作為第一種被廣泛使用的抗生素,青霉素對人類做出了卓越貢獻。關于青霉素發現者亞歷山大·弗萊明以及他發現青霉素的故事,流傳著許多種版本。最富有傳奇色彩的,是說在弗萊明小時候,他父親救了跌入糞池的少年丘吉爾一命,并且執意不肯接受人家的財物答謝,于是丘吉爾父親提出資助弗萊明的學業。當然,故事并沒就此打住。二戰時,丘吉爾身患肺炎,最終正是用弗萊明所發現的青霉素治愈的。
弗萊明與丘吉爾的故事看上去挺動人,實際上并沒人能證明其真實性。人們在談論之時,或許不會刻意去計較它的真偽,之所以對這個“傳說”津津樂道,無非是想抖出這么句潛臺詞——弗萊明是天生的好運,與丘吉爾的緣分僅僅只是個開始;他一生中最重要的成就是發現青霉素,而這個過程因為有著太多偶然性,也被人們一并認定為“撿來的榮譽”。
弗萊明1881年出生于蘇格蘭一個邊遠山區的普通家庭,家里有一群孩子,總共八個,他排行老七。弗萊明的成長,充滿曲折。在他7歲那年,父親不幸去世。13歲的時候,他獨自來到倫敦,投奔同父異母的哥哥湯姆,先是在一所類似技校的學校學習,畢業后去了一家船務公司上班。轉眼到了1901年,弗萊明一個終身未婚的舅舅死了,留下筆遺產。弗萊明分到了250英鎊。他于是辭掉工作,拿著這筆錢學醫去了。
改行學醫,是弗萊明一生中的重要轉折點,但讓他獲得諸多榮譽的一個決定,卻是選擇給當時鼎鼎大名的傷寒菌及其疫苗研究專家賴特做助手。在那個時候,學術權威通常不支持助手按照自己的興趣獨立進行科學研究。好在賴特不同,在這方面,賴特表現得異乎寬容、大度。1909年,弗萊明就獨自開始了嘗試對痤瘡進行免疫接種的研究。
弗萊明的身體向來健壯,生病對他來說是件很難得的事。但在1921年的11月,他卻患上了一場重感冒,噴嚏不止。正是這場感冒,開啟了他發現青霉素的帷幕。在培養一種新的黃色球菌時,他取了一點鼻腔黏液滴在固體培養基上。兩周后,當他在清洗前最后一次檢查培養器皿時,看到了一個有趣現象——培養基上遍布球菌的克隆群落。而他很快又發現,這根本不是一種什么新的細菌,而是由于細菌溶化所致。
為了深入了解真相,弗萊明開始做對比實驗。最后得出明確結論:鼻腔黏液中含有“抗菌素”。隨后他還發現,幾乎所有體液和分泌物中都含有“抗菌素”,甚至指甲中也存在。他推斷這種新發現的“抗菌素”是種酶。當他將結果向賴特匯報時,賴特建議將它稱為溶菌酶。為了進一步研究溶菌酶,弗萊明曾到處討要眼淚,以至于同事、朋友見了他都避讓不及。直到次年初,他發現雞蛋的蛋清中有活性很強的溶菌酶,這才解決了溶菌酶的來源問題。
1922年稍晚些的時候,弗萊明發表了第一篇研究溶菌酶的論文。這篇論文標志著弗萊明已經足夠成熟,可以真正開創自己的事業了。弗萊明和他的助手,對新發現的溶菌酶又做了持續7年的研究,但結果讓人失望,這種酶的殺菌能力不強,且對多種病原菌都沒有作用。
1928年7月下旬,弗萊明將眾多培養基未經清洗就摞在一起,放在試驗臺陽光照不到的位置,就去休假了。9月3號,度假歸來的弗萊明,剛進實驗室,其前任助手普利斯來串門,寒暄中問他最近在做什么。弗萊明順手拿起頂層第一個培養基,準備給他解釋時,發現培養基邊緣有一塊因溶菌而顯示的慘白色,因此發現青霉素,并于次年6月發表最終使其獲諾貝爾獎的論文。
弗萊明要遇到青霉菌所致的溶菌現象,究竟需要多少偶然因素之間的相互配合才能出現?有人曾為此專門著文闡述。首先,青霉菌適合在較低溫度下生長,葡萄球菌則在37度下生長最好;其次,在長滿了細菌的培養基上,青霉菌無法生長;最后,青霉菌大約在5天后成熟并產生孢子,這時青霉素才會出現,而青霉素也只對快速生長中的葡萄球菌有溶菌作用。
因此,弗萊明的發現,至少需有這么幾個方面的條件作保障:來源不明的青霉菌孢子落入葡萄球菌培養基中;弗萊明未將培養基放在37攝氏度的溫箱中,也未清洗,而是放置在室溫下;天氣的配合。當年的氣溫記錄顯示,恰好在7月28日至8月10日,倫敦有一段十分難得的涼爽天氣,極其適合青霉菌先行生長成熟,并產生了青霉素。而8月10號以后,氣溫則明顯升高,有利于葡萄球菌快速生長,以至于發生了溶菌現象;或許還要加上,在弗萊明剛進實驗室,尚未著手清洗培養器皿時,其前任助手恰好到來敘舊。
或許正是因為所需要的偶然因素太多,因此人們對弗萊明發現青霉素這一巨大成就充滿爭議。有人認為,弗萊明雖然發現了青霉素,但他只發表了兩篇論文,對青霉素的純化、運用和推廣,更是沒有做出多大貢獻,于是認為他有欺世盜名之嫌。但按弗萊明自己的話說,由于有7年的溶菌酶研究經驗,他才沒有草率清洗掉那個培養基。
編輯/梁宇清