意外失误中的伟大发现
这是一个天赐的良机,这是一次百年难遇的巧合。可是,如果没有碰上一个早有准备的头脑和一双已经苦苦寻找它10年的锐利眼睛,也许直到今天,我们也不会认识这种拯救了多少人生命的神奇药物——青霉素。
青霉素是人类发现的第一个抗生素。它是由英国细菌学家弗莱明在一次意外失误中发现的。青霉素的发现,是微生物学的最重大成就之一,而它那离奇的发现过程,更是科学史上一段最富启发性的佳话。
弗莱明很早就开始研究灭菌和防止感染的方法。第一次世界大战期间,他在法国一家野战医院工作。那时,死在医院里的伤员人数要比在战场上直接死在敌人枪炮下的人数多得多,而且绝大多数人都是死于伤口感染。如果在显微镜下观察病人伤口处的组织,就可以看到蜂拥着无数可怕的葡萄球菌,它们好像是列队穿梭的恶鬼。
在此之前人们研究出的一些灭菌药物,虽然能杀死葡萄球菌,但同时也能破坏人体内正常的白细胞。能不能找到一种既可以大量杀死细菌,同时又对人体组织无害的物质呢?
战后的10年里,弗莱明一直在研究这个问题。他在牛奶、鸡蛋、蔬菜里,甚至人的唾液里寻找这种物质。后来,他在人的眼泪里发现了一种叫“溶菌酶”的物质。这种物质有一定的杀菌能力,可惜威力太小,解决不了问题。

英国科学家弗莱明
1928年,弗莱明开始研究葡萄球菌。葡萄球菌是一种圆形小点样的细菌,它们常常聚集成群,好像一串串葡萄一样,因此人们给它取名叫葡萄球菌。这种病菌一直是人类许多疾病的祸首,弗莱明下决心要找到制服葡萄球菌的武器。
弗莱明每天在实验室里繁忙地工作着、研究着。
葡萄球菌在不同的培养条件下繁殖起来的菌落,可以产生不同的形态变化。每天弗莱明在几十个培养皿里接种上葡萄球菌,在培养皿中配制各种养料,调节不同的温度。通过繁杂而细致的观察,来了解影响细菌变异的各种条件。
每天早晨,弗莱明都耐心地打开一个个培养皿的盖子,取出一点细菌菌落涂在玻片上,染色以后放在显微镜下观察它们的形态。当他打开培养皿盖取出培养的细菌时,在空气中漂浮的一些其他微生物——细菌或霉菌,就有可能乘虚而入,落到培养皿中,这些家伙在培养皿中得到丰富的营养,也会生长繁殖,从而妨碍了正常实验的进行,这就是细菌研究工作中常说的染菌。染菌的情况,几乎在每个细菌实验室里都经常发生。如果发生了染菌,只得重新进行培养,这无疑增加了工作的难度。细菌学家们最讨厌这种不速之客。
一个初夏的早晨,弗莱明照例进行着他的工作。突然,他的目光停留在一只被污染了的培养皿上。一种来自空气的青绿色的霉菌落到培养皿中,并且繁殖成了一个菌落,这就是青霉菌。

意外中的伟大发现
本来,这也没什么值得大惊小怪的。但是,当他拿起这只培养皿对着亮光仔细观察时,他惊奇地几乎大叫起来。弗莱明发现了一个有趣的现象:在这个青霉菌菌落的周围,原来成片生长着的葡萄球菌,现在全都死亡了,在菌落的周围形成了一个空白透明的圈儿。
弗莱明灵机一动,他在青霉菌菌落周围的“空白地带”挑取了一星点儿培养基,放在显微镜下认真观察。原来的葡萄球菌已经不见了,它们被溶解了,只有普通的青霉菌。
“这是为什么呢?”他自言自语地说。
“这些青霉菌一定能够分泌某种杀菌物质,它们在培养基里扩散,杀死了那些葡萄球菌。我一定要查个水落石出。”于是,弗莱明立即行动起来,他小心翼翼地把青霉菌这个不速之客放在肉汤里培养,让它们生长繁殖。然后把肉汤进行过滤,得到一小瓶澄清透明的滤液。他把这种滤液在长有葡萄球菌的培养基上滴了一小滴,几小时后,原来长势茂盛的葡萄球菌竟然全部被杀死了。

青霉菌周围形成了明显的“空白地带”
奇妙呀,奇妙,凶恶的葡萄球菌被青霉菌制服了!
弗莱明又把这种滤液用水稀释。结果,百分之一的稀释液就可以杀死葡萄球菌,甚至八百分之一的稀释液仍然具有杀菌能力。
但是,这种具有强大杀菌能力的奇异物质,对人体是不是安全呢?

对实验动物安全的“盘尼西林”是人类的灵丹妙药吗
弗莱明又进行了一项新的实验。他给一只豚鼠注射大量葡萄球菌,使它致病,然后向这只豚鼠的血管里注射了一针滤液。豚鼠没有死去,也没有出现任何异常症状。动物实验成功了,说明这种物质有可能对人体也是安全的,它可能具有医用价值。
弗莱明把这一重要发现写成一篇报告,1929年发表在英国皇家《实验病理季刊》上。他把这种由青霉菌分泌的能杀菌的物质叫“盘尼西林”,也就是我们熟悉的青霉素。
青霉素——能杀死细菌而对人体无害,这不正是千百年来人们苦苦寻找的灵丹妙药吗?
弗莱明在偶然的情况下发现了青霉素,这也许是一种巧合。在那么多的实验室里,染菌的情况是屡见不鲜的,只是被人们不经意地随手仍掉了。只有弗莱明注意到了这个似乎寻常而又不正常的细节,并从中得到意想不到的收获。其实,这并不是一种偶然的巧合,而是弗莱明长期以来在科学研究中养成认真细致观察的良好习惯的结果,这是偶然中的必然。
遗憾的是,弗莱明发现的青霉素当时并没有马上得到推广应用。因为在培养青霉素的滤液里,青霉素含量太少了。
即使用它来治疗人体皮肤上一个小伤口,恐怕也要收集几千毫升的滤液,而要杀死人体内的病菌,需要量就更多了。但是怎么可能把这么多的滤液全部灌到人体内呢?由于弗莱明缺乏化学方面的知识,当时还无法把青霉素分离提炼出来。
他对青霉素的研究工作不得已停止了。
时间过去了整整11年。
一直到20世纪40年代,也就是第二次世界大战期间,科学家们经过艰苦的努力,终于解决了青霉素生产过程中的种种难题,实现了青霉素的工厂化批量生产。从此,人们把青霉素当作杀灭病菌、拯救生命的灵丹妙药。直至今天,全世界每一所医院里的医生都在广泛地应用着青霉素。
青霉素的发现使人类的平均寿命提高了20多岁,它给人类带来的福音是巨大的、难以估量的!