20世紀40年代以前，人類一直未能掌握一種能高效治療細菌性感染且副作用小的藥物 。當時若某人患了肺結核，那麼就意味著此人不久就會離開人世。為了改變這種局面，科研人員進行了長期探索，然而在這方面所取得的突破性進展卻源自一個意外發現。近代，1928年英國細菌學家弗萊明首先發現了世界上第一種抗生素—青黴素，亞歷山大·弗萊明由於一次幸運的過失而發現了青黴素。1928年，英國科學家Fleming在實驗研究中最早發現了青黴素，但由於當時技術不夠先進，認識不夠深刻，Fleming並沒有把青黴素單獨分離出來。1929年，弗萊明發表了他的研究成果，遺憾的是，這篇論文發表後一直沒有受到科學界的重視。在用顯微鏡觀察這隻培養皿時弗萊明發現，黴菌周圍的葡萄球菌菌落已被溶解。這意味著黴菌的某種分泌物能抑制葡萄球菌。此後的鑑定表明，上述黴菌為點青黴菌，因此弗萊明將其分泌的抑菌物質稱為青黴素。然而遺憾的是弗萊明一直未能找到提取高純度青黴素的方法，於是他將點青黴菌菌株一代代地培養，並於1939年將菌種提供給準備系統研究青黴素的英國病理學家弗洛裡（Howard Walter Florey）和生物化學家錢恩1938年，德國化學家恩斯特錢恩在舊書堆裡看到了弗萊明的那篇論文，於是開始做提純實驗。]弗洛裡和錢恩在1940年用青黴素重新做了實驗。他們給8只小鼠注射了致死劑量的鏈球菌，然後給其中的4只用青黴素治療。幾個小時內，只有那4只用青黴素治療過的小鼠還健康活著。此後一系列臨床實驗證實了青黴素對鏈球菌、白喉桿菌等多種細菌感染的療效。青黴素之所以能既殺死病菌，又不損害人體細胞，原因在於青黴素所含的青黴烷能使病菌細胞壁的合成發生障礙，導致病菌溶解死亡，而人和動物的細胞則沒有細胞壁。1940年冬，錢恩提煉出了一點點青黴素，這雖然是一個重大突破，但離臨床應用還差得很遠。1941年，青黴素提純的接力棒傳到了澳洲病理學家瓦爾特弗洛裡的手中。在美國軍方的協助下，弗洛裡在飛行員外出執行任務時從各國機場帶回來的泥土中分離出菌種，使青黴素的產量從每立方厘米2單位提高到了40單位。1941年前後英國牛津大學病理學家霍華德·弗洛裡與生物化學家錢恩實現對青黴素的分離與純化，並發現其對傳染病的療效，但是青黴素會使個別人發生過敏反應，所以在應用前必須做皮試。所用的抗生素大多數是從微生物培養液中提取的，有些抗生素已能人工合成。由於不同種類的抗生素的化學成分不一，因此它們對微生物的作用機理也很不相同，有些抑制蛋白質的合成，有些抑制核酸的合成，有些則抑制細胞壁的合成。]透過一段時間的緊張實驗，弗洛裡、錢恩終於用冷凍乾燥法提取了青黴素晶體。之後，弗洛裡在一種甜瓜上發現了可供大量提取青黴素的黴菌，並用玉米粉調製出了相應的培養液。在這些研究成果的推動下，美國製藥企業於1942年開始對青黴素進行大批次生產。到了1943年，製藥公司已經發現了批次生產青黴素的方法。當時英國和美國正在和納粹德國交戰。這種新的藥物對控制傷口感染非常有效。1943年10月，弗洛裡和美國軍方簽訂了首批青黴素生產合同。青黴素在二戰末期橫空出世，迅速扭轉了盟國的戰局。戰後，青黴素更得到了廣泛應用，拯救了數以千萬人的生命。到1944年，藥物的供應已經足夠治療第二次世界大戰期間所有參戰的盟軍士兵。因這項偉大發明，1945年，弗萊明、弗洛裡和錢恩因“發現青黴素及其臨床效用”而共同榮獲了諾貝爾生理學或醫學獎。

在大家一般印象裡，能拯救世界的科學大咖都應該是一絲不苟，髮型不亂的樣式，可亞歷山大·弗萊明是個另類。這人比較懶不說，還美其名曰喜歡在凌亂中尋找幸運的靈感。

一天的工作結束以後，弗萊明的學生們會按照正常研究者的日常一樣，把實驗室的臺子、桌椅板凳、實驗器皿什麼的都清洗一遍。弗萊明可以做到幾個月都不做任何清洗工作，連培養細菌的培養皿也不洗，甚至也不清掃吹進他房間裡的任何東西。由於弗萊明“手下留情”，所以各種細菌都會得以充分的“生長”。這可真不是什麼正規軍的科研習慣，擱現在這麼幹會妥妥的被開除。好訊息是，這個“方法”還是起作用了。

1928年的時候，弗萊明在度假之前，按他一貫作風，把所有細菌培養皿堆放在實驗室角落的長椅上。結束了度假歸來，他發現其中一個培養皿不慎被黴菌汙染了，導致黴菌周圍一圈的葡萄球菌都被殺死了。那個年代的衛生條件很有限，培養皿被汙染很常見。正常來說，研究院發現培養皿被汙染就不要了。只有弗萊明做了一個著名的評論：“這很有趣啊。”

弗萊明對這個黴菌特別有興趣，還送到了研究真菌的部門檢測了一下，得到的鑑定結果是這是青黴菌——一種無毒的黴菌，也就是後來人們所知道的青黴素的來源。因為青黴菌沒有毒性，弗萊明還勸說了一名學生吃了一些。這個學生說，它的味道有點像斯第爾頓乳酪。想看熱鬧沒機會，這名學生沒有死。

在接下來的9年中，弗萊明試著提純這種殺菌物質，但是始終沒有成功。成品裡總是含有太多的雜質，弗萊明非常清楚這種混合物絕對不能被草率地注射到人體內。屢戰屢敗的弗萊明最終放棄了青黴素的治療價值。1929年，他將這種未知的物質命名為青黴素，並發表了一篇的醫學論文，作為他對於青黴菌研究的終結。

放棄了青黴素的弗萊明轉向了對其他東西的研究。但是也沒徹底死心，他依然在培養皿裡培育著青黴菌，依然堅信它可能會是人類的寶貴財富。好訊息是，他的信心還是起作用了。

一名叫做塞西爾·喬治·佩因的醫生在學生時代曾經在弗萊明的報告中瞭解到青黴菌，他對此抱有巨大的興趣。因此，當他參加工作後，寫信給弗萊明索要了一點青黴菌的樣品。佩因給三個面板感染的患者使用了青黴菌汁液的提取液，但是沒有好轉。佩因並沒有沮喪，他後來將含有青黴菌的培養液滴進了一個三個月大的、眼睛被淋球菌感染的嬰兒眼內。幾天後，嬰兒的眼睛就已經完全乾淨了，那些化膿全部消失了。後來，佩因又用類似方法治癒了一位眼睛被石頭碎片刺穿、眼球感染上肺炎球菌的礦工，這位礦工後來痊癒出院，並恢復了視力。

令人惋惜的是，佩因後來去了倫敦研究其他疾病去了，在那之後他再也沒有使用過青黴素。他也許是世界上第一個在臨床實踐中發現青黴素治療價值的人，但他錯過了改變歷史的機會。佩因的遺憾不僅在於他錯過了名利，而在於如果他能夠完成這個事業的話，人類的許多死亡和病痛都可以提前多年被避免。

青黴菌被人遺忘了接近十年後，到了20世紀40年代。牛津大學的霍華德•弗洛裡和厄恩斯•車恩在研究溶菌酶過程中，閱讀了弗萊明的原始論文，他們拾起了這條線索。在其他研究者的幫助下，青黴素被分離了出來，並在受到細菌感染的老鼠身上進行實驗。先注射青黴素，然後再把致命劑量的鏈球菌注入老鼠體內，結果老鼠活了下來。如果沒有青黴素幫忙，老鼠會死。

還有一個被細菌感染的人自願參加了實驗，也獲得了康復。只是有些遺憾，這個人病情復發後，沒有更多的青黴素可用，病人還是去世了。

這個病例讓人們發現了青黴素的力量，加上二戰爆發，大量傷員急需治療，青黴素的生產工藝得到了飛速的發展，1943年，青黴素在美國開始實現工業化生產。青黴素挽救了成千上萬的傷員及病人的性命，並且開創了百花齊放的抗生素時代。因此，1945年的諾貝爾生理學及醫學獎頒發給了弗萊明、弗洛裡及車恩三人。

弗萊明受到世界各國的宴請，接受了數百個榮譽學位，並被頒予爵位頭銜。然而，他承認不知道自己是否應得到這一切。的確，在一個廢棄的、航髒的盤子裡發現青黴素的作用絕對是一次僥倖，但這卻離不開一雙智慧的眼睛。而弗洛裡和那些牛津學者們的遠見，將弗萊明的偶然發現轉變為幾世紀以來醫學界最重大的一次突破。