很多我們所熟知的偉大發明都誕生於偶然。
阿基米德洗澡時,發現了浮力原理;瓦特看到祖母燒水時,沸騰的水把壺蓋頂起,發明了蒸汽機;牛頓在樹下玩耍被蘋果砸中,發現了萬有引力定律。
但是實際上他們都孕育在必然。青黴素的發現亦是如此。短短70年間,拯救了上億人性命的青黴素,源於亞歷山大·弗萊明的一個噴嚏。
年少失祜,輾轉成長亞歷山大·弗萊明出生於蘇格蘭基馬爾諾克附近的洛克菲爾德。他幼年時,父親離世。母親每天為生計奔波,沒有多餘的精力和時間來管教弗萊明和他的幾個兄弟。山野森林就是他們的遊樂場,蟲鳴鳥叫就是童年的樂章。
春生夏長,秋收冬藏,弗萊明在這裡看到了大自然點點滴滴的變化,也養成了善於觀察的能力。
直到十三歲時,弗萊明離開蘇格蘭,去倫敦投奔同父異母的哥哥湯姆。湯姆是一名眼科醫生,他對弗萊明後期成長規劃起到很大幫助。
初到倫敦時,弗萊明在一家技校學習。畢業後,他在一家貿易船務公司找了一份工作。
弗萊明的人生轉折發生在20歲的那年。終身未婚的舅舅離世,弗萊明繼承了舅舅的250英鎊遺產。哥哥湯姆認為要好好地利用起這筆錢,建議他去學習醫學。他聽從了哥哥的想法,認真準備入學考試。
同年,弗萊明通過了16門功課考試,取得了進入倫敦大學聖瑪麗醫學院就讀的資格。
在校期間,他獲得各種型別的獎學金,使得他順利地完成了自己的學業。從某種意義上講,這時期弗萊明在醫學上的天賦開始顯露出來。
1906年,弗萊明畢業後留在了聖瑪麗醫學院,跟隨他的老師賴特博士從事免疫研究。
萊特博士作為學術界的權威,並不制止和干涉弗萊明按照自己的興趣進行的研究和探索,這使得弗萊明的研究有一定的自主權。
一戰爆發時,弗萊明作為賴特研究小組的一員隨賴特奔赴法國戰場前線,研究疫苗對付傷口感染的效果。長期以來,殺菌劑被用來給創口消毒殺菌。
但是小組在前線的研究發現,殺菌劑殺死病毒的同時,也殺死了人體的正常細胞,很可能對治療起到反作用,使得傷口感染更加嚴重。
經過試驗,他們建議使用濃鹽水對創口殺菌,而且越早處理效果才有效果。可惜,當時這一提議並未引起重視。
二戰時,濃鹽水消毒殺菌才被廣泛應用,挽救了許多戰士的生命。弗萊明的許多研究在前線得到驗證,也因此弗萊明在醫學界逐漸嶄露頭角。
發現青黴素,偶然在必然中孕育回國後,弗萊明專心研究能殺死葡萄球菌的方法,以幫助傷員降低感染機率。弗萊明有一個實驗習慣,不論是哪種培養基,都會長久放置後,再進行觀察,沒有有用的發現後才去清洗乾淨。
在培養一種新的黃色球菌的時候,弗萊明重感冒還未痊癒,打了個噴嚏,他突發奇想取了自己一滴鼻腔液放在了培養基上。
兩個星期後,弗萊明觀察發現培養基上遍佈球菌的克隆群落,鼻腔黏液所在位置卻沒有,而且其稍遠位置有一種半透明的玻璃狀新克隆群落。但是進一步的研究發現,這其實只是細菌融化所致。
1921年,弗萊明開始抗菌素的研究,實驗結果表明鼻腔黏液中含有抗菌素。他認為這種抗菌素是一種酶,而且幾乎存在於人體的大部分體液和分泌物中。
賴特建議把這種酶命名為“溶菌酶”。
接下來的七年,弗萊明帶領他的研究小組深入研究落菌酶的作用,但是收效甚微,他們失望地發現它的殺菌能力不強,對多種病原菌都沒有作用,於是放棄了研究。
1927年,弗萊明看到了一篇關於最新金葡菌(醫院內導致交叉感染的主要致病菌)變異的研究文獻,併產生了濃厚的興趣,決定重複該實驗。
他在培養基邊緣發現了一塊因溶菌而顯示的慘白色,這就是青黴素。
實驗表明,它的分泌物可以殺死某些葡萄球菌,這這些葡萄球菌容易引起創口感染。
弗萊明將青黴素粗提物用在家兔和小白鼠身上,證實了他的結論。弗萊明的追隨者們,在一些深受感染危害的患者上使用過青黴素粗提物,並且取得了良好的效果。
但是在大量實驗過程中,弗萊明發現葡萄球菌遇到青黴素,會很快產生抗性。而且在天竺鼠身上試驗時,致死率非常高。弗萊明不得不非常慎重使用青黴素。粗提物成品裡含有太多雜質,必須提純後才能用於人員傷口治療。
由於當時的技術條件限制,弗萊明很難提取高純度的青黴素,更別提應用於臨床治療,他最終放棄了青黴素的繼續研究。
研究重啟,青黴素被認可和廣泛應用青黴素的發現並未引起醫學界的重視。弗萊明發表了《關於黴菌培養的殺菌作用》論文後,將青黴素菌種移交給牛津研究小組後,其研究重心放在了其他方面。
1932年,弗萊明所在醫院的一位醫生再次使用青黴素治療眼疾成功時,他向當時的牛津小組領導弗洛裡提起青黴素的重要作用時。弗洛裡不以為然,並沒有重視。青黴素就此塵封。
1939年,德國生物化學家錢恩加入牛津小組,查閱大量檔案和實驗記錄後,向弗洛裡極力推薦青黴素,青黴素的研究才得以繼續。
錢恩和弗洛裡從青黴菌的株菌培養到青黴素的分離、提純,然後應用到動物身上進行觀察,發現效果非常好。通過深入研究,提取到高純度的青黴素,其抗菌能力提高了幾千倍。
牛津小組在給一位面部嚴重感染的警官醫治時,使用青黴素取得了非常好的治療效果。但是因為劑量不夠,這名警官最終離世。
醫學界終於注意到了青黴素的重要作用。
當時二戰全面爆發,戰爭帶來的了非常慘重的傷亡,錢恩說服美國政府加入到青黴素的研發當中,積極推動了青黴素的生產工藝在短時間內飛速發展,成為了美國僅次於核工業的高階研究專案,並且正在臨床實驗中廣泛使用,挽救了數以百萬計傷員和病人的生命。
弗萊明和牛津小組的弗洛裡、錢恩共同榮獲1945年諾貝爾生理學及醫學獎。但是在青黴素發明人這個定位上,弗萊明一直飽受爭議。
雖然他發現了青黴素,卻沒有發現它的重大價值。
如果沒有錢恩和弗洛裡的潛心研究,以為為它的應用和推廣做出的各種努力,青黴素也許就不能這麼快被造福於人類,甚至於很可能被埋沒在醫學研究的歷史長河中。
青黴素為人類醫學的發展做出了巨大的貢獻,短短70多年,拯救了上億人的性命。甚至將來,青黴素依然在臨床醫學上發揮著重大的作用。
世界上任何一個偉大發明必然要經歷漫長的孕育階段,才能恰逢其時的“偶然”誕生。而其成長也必然離不開同領域裡許多人堅持不懈的探索,才能成為真理而被廣泛應用。