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医学 1929

论青霉菌培养物的抗菌作用

亚历山大·弗莱明

一团偶然落下的霉菌,杀死了它周围的细菌——也悄然开启了抗生素的时代。

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In depth · the introduction

一粒霉菌孢子飘落到弗莱明的培养皿上,杀死了周围的细菌,从而揭示了世界上第一种抗生素。

核心想法

弗莱明当时正在研究细菌,却犯下了一个如今广为人知的「幸运的失误」:他把几个培养皿留在了外面,一粒游离的霉菌孢子飘了进来,开始生长。当他再去查看时,发现了一件怪事——在霉菌周围一圈清亮的区域里,细菌就这么消融不见了。这团霉菌释放出一种能杀死它们的物质,他给它取名青霉素。

真正重要的,并不是「有东西能杀死细菌」——漂白水也能做到。而是:这种物质能杀死危险的细菌,却不伤害活体组织。正是这种选择性,让一种化学物质成为一味良药,而非一剂毒药。

它是如何诞生的

1928 年 9 月,休假归来的弗莱明,正在整理一摞旧的葡萄球菌培养皿。其中一皿被一团蓝绿色的霉菌污染了——而在它周围,细菌菌落已被一扫而空。他没有把这「被弄坏了」的培养皿丢掉,反而研究起它来。

他培养了这团霉菌,用它的汁液去试验多种细菌,发现它能阻住那些引起咽喉痛、肺炎与伤口感染的细菌,却让另一些细菌——以及动物组织——安然无恙。他于 1929 年发表了论文。但他无法提取出足够的纯青霉素来证明它能治病,于是这一发现,在长达十年间几乎无人问津,直到牛津的一个团队把它变成了一种真正的药物——恰逢第二次世界大战制造出了迫切的需求。

它为何重要

在抗生素出现之前,一道抓伤都可能致命,肺炎更是常常夺人性命。青霉素以及它所启发的种种药物,此后已挽救了数以亿计的生命,并使现代外科手术与癌症治疗成为可能。弗莱明还发出过一个我们至今仍在应对的早期警告:若不慎重使用这些药物,细菌便会进化出抗药性。

一个可以想象的画面

想象用一种喷剂去给花园除草,它只杀杂草,却从不碰花朵与泥土。寻常的消毒剂像火——杂草与花朵会被一并烧光。而青霉素,是第一种「分得清差别」的除草剂:它卡住的,是细菌建造细胞壁的那套独特机制,而这套机制,我们自己的细胞根本就没有。

一个铺满葡萄球菌菌苔、中央放着青霉素药片的可交互培养皿:拖动浓度滑块,药片周围那圈被杀死细菌的清亮区域便扩大;而当剂量低于某个临界值时,细菌会一直长到药片边缘,根本不形成清亮的圈。

它的位置

弗莱明的青霉素开启了抗生素的时代,但它只是一条链条中的一环:巴斯德与科赫已证明病菌会致病;埃尔利希曾梦想有一颗「魔法子弹」,能击中微生物而放过病人;弗洛里与钱恩,则把弗莱明的霉菌变成了药物。在他们之后,整整一族族抗生素接踵而来——而正如弗莱明所预见的,是那个日益严峻的耐药性问题,今天的医学正奋力与之赛跑、力求抢在它前面。

The original document
Original source text
Alexander Fleming · Br. J. Exp. Pathol. 10 (1929): 226–236
While working with staphylococcus variants a number of culture-plates were set aside on the laboratory bench and examined from time to time. In the examinations these plates were necessarily exposed to the air and they became contaminated with various micro-organisms.
It was noticed that around a large colony of a contaminating mould the staphylococcus colonies became transparent and were obviously undergoing lysis.
Subcultures of this mould were made and experiments conducted with a view to ascertaining something of the properties of the bacteriolytic substance which had evidently been produced … To avoid the repetition of the rather cumbersome phrase “mould broth filtrate,” the name “penicillin” will be used.
Penicillin, in regard to infections with sensitive microbes, appears to have some advantages over the well-known chemical antiseptics. … It is non-irritant and non-toxic.
It is suggested that it may be an efficient antiseptic for application to, or injection into, areas infected with penicillin-sensitive microbes.