青霉素的研發歷史

　　早在唐朝時，長安城的裁縫會把長有綠毛的糨糊涂在被剪刀劃破的手指上來幫助傷口愈合，就是因為綠毛產生的物質（青霉素素菌）有殺菌的作用，也就是人們最早使用青霉素。

　　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，那么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—青霉素，亞歷山大·弗萊明由于一次幸運的過失而發現了青霉素。[2]

　　在1928年夏弗萊明外出度假時，把實驗室里在培養皿中正生長著細菌這件事給忘了。3周后當他回實驗室時，注意到 一個與空氣意外接觸過的金黃色葡萄球菌培養皿中長出了一團青綠色霉菌。弗萊明發現青霉菌能分泌一種物質殺死細菌，他將這種物質命名為“青霉素”，但他未能將其提純用于臨床。

　　1929年，弗萊明發表了他的研究成果，遺憾的是，這篇論文發表后一直沒有受到科學界的重視。

　　1938年，德國化學家恩斯特錢恩在舊書堆里看到了弗萊明的那篇論文，于是開始做提純實驗。

　　在用顯微鏡觀察這只培養皿時弗萊明發現，霉菌周圍的葡萄球菌菌落已被溶解。這意味著霉菌的某種分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鑒定表明，上述霉菌為點青霉菌，因此弗萊明將其分泌的抑菌物質稱為青霉素。然而遺憾的是弗萊明一直未能找到提取高純度青霉素的方法，于是他將點青霉菌菌株一代代地培養，并于1939年將菌種提供給準備系統研究青霉素的英國病理學家弗洛里（Howard Walter Florey）和生物化學家錢恩。

　　弗洛里和錢恩在1940年用青霉素重新做了實驗。他們給8只小鼠注射了致死劑量的鏈球菌，然后給其中的4只用青霉素治療。幾個小時內，只有那4只用青霉素治療過的小鼠還健康活著。此后一系列臨床實驗證實了青霉素對鏈球菌、白喉桿菌等多種細菌感染的療效。青霉素之所以能既殺死病菌，又不損害人體細胞，原因在于青霉素所含的青霉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霉素，這雖然是一個重大突破，但離臨床應用還差得很遠。

　　1941年，青霉素提純的接力棒傳到了澳大利亞病理學家瓦爾特弗洛里的手中。在美國軍方的協助下，弗洛里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，使青霉素的產量從每立方厘米2單位提高到了40單位。

　　1941年前后英國牛津大學病理學家霍華德·弗洛里與生物化學家錢恩實現對青霉素的分離與純化，并發現其對傳染病的療效，但是青霉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。由于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。

　　通過一段時間的緊張實驗，弗洛里、錢恩終于用冷凍干燥法提取了青霉素晶體。之后，弗洛里在一種甜瓜上發現了可供大量提取青霉素的霉菌，并用玉米粉調制出了相應的培養液。在這些研究成果的推動下，美國制藥企業于1942年開始對青霉素進行大批量生產。

　　到了1943年，制藥公司已經發現了批量生產青霉素的方法。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，弗洛里和美國軍方簽訂了首批青霉素生產合同。青霉素在二戰末期橫空出世，迅速扭轉了盟國的戰局。戰后，青霉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、弗洛里和錢恩因“發現青霉素及其臨床效用”而共同榮獲了諾貝爾生理學或醫學獎。

　　1953年5月，中國第一批國產青霉素誕生，揭開了中國生產抗生素的歷史。截至2001年年底，中國的青霉素年產量已占世界青霉素年總產量的60%，居世界首位。