现代手术在没有这种关键药物的情况下是不可能实现的

摘自大卫·施耐德(David Schneider)的《外科手术的发明》(The Invention of Surgery)。
doctors gathered around patient in 1940s
外科手术曾是一件危险的事情。Unsplash

以下摘自大卫·施耐德(David Schneider)的《外科手术的发明》(The Invention of Surgery)。

截肢人的手臂是一件令人心痛和震惊的事情。无论有多少临床上的正当理由,也无论有多少年的实践,将肢体从身体上切断都需要顽强的决心和强烈的个人牺牲。也许有些外科医生会对砍掉肢体变得麻木不仁——我从来没有。

我是宾夕法尼亚州立大学的一名外科实习医生,我只想睡几个小时。我想,如果我现在躺下,我会立刻睡着,然后在凌晨4点之前获得足够的睡眠,足以支撑我度过又一天艰苦的工作。但在一个寒冷的夜晚,就在我的身体抽搐着昏昏欲睡时,我的呼叫器把我拉回了现实。像所有外科实习医生一样,我正在值班,“驻院”,整晚住在医院,处理来自急诊室、医院楼层护士和院外病人的电话。

在黑暗中,我摸索着床头柜上那个黑色的小摩托罗拉呼叫器。看到四位数字的代码,我迷迷糊糊地认出“6550”是医疗重症监护室的分机号码之一。我们很少打那个号码,而且

我希望是被错误地呼叫了。我没有开灯,就用左肘撑起身体,在机构内部绿色的AT&T办公电话上按下了号码。一位护士接听了我的电话,通知我有一个紧急外科会诊,对象是一名78岁的男性,有肘部疼痛。她解释说,他几个小时前因类似心脏病的症状入院,但所有初步检查都排除了心肌梗死(MI,即心脏病发作)。通常,心肌梗死患者会抱怨胸部剧烈疼痛,伴有左臂或下颌疼痛;警觉的急诊人员听到这些抱怨后会立即开始对患者进行“心脏事件”的检测。尽管所有初步检查都排除了心肌梗死,但其症状的严重性 warrants住院。随着时间的推移,他的手臂疼痛加剧,到凌晨2点,医疗团队开始感到紧张。老人左臂出现了水泡和“瘀斑”(bruises)。他们现在考虑的不再是心肌梗死,而是他的肌肉骨骼系统出现了一些不祥的问题。

我是一名什么都不懂的外科实习医生,刚毕业几个月,但我还是同意去评估这位病人,作为我们外科团队的第一响应者。我坐起身,深吸一口气,套上我穿了一天的、有点臭的袜子。摸索着穿上鞋后,我的思绪变得更加清晰,我已经开始生成一个“鉴别诊断”,也就是列出导致这位男性症状的各种可能原因。在尽量不吵醒我的室友和另一位实习医生的情况下,我悄悄地溜出值班室,跑上回响的楼梯,来到内科楼层。

我 briskly 走在黑暗的走廊里,来到内科病房,这里一片繁忙。护士和护理员们忙碌地穿梭着,看到我时 odd 感到奇怪的欣慰。通常情况下,在学术医学中心,护士们对实习医生有合理的鄙视。他们每年七月带着新的医学博士学位到来,但就像一个刚拿到驾照的司机第一次尝试在坡上开手动挡汽车一样无助。但这些是内科护士,擅长照顾心脏病患者,但对于处理一个通常会在骨科楼层(楼下几层)的奇怪肌肉骨骼系统患者,她们也还是新手。

一位年轻的护士指着角落里的病床,一位78岁的男士烦躁不安地躺在病床上,他的左臂搭在枕头上。我迅速看到了护士告诉我的淤青,也看到了他的前臂肿胀。我问道:“路易先生,你的手臂疼吗?”

这位老人病得很重,只能发出微弱的咕哝声:“疼。” 我感到担忧,走到他的床边,专注于他的手臂。有深色的、斑驳的葡萄果酱色的淤青。我俯身到床边,检查他的肘部内侧。他的肘部上方有几个隆起的紫红色水泡,我开始感到力不从心。我到底在看什么?

我伸手去抬他的手臂,立刻感觉到前臂皮肤下的空气发出的“噼啪”声,感觉像是挤压一个装满湿麦片粥的袋子。我的胃沉了下去,虽然我在外科手术方面经验和判断力不多,但我知道这是气性坏疽,是“食肉”细菌的副产品。有些细菌因引起快速感染而臭名昭著,导致身体软组织死亡,称为“坏死性筋膜炎”,偶尔会产生“皮下气肿”,即皮肤下的气体。皮下气肿的体征至少可以说是令人恐惧的。

我轻轻地将路易先生的手臂放回枕头上,我知道我正在看到我的第一个“坏死性筋膜炎”病例——通俗地说,读作“neck fash”。(住院医师就是这样工作的——你可以读到关于皮下气肿和坏死性筋膜炎的一切,但直到你手中拿着一个肢体,皮肤下有嘎吱作响的空气,你才算真正入门。不知为何,数字是准确的。相对罕见,但每个外科住院医师都见过坏死性筋膜炎。)

我转向护士说:“坏死性筋膜炎。”所有谈话都停止了,每个人都僵住了。

“真的吗?”她说。

“是的。我要打电话给莫尔顿医生,我的高年住院医师。”

联系到马克·莫尔顿后,我解释了病例的细节。他直截了当地问道:“我们够早,能保住他的手臂,还是必须截肢?”我向马克承认,我真的不知道,我没有任何经验。马克让我立即将病人送往手术室。我们将尽力挽救路易先生的生命,即使不能保住他的手臂。

一系列打往手术室和麻醉科的电话奇迹般地实现了不可能,我们在半小时内赶到了手术室。生命危在旦夕。其他骨科团队在凌晨3点赶到医院,我的老板斯宾塞·里德医生(Dr. Spence Reid)迅速得出结论,必须进行截肢。在术前等待区,我们拍了一张便携式X光片,显示空气一直延伸到肩膀。坏死性筋膜炎的典型情况是,细菌正在进行一场战斗式的进军,留下一股空气在它们身后,在细菌到达胸部之前,必须进行大胆的手术。我们不仅需要截掉他的整条手臂,还需要切除锁骨和肩胛骨,这是一种所谓的“前四分之一”截肢(与后四分之一,或下肢截肢相对)。

甚至在将病人转运到手术室之前,我们就给路易先生注射了大剂量的青霉素,但坏死性筋膜炎在紧急情况下以不响应抗生素而闻名。青霉素有帮助,但如果病人想多活一个小时,就需要外科的精湛技艺。

我们紧急将病人转入手术室,麻醉团队为他进行了气管插管,然后迅速将他摆放在手术台上。为了挽救他的生命,他被侧身放置,整个左侧和手臂被绿色蓝色的手术布覆盖。里德医生动作非常迅速,在肩胛骨和胸部周围切了一个戏剧性的、橄榄球形的切口。在非紧急情况下,这个解剖可能需要90分钟,但在这种情况下,解剖以闪电般的速度完成,仅用了十几分钟。锁骨、肩胛骨、整条手臂以及附着在这些骨头上的所有肌肉都被迅速切除。从颈部发出的神经和从胸腔突出的主要血管都必须被扎住并切断。

作为训练初期的住院医师,我知道如果我尝试做这个手术,我可能会杀死这个病人。我现在还没有那样的技术。里德医生是一位杰出的外科医生,一位技艺精湛的大师,有着独特的理解能力、灵巧的双手、超乎寻常般的专注力和耐力,最重要的是,此时此刻,他还有着英勇的勇气。这样的时刻将在我的一生中点燃所有这些品质,而里德医生给我的最大礼物将是自信的礼物,是未来能够应对不可能的肩部和肘部病例的能力。外科医生常因傲慢和鲁莽而受到批评;这种批评可能是公正的,但此时此刻,一种源于深刻自信而培养出的无畏是必须的。外科医生可以感知他是否已经战胜了食肉细菌感染——他切割的软组织层中没有发出嘎吱嘎吱声的空气。一系列维持生命的药物继续被注入路易先生的静脉中,我们的团队完成了前四分之一截肢的最后步骤。尖端的抗生素,除了青霉素,也在被泵入他的体内,同时团队在全力分离肢体。

腐烂的附肢终于被分离的那一刻,在胸腔上留下了一个巨大的伤口。在战胜细菌大军的同时,随着肢体从胸腔分离并丢入危险废物垃圾袋,也有一种对微生物力量的顺从。进行了用抗生素盐水进行的积极冲洗,一股明显的乐观情绪在我们手术室里闪现。

路易先生虽然因为没有手臂和肩膀而变得面目全非,但他将会活下来。

路易先生的生命得以挽救,得益于外科手术和青霉素。我曾多次问朋友和病人:第一剂青霉素是什么时候给的?是在古代,还是五百年前,还是独立战争时期,还是第一次世界大战之后?很少有人意识到,青霉素的首次临床使用是在75年前,在一家英国小医院。

巴斯德、李斯特和科赫的开创性工作让科学家和医生相信了细菌的存在。当罗伯特·科赫(Robert Koch)在显微镜下阐明了细菌的生命周期以及它们与人类的相互作用时,关于传染病的黑暗面纱被揭开了。塞梅尔维斯(Semmelweis)和李斯特(Lister)等人能够证明洗手和消毒的好处,毫不奇怪,在约翰·斯诺(John Snow)帮助创造了流行病学,而弗洛伦斯·南丁格尔(Florence Nightingale)影响了医院设计之后,公共卫生机构就应运而生了。尽管改善了卫生和清洁,传染病的发病率大大降低,但对于个体患者的急性或慢性感染,仍然没有答案。现代化学的出现恰逢19世纪80年代微生物学说的胜利,这在很大程度上是因为制造染料为原本单调模糊的微观世界提供了对比和色彩。新兴的德国工业化学公司最初是染料制造商,后来才转向肥料、香水、摄影和制药。保罗·埃利希(Paul Ehrlich,1854-1915),一位普鲁士犹太裔医生兼科学家,继承了德国在完善组织学染色艺术方面的光荣传统,最终因区分外周血中的各种细胞而闻名。作为罗伯特·科赫的同代人,埃利希在考虑组织和细菌染色过程时,获得了一个突破性的见解。当时人们普遍认为某些染料对某些细胞(及其构成部分)具有特殊的亲和力;丹麦医生汉斯·克里斯蒂安·格拉姆(Hans Christian Gram,1853-1938)对染料的进一步试验,发现了细菌学显微分析史上的最重要发现——细菌可以分为两类细胞,在一系列的结晶紫和番红染色步骤中,它们会染成紫色(“革兰氏阳性”)或红色(“革兰氏阴性”)。

保罗·埃利希对不同染料吸引特定细菌种类的原因很感兴趣,但由于研究工具原始,他无法给出科学的答案。然而,他展现了天才所具备的敏锐洞察力,跳过了几个步骤,思考染料材料是否可以被操纵,不仅仅是装饰载玻片,而是杀死细菌。这位开创性的科学家认为,如果能够找到一种能够靶向并与特定类别的细菌结合的染色材料,那么染料就可以作为一种武器。埃利希于1907年访问伦敦,在英国皇家公共卫生学院发表演讲,这是一场载入史册的演讲。他梦想有一天能够实现“靶向药物,一种能够攻击致病微生物而不伤害患病宿主的药物”。埃利希构想出一种化学化合物,能够充当魔弹,而这发生在研究人员终于证明了细菌学说后的几十年。距离约翰·斯诺在1854年霍乱爆发期间进行的革命性流行病学研究还不到50年,埃利希就回到了同一个伦敦街区(当时 literalmente 充斥着腹泻),鼓吹魔弹。

cover of the invention of surgery book
《外科手术的发明》封面 Pegasus Books

当保罗·埃利希前往伦敦时,他已经在寻找魔弹的道路上行进得很远了。现代化学蓬勃发展,门捷列夫的元素周期表逐渐显现,人们对原子如何结合形成复杂分子有了更深的认识。对于埃利希这样富有洞察力的研究者来说,20世纪初,简单化合物的奥秘开始逐渐消解,作为组织学染色的奠基人之一,他转向了偶氮染料,如亚甲蓝、刚果红和藏红花黄,以寻求化学突破,这并不令人惊讶。自19世纪80年代中期以来,埃利希就一直尝试使用偶氮染料作为潜在的治疗剂,尽管他无意中将病人的眼睛和尿液染成各种彩虹色,但他和他的实验室伙伴们还是能够显示出对疟疾的反应。

偶氮染料——如1856年威廉·珀金(William Perkin)发现的苯胺衍生物紫罗红——在化学上是稳定且不易变化的;埃利希和他的同伴们希望找到另一种类似染料(显示出与特定细菌结合的倾向)的物质,但它在化学上更不稳定,更容易在实验室中操作。埃利希知道一种叫做胂胺(atoxyl)的化合物,已被证明可以杀死锥虫,一种引起非洲睡眠病等疾病的单细胞寄生虫。他对胂胺很感兴趣,尤其是当他意识到它是一种化学不稳定的砷基分子,而不是真正的苯胺染料时。

于是,测试开始了。埃利希和他的同事阿尔弗雷德·伯特海姆(Alfred Bertheim)和佐贺四郎八田(Sahachiro Hata)于1907年开始对胂胺进行化学改性,一点一点地狂热地改变分子的组成。不同的版本被进一步修改,并根据这些修改生成了编号系统。第四种化合物的第18种变体(编号418)在治愈睡眠病方面有效,但导致八田实验室的一些动物失明,因此被放弃了。到1910年夏天,在只能被描述为粗糙的实验过程中,化合物606被创造并测试。第六种化合物的第六种变体(606,砷凡纳明)在患有各种疾病(包括梅毒)的实验动物身上显示出巨大的成功。

梅毒很可能在1495年探险家从新大陆带回欧洲之前就不存在了,它在欧洲大陆肆虐了四百年,以水泡、睾丸疼痛、喉咙痛、皮疹,以及晚期面部畸形和脑部感染的缓慢恐怖折磨着人们。没有有效的治疗方法,人类对这种螺旋形细菌毫无抵抗力。直到化合物606的出现。

德国赫斯特公司(Hoechst AG),同样位于法兰克福地区,于1910年开始销售化合物606,商品名为“沙利尔凡”(Salvarsan)。通过反复试验,保罗·埃利希创造了一种既是染料又是毒药的分子。砷凡纳明的染料部分会结合到梅毒螺旋体的表面,而砷酸盐部分则杀死它。通过这样做,他开发了世界上第一个合成化学治疗剂。埃利希还创造了“化学疗法”这个术语。

沙利尔凡迅速成为世界上处方最多的药物,人们希望它能广泛应用于许多不同类型的细菌。不幸的是,沙利尔凡及其改进版本新沙利尔凡,在微生物世界中的疗效非常有限。这与其严重的副作用相结合,使其成为一种有条件的成功。更重要的是,沙利尔凡的发展是一个错误的导向,因为所有未来的抗生素(磺胺类药物之后)都将是“天然”分子,从自然界——真菌或细菌——中获取,而不是从染料或其他简单化学分子合成。当制药公司进行复杂的化学工程来寻找新的抗生素时,它们是在已经由生物体产生的天然化学物质上进行的。

第一次世界大战(1914-1918)带来了可怕的战斗方式,虽然战场上取得了可预见的医学进步,但德国的制药工业机器却受到了暂时的干扰。德国的生物化学革命是由分散的大学严谨的学术项目、对勤奋的文化认同以及德国欧洲邻国所羡慕的持久资金支持所推动的。第一次世界大战后,德国的化学和染料企业进行了大规模的整合,启动了强大的化学、农业和制药制造企业。拜耳(Bayer)、爱克发(Agfa)、巴斯夫(BASF)和赫斯特(Hoechst)等熟悉的名字于1925年合并成立了世界最大的化学公司——IG Farben。正如我们将看到的,德国化学公司在第二次世界大战中的参与更加邪恶,危害更大。

在第二次世界大战爆发前的几年里,德国在化学创新方面的驱动力导致了肥料开发的重大突破,即使今天,肥料也占世界作物产量的一半。由亨利·福特(Henry Ford)开创的流水线生产是20世纪初工业革命下一波浪潮的基础,但德国的研究机器并没有制造汽车,而是利用大规模生产组织来以强大的力量应对科学挑战。化学化合物的测试被大规模地正规化,将大量的潜在药物暴露于各种细菌中,这被描述为“永无止境的组合游戏[利用]科学大规模劳动”。

组织学染色、免疫学(他是第一个理解抗体的人)和化学疗法的奠基人保罗·埃利希(Paul Ehrlich)于1915年去世,就在第一次世界大战爆发之时。战争的混乱以及他富有远见领导力留下的真空导致了化学疗法发现的沉寂。1925年IG Farben的成立以及1927年格哈德·多马克(Gerhard Domagk,1895-1964)加入拜耳,为寻求真正的抗菌药物的强大方法奠定了基础。“如果埃利希为了找到抗梅毒治疗方法而测试了数十种不同的配方,拜耳就会尝试数百种。或者数千种。”预示着石油化工聚合物行业的兴起,拜耳的化学家们开始从煤焦油(生产焦炭和煤气煤的副产品)中生产数千种化学化合物。

多马克作为一名病理学家和细菌学家,对微生物敌人有了专门的了解(包括在第一次世界大战中受伤的士兵),并且在构建实验框架方面发挥了关键作用,他已经确定了一种特别具有毒性的链球菌(Gram阳性球菌,它们以扭曲的链状连接)。链球菌,这种以喉咙感染、肺炎、脑膜炎和坏死性筋膜炎而闻名的病原体,是一种理想的试验细菌,不仅因为它普遍存在,而且因为它对实验动物的致死率非常高。多马克,就像他著名的德国前辈罗伯特·科赫一样,故意用试验细菌感染了实验用的白鼠。在项目的前几年,成千上万只患病的老鼠死亡,在注射了拜耳化学家们生产的无数煤焦油衍生物后,它们无助地屈服于链球菌。

正如科学所要求的那样,科学家们一边努力,一边继续尝试偶氮染料,通过加入氯原子,然后是砷,然后是碘,来化学改性化合物。多年的失败和几乎没有希望要求一种可能是在战场上磨练出来的韧性,但最终在1932年取得了突破,当时团队开始将偶氮染料与磺胺基分子联系起来。他多年来一直练习的方案产生了单调的结果:将活的链球菌培养物注入老鼠的腹部会导致一两天内死亡。但在1932年末,在德国杜塞尔多夫附近,十二只老鼠在被注射了致命细菌后不久,被给予了一种新药——一种与磺胺二甲基嘧啶偶氮染料混合的药物。同时,十四只老鼠被注射了同样的细菌,但没有服用任何药物。这十四只对照动物都在几天内死亡,而所有十二只服用新化合物KL-730的老鼠都活了下来。拜耳的科学家们一直固执地前进,直到老鼠的尸体堆积如山,但在1932年,世界上第一个抗菌魔弹终于被制造出来了。

拜耳知道他们的新药KL-730,他们将其命名为“百浪息尔”(Prontosil),之所以对细菌有效,是因为偶氮染料和磺胺二甲基嘧啶的独特结合。但实际上并非如此。德国人从未进行过单独对磺胺二甲基嘧啶进行测试。法国科学家在巴黎巴斯德研究所的一个小组重复了一个实验,使用各种磺胺二甲基嘧啶对四十只老鼠进行测试,包括一组仅使用磺胺二甲基嘧啶且不使用偶氮染料的治疗组。

几天后,巴黎团队评估了试验动物的反应。几乎所有用更新的偶氮磺胺二甲基嘧啶组合治疗的老鼠都死了,但所有用百浪息尔、鲁比阿佐(Rubiazol)和单独的磺胺二甲基嘧啶治疗的老鼠都活了下来。拜耳的科学家们勤奋地努力保护他们对百浪息尔的专利权,确信它将带来巨额利润,但他们从未想到单独的磺胺二甲基嘧啶可能是征服者。大约在巴斯德研究所科学家做出发现的同时,拜耳小组也发现了同样令人沮丧的事实。虽然这对人类来说是一个巨大的时刻,但对拜耳来说却是一场经济灾难;磺胺二甲基嘧啶分子在1908年被维也纳化学家保罗·格尔莫(Paul Gelmo)发现(并获得专利),现在已进入公共领域。经济金矿在他们眼前蒸发了。

拜耳确实从磺胺二甲基嘧啶中获利。他们将其作为百浪息尔在全球销售,即使在意识到单独的磺胺二甲基嘧啶是有效成分,而不需要偶氮染料之后。(这也解释了为什么百浪息尔只在体内容器中有效,而在体外无效。在装满细菌的试管中,百浪息尔没有风险。只有动物体内有将染料与磺胺二甲基嘧啶分离的酶。如果在试管中进行测试,而不是在动物身上进行测试,百浪息尔就会被视为失败,正是这些和其他药物教会了早期制药商“前药”是真实存在的。有时,前药是理想的——前药是故意制造的,以便能够消化,一旦进入血液就会变成活性代谢物。)1935年,百浪息尔和其他形式的磺胺二甲基嘧啶进入世界市场,立即产生了影响。“产后发热[化脓性链球菌]的死亡率几乎在一夜之间从20%-30%降至4.7%。”9美国和欧洲的医生们拥抱了这种新药,但美国公众在1936年与这种新磺胺药亲密接触,当时富兰克林·德拉诺·罗斯福(Franklin Delano Roosevelt)的儿子,哈佛大学的学生,患上了危及生命的链球菌喉咙感染。波士顿的医生们使用了这种新的魔弹,挽救了他的生命,并在此过程中帮助美国进入了现代。《纽约时报》在头版报道了这一消息,点燃了全国范围内的“磺胺热”,甚至导致患者直接向医生要求使用这种新奇药物(这是第一次)。即使在抗生素革命的开端,过度处方也是一种诱惑。

随着世界走向第二次世界大战,欧洲对合成化学治疗分子的追求正如火如荼地进行。化学家们痴迷于对化学品进行随意调查,认为人造新粒子能够智胜细菌敌人。虽然现代制药业已经从头开始创造了降低血压、增加血流量和改变胆固醇水平的化学物质,但抗生素的来源将来自于大自然,而不是来自科学家的头脑。在化学家们不知情的情况下,在磺胺二甲基嘧啶被用于人类的几年前,伦敦的一次意外发现已经打开了未来医疗保健的视野。

亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)是一位年轻的苏格兰医生,在伦敦的圣玛丽医院工作,尽管他接受的是医生和外科医生的训练,但他在实验室研究方面的才能最终使他成为一名细菌学家。弗莱明身材矮小,于1906年加入圣玛丽医院的接种部门,很快就将注意力转向了保罗·埃利希的沙利尔凡。

细菌研究人员一直遵循罗伯特·科赫的开创性榜样,在培养环境中,在培养皿中培养细菌菌落来研究微生物的生活和敏感性。弗莱明和他的同事们专注于重要的病原性细菌,如葡萄球菌链球菌,培养细菌并评估改变菌落形成的条件。1922年,弗莱明和一名实验室助手在清理接种了细菌菌落的培养皿时,注意到一个奇怪的模式。通常,在培养皿中的细菌菌落中,细菌会在整个培养皿中均匀生长;弗莱明没有看到这种生长,而是看到了一些没有细菌菌落的空白区域。对于每一个患有普通感冒和流鼻涕的人来说,这是一次胜利,弗莱明回忆起几天前他自己的鼻涕滴到了培养皿上,他迅速推测他自己的鼻涕不知何故抑制了细菌的生长。这位害羞而内向的研究者得出结论,鼻腔分泌物中一定有一种具有抑制作用的物质,他将其命名为溶菌酶(lysozyme)。这是人类历史上第一次将一种纯有机物质鉴定为具有抗菌特性。

溶菌酶成为了弗莱明的迷恋对象,尽管它是一个研究死胡同。随着时间的推移,研究人员能够解释溶菌酶如何削弱细菌的细胞壁,但更重要的是,识别出一种抑制或杀死微生物的分子,为弗莱明在1928年取得革命性发现做好了准备。

1928年夏天转为秋天,亚历山大·弗莱明从海边度假归来,回到了伦敦。当他回到圣玛丽医院的小实验室时(如今这里被保留为纪念这位男士和他1928年9月3日的重大发现),桌子上堆放着一堆杂乱的培养皿,其中包括一个从架子上掉下来、盖子掉了的培养皿。故事是这样的,他瞥了一眼培养皿,迅速地看了第二次——几十个圆形的葡萄球菌菌落覆盖了培养皿,但它们的扩散被培养皿一侧的一大块白色霉菌限制住了。他认出了五年前看到的类似模式,这块霉菌周围有一圈地带,有点像非军事区,那里没有细菌菌落,也没有真菌。

弗莱明低声自言自语:“真奇怪。”

数千年来,人类一直在无意识地利用霉菌酿造葡萄酒和啤酒,利用细菌制作奶酪。在弗莱明发现不到一百年前,路易·巴斯德(Louis Pasteur)解开了发酵的奥秘,不到半个世纪前,科赫已经证明了细菌是真实存在的。弗莱明五年前就已得出结论,人体液中的溶菌酶具有抗菌特性,现在,在他位于普拉德街(Praed Street)楼上的小实验室里,他开始构思霉菌本身正在制造一种对葡萄球菌具有致命作用的物质。

霉菌的名字是什么?青霉菌(Penicillium)。(仔细阅读。它不是“青霉素(Penicillin)”。)

青霉菌霉菌很可能是大楼里的污染物,或者是从开着的窗户进来的空气。关于霉菌来源有许多猜测——它是否来自附近的实验室,它的存在是否是研究粗心的标志,弗莱明的助手是否懒惰?——但最终,青霉菌是一种常见的霉菌,它一直在以自己的特殊化学物质作为防御,可能已经存在了数百万年。它如何进入那个实验室并不重要,但弗莱明停下来考虑它的作用这一点非常重要

弗莱明和他的助手斯图尔特·克拉克(Stuart Craddock)正确地认识到青霉菌产生了一种抑制细菌侵袭的物质,(起初)着迷于培养青霉菌并收获由此产生的“霉菌汁”。然后,弗莱明将这种浓缩液测试了其他细菌样本,发现它对葡萄球菌链球菌有效,最后将其命名为“青霉素”,这是将使他名扬四海的物质。1929年3月,弗莱明发表了一篇题为《关于青霉菌培养物的抗菌作用,特别是在分离流感杆菌中的应用》(On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium, with Special Reference to Their Use in the Isolation of *B. Influenzae*)的文章。这比德国人发现磺胺二甲基嘧啶早了几年,但弗莱明和他的团队失去了成为第一种抗生素的殊荣,因为他们无法充分培养出难以伺机培养的霉菌,使其具有临床意义。

事实上,青霉菌是如此难以伺候,以至于弗莱明放弃了。今天,人们很难理解弗莱明为何放弃了(可以说)有史以来最重要药物的研发,但当时的背景是,缺乏先进的研究工具、实验室空间、人力,以及最重要的是,也没有迫切的驱动力去控制这种真菌,这意味着这项工作将留给另一个团队,在十多年后,去利用青霉菌的力量。令人惊讶的是,亚历山大·弗莱明放弃了青霉菌,再也没有发表过相关研究。

摘自 David Schneider 著《外科手术的发明》,Pegasus Books 出版。经许可转载。保留所有其他权利。

 

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