奇迹概览

青霉素(或称盘尼西林,Penicillin)是指分子中含有青霉烷,能破坏细菌的细胞壁,并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。青霉素是很常用的抗菌药品,但每次使用前必须做皮试,以防过敏。20世纪,青霉素的发现使人类找到了一种具有强大杀菌作用的药物,结束了传染病几乎无法治疗的时代,开创了医学发展的新纪元。

⊙奇迹探秘:

1.青霉素的发明者是谁?是在什么时间发明的?

1928年,英国细菌学家亚历山大·弗莱明在实验中首先发现青霉素,但是他在对青霉素的持续研究中无法发明出一种提纯青霉素的技术,直到1940年前后,英国病理学家弗洛里和德国生物化学家钱恩进一步研究和改进,把青霉素成功地用于疾病的救治中。因此,1945年,他们3人共同获得诺贝尔生理或医学奖。

亚历山大·弗莱明(1881-1955),英国微生物学家。他1881年8月6日出生于苏格兰的洛克菲尔德。13岁时,他跟随从事医师工作的哥哥去伦敦做工。后来,他进入伦敦大学圣玛丽医学院学习。1906年,他毕业后留在母校的研究室,帮助他的老师赖特博士进行免疫学研究。后来,第一次世界大战爆发,他作为军医被派往前线研究疫苗是否可以防止伤口感染。这给了弗莱明一个极其难得的系统学习致病细菌的好机会。

1918年第一次世界大战结束,弗莱明返回圣玛丽医学院,加紧进行细菌的研究工作。1922年,他发现了一种叫“溶菌酶”的物质,发表了《皮肤组织和分泌物中所发现的奇特细菌》的报告;1928年,在试验中发现青霉素;1929年,弗莱明在《不列颠实验病理学杂志》上,发表了《关于霉菌培養的杀菌作用》的研究论文;1943年,他成为英国皇家学会院士;1944年被赐于爵士。1955年3月11日,他与世长逝,安葬在圣保罗大教堂。1981年,为纪念弗莱明诞生100周年,匈牙利发行了一枚纪念邮票。

2.什么是抗生?什么是抗生素?

某些微生物对另外一些微生物的生长繁殖有抑制作用,这种现象称为抗生。随着科学的发展,人们从某些微生物体内找到了具有抗生作用的物质,比如青霉菌产生的青霉素、灰色链丝菌产生的链霉素等。因此,人们把由某些微生物在生长过程中产生的,对某些其他病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类化学物质称为抗生素。

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20世纪40年代以前,人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时,如果某人患了肺结核,就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面,科研人员进行了长期探索,然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。

1928年,英国伦敦大学圣玛莉医学院细菌学教授亚历山大·弗莱明,在研究导致人体发热的葡萄球菌时发现,一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌,在用显微镜观察这只培养皿时,弗莱明发现,霉菌周围的葡萄球菌菌落尽然已被溶解,这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明,上述霉菌为“点青霉菌”,而弗莱明就将青霉菌的分泌物称为“青霉素”。

弗莱明的这项重大结果发表于1929年,但并未引起人们的高度重视。弗莱明虽然知道青霉素将会有重要的用途,但是他自己无法发明一种提纯青霉素的技术,致使这种“灵丹妙药”十几年一直未得以使用。

20世纪30年代末期,弗莱明把青霉菌提供给了澳大利亚裔英国病理学家弗洛里和德国生物化学家鲍里斯·钱恩。通过一段时间的实验,弗洛里和钱恩终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。之后,弗洛里在一种甜瓜上发现了一种霉菌,这种霉菌可供大量提取青霉素,并且,他还用玉米粉调制出了相应的培养液。 1940年,弗洛里和钱恩用青霉素重新做了实验。他们给8只小鼠注射了致死剂量的链球菌,然后给其中的4只用青霉素治疗。几个小时内,只有用青霉素治疗过的4只小鼠还健康活着。这一实验揭开了青霉素用于临床的序幕,此后一系列临床实验证实了青霉素对多种细菌感染有惊人疗效。

在这些研究成果的推动下,1942年,美国制药企业开始大批量生产青霉素。1943年,英国和美国正在与德国交战,这种新的药物被用于战争的伤员上,结果青霉素的确对控制伤口感染非常有效。1944年,普通公民也在医疗中使用了青霉素。1945年第二次世界大战结束时,青霉素的使用已遍及全世界。同年,弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获诺贝尔生理学或医学奖。

至此,青霉素作为一种高效、低毒、临床应用广泛的抗生素,从而大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力,并带动了抗生素家族的诞生,开创了人类医学的新纪元。

继青霉素之后,链霉素、氯霉素、土霉素、四环素等抗生素不断产生。但与此同时,部分病菌的抗药性也在逐渐增强。为了解决这一问题,科研人员目前正在开发药效更强的抗生素,探索如何阻止病菌获得抵抗基因,并以植物为原料开发抗菌类药物。

⊙奇迹探秘:

3.什么是皮试?注射青霉素之前为什么要做皮试?

皮试是皮肤(或皮内)敏感试验的简称。某些药物如青霉素、链霉素等,在临床使用过程中容易发生过敏反应,如果过敏性严重可导致人死亡,因此才使用这些药物之前要做皮肤测试(皮试),看看病人是否适合使用此类药物。

青霉素之所以能既杀死病菌,又不损害人体细胞,原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌细胞壁的合成发生障碍,导致病菌溶解死亡。但是,人和动物的细胞没有细胞壁,青霉素会使个别人发生过敏反应,所以在应用前必须做皮试。

【抗菌药和抗生素的关系】

抗菌药和抗生素是小范围和大范围的关系。抗生素最初被发现时,主要对细菌有杀灭作用,所以一度将抗生素称为抗菌素。但是随着抗生素的不断发展,抗病毒、抗衣原体、抗支原体,甚至抗肿瘤的抗生素也陆续发现并用于临床,显然称为抗菌素就不妥,还是称为抗生素更符合实际。而抗菌药物主要是杀灭细菌的。然而,能引起人体感染的,除了细菌以外还有很多的微生物,比如非典型性肺炎(SARS)就是病毒感染,治疗时需要用抗病毒的药物。而抗病毒和抗细菌的药物都属于抗生素的范畴。因此,抗生素是比较广义的,而抗菌药物是比较专一的。

【后抗生素时代】

以青霉素为代表的抗生素是20世纪最伟大的医学发现。青霉素首先被用于临床时,使用量非常小,但非常有效。但抗生素从被发明到至今60多年时间,前30年使用效果非常好,但后30年,临床上即使用几百万单位的青霉素效果也不是很好,这就说明,随着时代的发展,细菌产生了耐药性。

有学者认为,如果不再控制抗生素的滥用,21世纪人类有可能失去抗生素这个有利的治疗武器,重新回到没有抗生素的时代,所谓“后抗生素时代”。那时,抗生素不再对细菌起作用,大量的传染性疾病将危害人类的身体健康和生命。

虽然“后抗生素时代”是一种悲观的想法,但是,细菌产生耐药速度的确比新药物开发的速度快得多。因此,人们一定要在医生的建议下合理使用抗生素,不要让“后抗生素时代”到来。