人类几十万年的历史进程中，在抗菌药物问世之前，致病微生物常常会肆无忌惮，成为人类的“隐形杀手”。即使在最近的一千多年里，人类被细菌、病毒感染夺走的生命也已经难以计数。尽管医界不断地认识了各种致病性细菌及其引起的不同疾病的临床特征以及致病机理，但始终未找到有效杀菌药物来控制病原微生物，直到1928年才找到战胜致病微生物的“神秘武器”。

被细菌、病毒感染夺走的生命难以计数

传说西汉大将军霍去病就是在最后一次北征匈奴时，不幸感染了匈奴人故意传播的鼠疫而英年早逝（公元前117年）。而匈奴人有意识地用死于鼠疫的动物尸体传播疾病、抵御汉军，被认为是历史上最早施用生物武器的战例。据估计，公元540～750年之间的二百多年里，欧洲的鼠疫（鼠疫杆菌）大流行夺去了全欧洲近一半人的生命。十四世纪的再一次鼠疫大流行在短短5年之中居然造成了欧洲二千五百多万人的死亡。据说这次鼠疫大流行与元朝初期的匈奴人被迫从亚洲迁入东欧有关。十六世纪后期欧洲的流感（流感病毒）大流行，造成了五分之一人口的死亡。美国历史上最大的一次黄热病（黄热病病毒）大流行，发生于1793年原美国的首都费城，短短数月之中就有近5000人死于黄热病，占当时费城总人口的八分之一。

医学界不断认识各种致病性细菌及其造成的疾病

虽然早期的医生们无法见到微生物，但他们已经猜测到，在环境之中必定存在着某种极其微小的颗粒，这种颗粒能够随着风向和水流传播，并可以使人患病。希波克拉底和十五世纪的罗马学者弗兰卡斯特罗都先后指出，空气中存在着致病性物质颗粒，并指导人们采取适当的措施，避免同这种物质的接触，减少生病的机会。尽管如此，人们对那些肉眼无法见到的微生物始终缺乏清楚的认识，对一系列由病原微生物所引起的疾病更加束手无策。

直到十七世纪中叶，荷兰人列文虎克（Antonievan Leeuwenhoek，1632～1723）改进了粗制的显微镜之后，显微放大的倍数接近200倍，人类才第一次有机会清晰地观察到这类极其微小的生物。列文虎克不仅观察到了人类口腔表面的细菌、肌肉纤维的横纹、动物的精子，还观察到了微小血管内血液的流动。他还特别注意到，在水滴之中存在着许多单细胞的微小生物体。它们不仅形态相似，而且还有着缓慢的运动。他将这些微小的物体称为“微型动物”（animalcules），很可能就是今天所称的细菌（Bacteria）或原虫（Protozoa）。他的一系列发现促进了科学界对微观世界的探索和认识。

到了十九世纪中叶，通过巴斯德、科赫等人的不懈努力，医界不仅可以对大多数致病性细菌进行直接观察、分离、培养，还可以对它们的致病作用进行研究。与此同时，临床医学界也越来越清楚地认识了各种致病性细菌、由它们所引起的不同疾病的临床特征以及致病的机理。但十分可惜的是，虽然医学界对不少细菌、病毒和它们造成的疾病已经有了比较明确的认识，却没有强有力的药物来杀灭病原性微生物，控制感染性疾病，进而挽救患者生命。

医生弗莱明与抗生素的发现

长期以来，每一位临床医生都渴望能找到一种神奇的杀菌药物来控制病原微生物，挽救患者的生命。但这个梦想直到1928年才终于实现。这一切都要归功于苏格兰生物学家、医生弗莱明（Alexander Fleming，1881～1955）。

弗莱明于1881年出生在苏格兰西南部一个叫达弗尔（Darvel）的小镇附近的普通农夫家庭。他才七岁的时候父亲就去世了，便从小在当地的一所平民学校上学。弗莱明不仅天资聪颖，而且非常勤奋。当他进入当地的一所职业培训学校之后，成绩更为杰出。初进学校他就发现那里的课程过于简单，居然在两周之中连跳四级，刚满十六岁便修完了全部课程，并立即在当地一家海运公司找到一份工作。大约20岁左右，弗莱明从伯父的遗产之中得到一笔钱。他便听从在伦敦行医的哥哥的建议，前往伦敦，进入了著名的圣玛丽医院（St．Mary’s Hospital）所办的医学院开始学医。五年后，弗莱明以杰出的成绩获得了从事外科学的资格。这时弗莱明决定加入医院免疫研究部的工作，成为著名细菌学家和临床免疫学家莱特爵士的助手。1908年弗莱明获得了内外科学士学位，1914年又被任命为圣玛丽医院的一名讲师。

就在这一年，第一次世界大战爆发了。在长达五年之久的战争中，弗莱明作为英帝国的医务人员一直在法国前线的战地医院服役，因而目睹了数不清的严重创伤与死亡，其中大多数人的伤口都继发了严重的细菌感染，并进一步导致败血症。针对这类创伤，当时流行的治疗措施是用硼酸、石碳酸和双氧水对伤口进行冲洗消毒，然后用石碳酸浸湿的绷带进行包扎。这种方法虽然在普通医院有一定疗效，但对于法国战场的复合型深度创伤、并伴有严重污染的情形却是有害无利。弗莱明认为，这很可能是因为那些强力消毒剂不仅不能杀灭细菌，反而抑制了伤口周围组织的某种抗菌能力，也抑制了白细胞的防御功能。弗莱明通过实验发现，如果先用外科手术清除伤口部位的坏死组织，再用消过毒的生理盐水冲洗伤口，反而可以减轻细菌感染，促进伤口愈合。他提出的这种治疗方案在战地医院进行推广，果然在一定程度上降低了死亡率。

可惜的是，由于缺乏真正有效的抗菌药物，还是有数以千计的伤员死于伤口感染所造成的严重并发症。弗莱明深深感到自己的无能为力，所以战争结束后他一回到圣玛丽医院的研究部，就把寻求抗菌药物当作自己研究的首要目标。仅仅三年时间（1921年），弗莱明就“幸运地”发现了第一种可以杀灭细菌的物质。

那段时间弗莱明为了寻找杀灭细菌的药物，在实验室里培养了各种细菌，几乎到处都堆满了培养皿。不巧的是，弗莱明的实验室偏偏又是一个十分紊乱的所在，他的细菌培养之中常常会发生污染。有一次弗莱明在一个有污染的细菌培养皿里忽然发现，人的鼻粘膜分泌液居然会消化细菌的菌落。他不失时机地对这个培养皿进行了一系列的研究，不仅证实了鼻粘膜分泌液对细菌的杀灭作用，而且发现在乳汁、泪水、唾液、以及血细胞中都含有这种杀菌物质。他后来将这种自身产生的杀菌物质命名为“溶菌酶”（Lysozyme）。

1928年夏季，也许是命运格外垂青那些独具慧眼而又锲而不舍的人，弗莱明不久之后又获得了一次十分“偶然”、非常有戏剧性的机会。令人难以置信的是，这很大程度上居然还要“归功”于他那紊乱不堪的实验室。在1928年7月，弗莱明接种好一批葡萄球菌之后，因为天气炎热，他就匆匆离开实验室和家人度假去了。而奇迹也就发生在这段时间里。等弗莱明结束了一个多月的度假回来，他所接种的许多培养皿里都已经发霉，生长着一丛一丛的青蓝色的青霉菌（Penicillium notatum）。这种霉菌在自然环境中极为常见，常常通过霉菌孢子在空气中广为传播，造成食品霉变。弗莱明无可奈何地摇摇头，只好将那些生了霉的葡萄球菌培养皿丢弃到消毒缸里去，准备继续接种下一批。恰好他从前的助手普瑞斯（D．Merlin Pryce）走过来向他问候，也顺便看看他在做什么。弗莱明随手从消毒缸的上面拿出几个有了霉菌污染的培养皿给普瑞斯看。

蓦然间，弗莱明留意到培养皿之中的一个十分奇异的现象：生长在青霉菌旁边的一个个葡萄球菌的菌落居然消失了！正常情况下，迅速繁殖的葡萄球菌会形成圆形的菌落，产生一种淡黄的色素，使菌落变成黄色，所以被称为“金黄色葡萄球菌”（Staphylococcus aureus）。而这些曾经生长在霉菌旁边的葡萄球菌菌落，现在居然变得清澈透明，像一个个露水滴一般。显然是霉菌产生的某种物质消化了这些细菌的菌落。他将培养皿放在显微镜下观察，才发现那些青霉菌旁边的细菌已经完全死亡、崩解。

思维敏捷、独具慧眼的弗莱明顿时意识到，这个曾经看来令人失望的现象背后一定有着非同寻常的原因值得特别关注。他不失时机地设计了一个新的实验。他先在一个新的培养皿中接种了同样的霉菌，随后又在这霉菌菌落的周围成放射状的接种了金黄色葡萄球菌，以便定量观察霉菌对金黄色葡萄球菌的影响。几天之后，果然在青霉菌周围所生长的葡萄球菌出现了同样的情况：它们全都被青霉菌所产生的某种物质杀灭了。

在这个发现的基础上，弗莱明在此后的几个月内又作了一系列的实验专门探索青霉菌的杀菌作用。他首先请一位专门研究霉菌的同事帮他鉴别这种青蓝色的霉菌。他和助手又在一个大容器里用肉汤培养了大量的青霉菌，然后用过滤器去掉肉汤中所有的霉菌和杂质，再用过滤的液体进行杀菌实验，得到了同样的结果。而且这种过滤液经过稀释800倍之后依然具有相当可观的杀菌效果。显然，这种由青霉菌所产生的杀菌物质的效果，比溶菌酶要强大许多倍。不仅如此，弗莱明还采用各种不同种类的霉菌进行实验，最终证实了只有青霉菌才具有这种杀菌作用。最后弗莱明经过反复推敲，将这种神奇的物质命名为“青霉素”（penicillin）。

弗莱明经过进一步的实验证明，青霉素对于引起肺炎、淋病、脑膜炎、白喉等急性传染病的“革兰氏阳性细菌”有着广泛的杀菌作用，而对“革兰氏阴性”细菌没有明显的杀灭作用。尤为重要的是，青霉素对于正常的组织不会造成损伤。在这些实验基础上，弗莱明于1929年2月19日在圣玛丽医院“医学研究俱乐部”的一次学术活动中，以讲座的方式宣读了一篇关于青霉素研究的论文。

可惜的是，由于弗莱明的高度谨慎，加之他又不善言辞，他所宣读的论文平淡无华，在当时几乎没有引起任何反应。这种冷漠使弗莱明感到无法理解，但他对自己的发现毫不怀疑。弗莱明在1929年6月又正式在《不列颠实验病理学杂志》（British Journal of Experimental Pathology）上正式发表了一篇关于青霉素的文章。然而，这篇文章的重要性依然没有引起医学界的重视。

这种神奇的抗菌物质确实也面临着某些急需解决的问题：难以大量生产，又缺少分离提纯的技术；在室温下效果不稳定，不能长期保存，短时间之内就会失去杀菌作用。如果要将青霉素转化为一种可供临床广泛使用的抗细菌药物，显然还有许多重要的步骤。弗莱明在此后的好几年中也曾经在这方面做过努力，还请专长化学的同事协助，希望能对青霉素进行分离、提纯，却没有取得实质性的进展，只好放弃了对青霉素的研究。直到10年之后，由于另一位杰出科学家弗洛里（Howard Florey）和他的同事的不懈努力，才取得了突破性的进展。而关于弗洛里与青霉素的故事，我们将在近期做详细叙述，敬请期待！

（环球医学编辑：常路 ）