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从霉菌到“神奇药物”:弗莱明与青霉素的诺奖传奇

创作时间:
作者:
@小白创作中心

从霉菌到“神奇药物”:弗莱明与青霉素的诺奖传奇

引用
10
来源
1.
https://www.britannica.com/biography/Alexander-Fleming
2.
https://www.ars.usda.gov/midwest-area/peoria-il/national-center-for-agricultural-utilization-research/docs/penicillin-opening-the-era-of-antibiotics/
3.
https://www.the-scientist.com/how-a-moldy-cantaloupe-took-fleming-s-penicillin-from-discovery-to-mass-production-72304
4.
https://www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-prizes/
5.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39176366/
6.
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11339718/
7.
https://www.britannica.com/science/penicillin
8.
https://historytimelines.co/timeline/discovery-of-penicillin
9.
https://journalofethics.ama-assn.org/article/brief-history-antimicrobial-resistance/2024-05
10.
https://www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-prizes-in-literature/

1928年9月的一天,英国圣玛丽医院的细菌学实验室里,亚历山大·弗莱明像往常一样检查着他的培养皿。一个被遗忘在操作台上的葡萄球菌培养皿引起了他的注意:培养皿边缘长出了一团青绿色的霉菌,而霉菌周围的细菌却神秘地消失了。这个偶然的发现,开启了人类对抗生素认知的新纪元。

01

从偶然发现到诺贝尔奖

弗莱明出生于苏格兰一个农场主家庭,自幼对自然观察入微。1928年,作为圣玛丽医院的细菌学家,他在研究葡萄球菌时偶然发现了一种霉菌能够抑制细菌生长。这种霉菌最终被鉴定为青霉菌(Penicillium notatum,现分类为P. chrysogenum),而它分泌的抗菌物质被命名为“青霉素”。

然而,这一发现最初并未引起广泛关注。弗莱明虽然观察到了青霉素的抗菌效果,但无法将其有效分离和纯化。他发表于1929年的相关论文也并未引起太多重视。直到1939年,随着二战的爆发,抗生素的需求日益迫切,牛津大学的病理学家霍华德·弗洛里和生物化学家恩斯特·钱恩才重新开始了对青霉素的研究。

02

从实验室到战场

1941年,弗洛里和钱恩成功地从青霉素中提取出了纯化的抗生素。然而,大规模生产仍然是一个巨大的挑战。此时,美国皮奥里亚实验室的科学家们接过了这一重任。他们发现,在玉米浆液中添加关键成分并进行深层发酵,可以显著提高青霉素的产量。更令人惊喜的是,从当地市场一个霉变的哈密瓜上分离出的青霉菌株,竟然具有最高的青霉素产量。

1943年,临床试验证实了青霉素的惊人疗效。这种“神奇药物”不仅能够有效治疗各种细菌感染,而且副作用极小。随着生产技术的突破,青霉素的产量迅速提升,价格从1940年的“无价”降至1943年的每剂量20美元,再到1946年的每剂量0.55美元。在1944年诺曼底登陆期间,青霉素已经能够大量供应,挽救了无数盟军士兵的生命。

03

诺贝尔奖的荣耀

1945年,亚历山大·弗莱明、霍华德·弗洛里和恩斯特·钱恩共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。这一荣誉不仅表彰了他们各自的贡献,更体现了科学发现从偶然观察到系统研究,再到大规模应用的完整历程。

弗莱明的贡献在于最初的发现和观察;弗洛里和钱恩则通过系统的科学研究,证实了青霉素的医疗价值并实现了其纯化;而美国科学家团队则完成了从实验室到工厂的关键转化。这一过程展现了科学发现的复杂性:一个伟大的发现往往需要多个环节的紧密配合,从最初的观察到最终的应用,每个环节都不可或缺。

04

青霉素的意义

青霉素的发现和应用,开启了抗生素时代,彻底改变了人类与细菌感染斗争的方式。它不仅挽救了无数生命,更推动了整个制药工业的发展。青霉素的成功也启示我们:科学发现往往源于偶然,但要转化为实际应用,则需要严谨的研究、团队的合作以及持续的努力。

正如埃默里大学的罗伯特·盖恩斯教授所说:“青霉素可能是历史上最重要的药物,它彻底改变了我们对药物发现的看法,重塑了制药行业,也改变了治疗传染病的思维模式。”从一个偶然的实验室观察到拯救无数生命的药物,青霉素的故事展现了科学发现的奇妙与人类智慧的力量。

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