亞歷山大·弗萊明
英國細菌學家
亞歷山大·弗萊明(Alexander Fleming,1881年8月6日—1955年3月11日),男,英國細菌學家,生物化學家,微生物學家。
亞歷山大·弗萊明於1923年發現溶菌酶,1928年首先發現了青霉素。后英國病理學家弗勞雷、德國生物化學家錢恩進一步研究改進,並成功的用於醫治人的疾病,三人共獲諾貝爾生理或醫學獎。青霉素的發現,使人類找到了一種具有強大殺菌作用的藥物,結束了傳染病幾乎無法治療的時代;從此出現了尋找抗菌素新葯的高潮,人類進入了合成新葯的新時代。
在美國學者麥克·哈特所著的《影響人類歷史進程的100名人排行榜》,弗萊明名列第45位。
1881年8月6日出生 於蘇格蘭基馬爾諾克附近的洛克菲爾德。
1918年弗萊明返回聖瑪麗醫學院,加緊進行細菌的研究工作。1922年他發現了一種叫“溶菌酶”的物質,發表了《皮膚組織和分泌物中所發現的奇特細菌》的報告。
1929年弗萊明在《不列顛實驗病理學雜誌》上,發表了《關於黴菌培養的殺菌作用》的研究論文,但未被人們引起注意。弗萊明指出,青霉素將會有重要的用途,但他自己無法發明一種提純青霉素的技術,致使此葯十幾年一直未得以使用。
1939年,在英國的澳大利亞人瓦爾特·弗洛里(1898—1968)和德國出生的鮑利斯·錢恩(1906—1979),重複了弗萊明的工作,證實了他的結果,然後提純了青霉素,1941年給病人使用成功。在英美政府的鼓勵下,很快找到大規模生產青霉素的方法,1944年英美公開在醫療中使用,1945年以後,青霉素遍及全世界。1945年,弗萊明、弗洛里和錢恩共獲諾貝爾生理學及醫學獎。
1943年弗萊明成為英國皇家學會院士,1944年被賜於爵士。1915年弗萊明結婚,兒子是個普通的醫生,夫人於1949年去世。1953年再次結婚。1955年3月11日與世長逝,安葬在聖保羅大教堂。匈牙利1981年發行了弗萊明誕生100周年的紀念郵票。
求學經歷
弗萊明的成長之路,遠非一帆風順。在他7歲時,父親去世。由大哥和母親將他和幾個兄弟養大,他在山野長大,這鍛煉了他的觀察能力,算是為日後的細菌培養積累了初步的基礎。13歲左右,弗萊明去倫敦投奔他同父異母的哥哥湯姆。湯姆其時已從格拉斯哥大學畢業,去倫敦發展事業並成為了一個眼科學家。他先是在一所類似技校的學校學習,16歲畢業后就去了一家專營美國貿易的船務公司上班。
1901年,在弗萊明20歲時,他的一個終身未婚的舅舅去世,留下了一筆較為可觀的遺產,弗萊明分到了250英鎊。湯姆敦促他善加利用這筆財富,建議他學習醫學。7月,弗萊明通過16門功課的考試,獲得進入聖瑪麗醫院附屬醫學院的資格。而他選擇這所學校的原因,則是工作期間,他曾和來自這個學院的水球隊比賽過。學習期間,弗萊明獲得了學校提供的各種名目的獎學金。1906年7月,他通過了一系列測試,獲得了獨立開診所的資格。但他的人生命運被約翰·弗里曼所改變,弗里曼是賴特手下的高年資助理,他兩頭遊說,最終弗萊明並不十分情願的成為接種部的低年資助理。說弗萊明並不情願的主要理由是,1908年,弗萊明參加與他工作無關的更高等級的一系列測試,並獲得一枚金牌。以及為了獲得外科醫生資格認證,他又找了一份外科住院醫生的工作,沒有在接種室做全職。1909年,他通過了測試,獲得外科醫生資格。但就此以後,他和外科就再也沒有關係。
1909年至1918年
亞歷山大·弗萊明在做實驗
其後,一戰爆發,賴特率他的研究小組奔赴法國前線,研究疫苗是否可以防止傷口感染。這給了弗萊明一個極其難得的系統學習致病細菌的好機會。在那裡他還驗證了自己的想法,既含氧高的組織中,伴隨著氧氣的耗盡,將有利於厭氧微生物的生長。另外他和賴特證實用殺菌劑消毒創傷的傷口,事實上並未起到好的作用,細菌沒有真正被殺死,反倒把人體吞噬細胞殺死了,傷口更加容易發生惡性感染。他們建議使用濃鹽水沖洗傷口,這項建議到了二戰時期才被廣泛採納。但沖洗要儘早進行,如果傷口已經嚴重感染,濃鹽水也沒有什麼效果。此外他還和其它同事一起做了一系列其它研究,比較重要的有兩個。他做了歷史上第一個院內交叉感染的科學研究,如今院內感染是個非常受重視的問題。另外他還推動了輸血技術的改良,作了有關檸檬酸鈉的抗凝作用和鈣的凝血作用的研究,並利用新技術給100名傷員輸血,全都獲得成功。
1921年
1921年11月,弗萊明患上了重感冒。在他培養一種新的黃色球菌時,他索性取了一點鼻腔粘液,滴在固體培養基上。兩周后,當弗萊明在清洗前最後一次檢查培養皿時,發現一個有趣現象。培養基上遍布球菌的克隆群落,但粘液所在之處沒有,而稍遠的一些地方,似乎出現了一種新的克隆群落,外觀呈半透明如玻璃般。弗萊明一度認為這種新克隆是來自他鼻腔粘液中的新球菌,還開玩笑的取名為A.F(他名字的縮寫)球菌。而他的同事Allison,則認為更可能是空氣中的細菌污染所致。很快他們就發現,這所謂的新克隆根本不是一種什麼新的細菌,而是由於細菌溶化所致。
1921年11月21日,弗萊明的實驗記錄本上,寫下了抗菌素這個標題,並素描了三個培養基的情況。第一個即為加入了他鼻腔粘液的培養基,第二個則是培養的一種白色球菌,第三個的標籤上則寫著“空氣”。第一個培養基重複了上面的結果,而後兩個培養基中都長滿了細菌克隆。很明顯,到這個時候,弗萊明已經開始做對比研究,並得出明確結論,鼻腔粘液中含有“抗菌素”。隨後他們更發現,幾乎所有體液和分泌物中都含有“抗菌素”,甚至指甲中,但通常汗水和尿液中沒有。他們也發現,熱和蛋白沉澱劑都可破壞其抗菌功能,於是他推斷這種新發現的抗菌素一定是種酶。當他將結果向賴特彙報時,賴特建議將它稱為溶菌酶,而最初的那種細菌如今被稱為滕黃微球菌。
為了進一步研究溶菌酶,弗萊明曾到處討要眼淚,以至於,一度同事們見了他都避讓不及,而這件事還被畫成卡通登在了報紙上。1922年1月,他們發現雞蛋的蛋清中有活性很強的溶菌酶,這才解決了溶菌酶的來源問題。1922年稍晚些的時候,弗萊明發表了第一篇研究溶菌酶的論文。弗萊明和他的助手,對新發現的溶菌酶又做了持續7年的研究,但結果讓人失望,這種酶的殺菌能力不強,且對多種病原菌都沒有作用。
1928年至1929年
亞歷山大·弗萊明偶然發現青霉素
就這樣從年初到七月,弗萊明一直在重複研究Bigger等的發現,同時也養成了一個習慣,既便那些,本不是為了觀察變異菌落所做的正常培養基,也在清洗之前,先在室溫下放置較長時間,做最後一次觀察——試圖以此發現新的變異菌落——再進行清洗,發現培養基邊緣有一塊因溶菌而顯示的慘白色,因此發現青霉素,並於1929年6月發表《關於黴菌培養的殺菌作用》,最終使其獲諾貝爾獎的論文。
1929年至1939年
《時代周刊》封面上的弗萊明(1944年)
應該說,弗萊明所發現的青霉素在當時未引起重視,除了他所在醫院的門診部有一群追隨者,在嘗試利用青霉素粗提物,治療眼部感染和癤子這樣的皮膚病。有史可查的是在1932年,非弗萊明所在醫院的一個醫生,也嘗試過用青霉素的粗提物治療眼疾,並取得很好的效果。雖然,弗洛里研究過溶菌酶但當這位醫生,向後來牛津小組的領導人弗洛里彙報時,當時的弗洛里對青霉素毫無興趣。直到1939年,錢恩到來,系統查閱文獻后,極力推薦青霉素后,弗洛里才轉變態度。牛津小組最初的菌種來源,就是1929年,弗萊明交給弗洛里的前任主任Drever的菌種。
1945年亞歷山大·弗萊明(中)榮獲諾貝爾獎
兩項發現
1921年,患重感冒的弗萊明堅持工作,在一培養基中發現溶菌現象,細究之下原來是鼻涕所致,由此發現了溶菌酶。
亞歷山大·弗萊明在做實驗
弗萊明要遇到青黴菌所致的溶菌現象,究竟需要多少偶然因素之間的相互配合才能出現。有人曾為此專門著文闡述。首先,青黴菌適合在較低溫度下生長,葡萄球菌則在37度下生長最好。其次,在長滿了細菌的培養基上,青黴菌無法生長。最後,青黴菌大約在5天後成熟併產生孢子,這時青霉素才會出現,而青霉素也只對快速生長中的葡萄球菌有溶菌作用。
因此,弗萊明的發現,至少需有下述四方面的條件作保障。
1、來源不明的青黴菌孢子落入葡萄球菌培養基中。
2、弗萊明未將培養基放在37攝氏度的溫箱中,也未清洗,而是放置在室溫下。
3、天氣的配合。當年的氣溫記錄顯示,恰好在7月28至8月10,倫敦有一段十分難得的涼爽天氣,極其適合青黴菌先行生長成熟,併產生了青霉素。而8月10號以後,氣溫則明顯升高有利於葡萄球菌快速生長,以至於發生了溶菌現象。
4、或許還要加上,在弗萊明剛進實驗室,尚未著手清洗培養皿時,其前任助手恰好到來敘舊。
儘管弗萊明曾遭受非議,但毋庸置疑的是,青霉素已挽救了數以百萬計人的生命,並且將來肯定還將繼續挽救更多的人,這其中大部分榮譽還是應當歸功於弗萊明,是他完成了最重要的發現。正如牛津大學病理學系主任哈里斯所說:“沒有弗萊明,不會有錢恩及弗洛里;沒有錢恩,不會有弗洛里;沒有弗洛里,不會有希特利;沒有希特利,則不會有盤尼西林。
有人指出,弗萊明雖然發現了青霉素,卻只發表了兩篇論文,而有關青霉素在醫學上可能存在的價值,只在其第二篇論文中明確提到過一次,“青霉素或者性質與之類似的化學物質有可能用於膿毒性創傷的治療”,這就是他對青霉素功用所作出的唯一預言。
有人甚至在紀念弗萊明貢獻的一次演講中指出,弗萊明1929年那篇劃時代論文中,沒有引用,在1928年法國出版,一本專門闡述黴菌和其它細菌,在抑菌觀察方面的有關文獻的專著,以此說明弗萊明並不真的明白青霉素的價值。而其後,弗萊明即未積極分離純化青霉素,也未積極推動青霉素的研究,以使它成為一種治療用的藥物(這些事務均是牛津小組——弗洛里和錢恩為主要人員——所作)。甚至沒有妥善保存他所發現的青黴菌菌種,而是一位有遠見的倫敦衛生和熱帶醫學學院的教授Raistrcik將之保存,後來交給牛津研究小組。
還有人認為,青霉素之所以能迅速在臨床大面積推廣使用,得益於殘酷的二戰以及日本偷襲珍珠港,促使美國加入戰局,否則錢恩恐怕很難成功遊說美國投入到青霉素的研發中。因為,青霉素的分離純化極其困難,其水溶液極不穩定,很容易分解失效。而且其粗提物口服情況下對天竺鼠的致死性很高,若按現 在的情況看,沒有人會認為這個藥物值得開發。而弗萊明當初發現的菌株,產量極低。高產量菌株是在美國發現的,而一系列關鍵性技術和臨床研究都是在美國實現的。
也有人指責,初期的媒體宣傳,完全是弗萊明的個人舞台。而牛津小組所作的諸多實際而艱辛的工作,要麼被忽略要麼被一筆帶過,總之牛津小組被人遺忘了。而沒有牛津小組,就算弗萊明要做,也造不出藥物來。對此,1999年的《美國新聞與世界報道》周刊中,對1945年同獲諾貝爾獎的三個人配發了耐人尋味的說明文字。弗萊明——他對攝影師來者不拒;弗洛里——對新聞界冷如冰霜;錢恩——年輕的生化學家,分析並提純了青霉素。