青霉素论文

青霉素是人类历史上发现的第一种抗生素，且应用非常广泛。早在唐朝时，长安城的裁缝会把长有绿毛的糨糊涂在被剪刀划破的手指上来帮助伤口愈合，就是因为绿毛产生的物质（青霉素素菌）有杀菌的作用，也就是人们最早使用青霉素。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。当时若某人患了肺结核，那么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。近代，1928年英国细菌学家弗莱明首先发现了世界上第一种抗生素—青霉素，亚历山大·弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。1928年，英国科学家Fleming在实验研究中最早发现了青霉素，但由于当时技术不够先进，认识不够深刻，Fleming并没有把青霉素单独分离出来。1929年，弗莱明发表了他的研究成果，遗憾的是，这篇论文发表后一直没有受到科学界的重视。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，因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。然而遗憾的是弗莱明一直未能找到提取高纯度青霉素的方法，于是他将点青霉菌菌株一代代地培养，并于1939年将菌种提供给准备系统研究青霉素的英国病理学家弗洛里（Howard Walter Florey）和生物化学家钱恩。1938年，德国化学家恩斯特钱恩在旧书堆里看到了弗莱明的那篇论文，于是开始做提纯实验。弗洛里和钱恩在1940年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，只有那4只用青霉素治疗过的小鼠还健康活着。此后一系列临床实验证实了青霉素对链球菌、白喉杆菌等多种细菌感染的疗效。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，而人和动物的细胞则没有细胞壁。1940年冬，钱恩提炼出了一点点青霉素，这虽然是一个重大突破，但离临床应用还差得很远。1941年，青霉素提纯的接力棒传到了澳大利亚病理学家瓦尔特弗洛里的手中。在美国军方的协助下，弗洛里在飞行员外出执行任务时从各国机场带回来的泥土中分离出菌种，使青霉素的产量从每立方厘米2单位提高到了40单位。1941年前后英国牛津大学病理学家霍华德·弗洛里与生物化学家钱恩实现对青霉素的分离与纯化，并发现其对传染病的疗效，但是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。所用的抗生素大多数是从微生物培养液中提取的，有些抗生素已能人工合成。由于不同种类的抗生素的化学成分不一，因此它们对微生物的作用机理也很不相同，有些抑制蛋白质的合成，有些抑制核酸的合成，有些则抑制细胞壁的合成。通过一段时间的紧张实验，弗洛里、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可供大量提取青霉素的霉菌，并用玉米粉调制出了相应的培养液。在这些研究成果的推动下，美国制药企业于1942年开始对青霉素进行大批量生产。到了1943年，制药公司已经发现了批量生产青霉素的方法。当时英国和美国正在和纳粹德国交战。这种新的药物对控制伤口感染非常有效。1943年10月，弗洛里和美国军方签订了首批青霉素生产合同。青霉素在二战末期横空出世，迅速扭转了盟国的战局。战后，青霉素更得到了广泛应用，拯救了数以千万人的生命。到1944年，药物的供应已经足够治疗第二次世界大战期间所有参战的盟军士兵。因这项伟大发明，1945年，弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。1944年9月5日，中国第一批国产青霉素诞生，揭开了中国生产抗生素的历史。截至2001年年底，中国的青霉素年产量已占世界青霉素年总产量的60%，居世界首位。2002年，Birol等人提出了基于过程机理的模型，该过程综合考虑了发酵中微生物的各种生理变化，发现这是个十分复杂的过程。为了更加方便地对青霉素过程进行研究，Birol对Bajpai和Reuss提出的非结构式模型进行了扩展，对模型进一步简化，方便研究。

青霉素是一种能够治疗人类疾病的抗生素。它具有低毒、高效的性质。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力。它是青霉菌分泌的一种能够杀死其它细菌的物质，它的分子中含有青霉烷，能够破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞繁殖期起到杀菌作用的一类抗生素。

1928年夏天，英国伦敦大学圣玛丽亚医学院赖特研究中心全体人员放假，细菌学教授亚历山大•弗莱明连实验室都没有整理好就准备去度假了。此前，弗莱明曾从病人的脓中提取了葡萄球菌，放在玻璃器皿中进行培养。假期期间，便没有认真打理。

亚历山大•弗莱明

之前培养的金黄色葡萄球菌被他称为“金妖精”，这种“金妖精”会使人生生疖、长痈、患骨髓炎,引起食物中毒很难对付。他培养它,就是为了找到能杀死它的方法。再众多的培养液中，他发现了其中一个培养液由于受到了污染而出现了一个奇怪的现象，该培养皿中出现了一种绿色的霉菌，并且青色的霉花周围出现一圈空白——原来生长旺盛的“金妖怪”竟然不见了！

弗莱明立即意识到，可能出现了某种了不起的东西。他兴奋地迅速从培养器皿中刮出一点霉菌，小心翼翼地放在显微镜下观察。透过厚厚的镜片，他终于发现这种能杀死青毒素“金妖精”的青绿色霉菌是青霉菌。随后，他把青霉菌分离出来，将分离后的青霉菌放入培养液中继续繁殖，培养了大量的青霉菌。

培养青霉菌的培养液进行过滤分离，将分离之后的培养液滴“金妖精”中。几个小时之内奇迹出现了——“金妖精”们全部死亡。他有把培养液稀释1/2、1/4…直到1/800，滴入“金妖精”中仍然使它们全部死亡。他还发现，青绿色霉花还能杀灭白喉菌、炭疽菌、链球菌和肺炎霉球菌等——青霉菌具有高强而广泛的杀菌作用被类似的实验学证实了。

金黄色葡萄球菌

1928年9月15日，弗莱明在圣玛医学院公布了他的发现，并于1929年2月13日向伦敦医学俱乐部提交了有关论文《青霉素——它的实际应用》，被刊登在《新英格兰医学杂志》上。

弗莱明制取出了青霉素在请求用于人体临床实验室却遭到了拒绝，其中一个重要的原因就是：提取太困难了。在这种既不能销也不能产的情况下，青霉素从此销声匿迹。弗莱明弗莱明也只好在1931年暂时放弃了继续研究，但是一直在让那个培养皿上的青霉素传宗接代。直到两位科学家——出生在德国的英国生化学家钱恩和出生在澳大利亚的英国病理学家弗洛里，于1938年偶然读到弗莱明发表在《新莫格兰医学杂志》上的论文，并在1941年成功分离出青霉有素之后，青霉素才于1944年在美国投入量产。

青霉素曾于原子弹、雷达并称“第二次世界大战期间的三大发明”。青霉素成为了具有惊人疗效的药物。不但在第二次世界大战期间挽救了上千万人的生命，而且使人类的生命延长了近15年。

因此，弗莱明和钱恩、弗洛里共享1945年诺贝尔生理学奖或医学奖

弗莱明（左）和钱恩（中）、弗洛里（右）

青霉素作为一个开端，后来更多的抗菌素奔涌而出，形成规模庞大的“抗菌家族”：链霉素（1943）、金霉素（1947）、土霉素（1950）、红霉素（1952）、卡那霉素（1958）…迄今，世界上已发现1万多种不同的抗菌素，其中人工合成的超过4000种，并且每年都要开发出新品种。

青霉素分子结构

在20世纪除，那个时候人们还没有找到杀灭葡萄球菌和肺炎球菌的药物。谁要是得了败血症或肺炎，就等于得了不治之症，那个时候，或许开刀划开一道伤口，就很有可能因为感染而致命。在40年代初，医生们第一次使用青霉素救活了一位患有败血症的危重病人。青霉素一时成了家喻户晓的灵丹妙药，它的价格在当时比黄金还贵。

青霉素增强了人类治疗传染性疾病的能力，它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生，它的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。

青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提炼的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。弗莱明发现青霉素是一个偶然。但是正是他在这方面的研究和探索才铸就了这个偶然，也挽救了众多的生命。

提起青霉素，你会想到什么？

青霉素又叫盘尼西林，是世界上最早，也是最为著名的抗生素之一。

在第一次世界大战期间，各个参战国蒙受了巨大的伤亡。战后，当各国系统统计伤亡人数和原因时，发现在阵亡和致残的士兵中，有很大一部分并非属于枪炮的直接攻击， 受伤后的感染才是最为致命的，而青霉素对这种感染有很好的抑制和治疗作用。

不仅如此，在20世纪最初的几十年中，人类的寿命突然开始了飞跃，从40岁的平均寿命一下涨到了61岁。归根结底，青霉素对于各类疾病的有效控制是最大的影响因素。

而作为青霉素的发现者，英国细菌学家，生物化学家，微生物学家——亚历山大·弗莱明居功甚伟，不过你不知道的是这位科学家有多“顽皮”——

这个令人啼笑皆非的“生化学家”是如何发现青霉素的呢？

弗莱明虽然是青霉素的发现者，并且还有不少医学方面的成就，但实际上，弗莱明从医可以算得上是一个偶然。

1881年8月6日，弗莱明出生于苏格兰基马尔诺克附近的洛克菲尔德，在他7岁的时候，他的父亲就早早去世了，弗莱明便由大哥和母亲抚养成人。

在童年时代，弗莱明一直生活在乡下，由于家中主要以农业维持生计，他从小便活跃在田地间。开放在田野间的野花，草丛中的各种昆虫，无一不吸引着弗莱明的注意。

于是，在玩耍和劳动中，弗莱明养成了很强的观察能力，这也为他日后从事的细菌培养工作积累了足够的基础。

13岁左右，弗莱明的哥哥汤姆从格拉斯哥大学毕业，并在伦敦成为了一个眼科专家。弗莱明为了今后的前途，也被家人送去伦敦投奔哥哥， 以开拓视野和获得更好的教育条件。

在伦敦，弗莱明在技校学习知识，16岁毕业后，他被分配到一家船务公司。

在工作期间，弗莱明努力认真，还曾作为公司代表参加了一场水球比赛，那时的对手是圣玛丽医院附属医学院的院队。在比赛中，这支队伍表现不错，也让他对圣玛丽医院附属医学院印象深刻。

比赛结束后，弗莱明又回归到正常的工作中，至此，他的人生似乎已经固定， 如果就此延续下去，医学仿佛是他一生也无法接触的领域。

不过，在20岁的时候，弗莱明迎来了转机。他的一个舅舅去世，留下了一笔遗产，他幸运地分到了250英镑。 有眼见的哥哥汤姆提醒他可以用这笔钱继续深造，弗莱明听从了哥哥的话，开始学习医学。

于是，他不假思索的报考了心中的学校。

经过不懈的努力，在1901年7月，弗莱明先后通过了16门考试，顺利进入圣玛丽医院附属医学院。 从此，他人生的方向盘有了第一次转向。

在1901年至1906年，也就是在读书期间，弗莱明用自身的努力获得了学校多项奖学金，并通过测试获得了独立诊所的经营权。

成为医生，或许是大部分医学专业学子的梦想。但当时，医学院实验室有一名叫赖特的博士，他的助理弗里曼劝说弗莱明留在圣玛丽医院的接种部，和他一样成为一名助理。

而当时的弗莱明已经通过测试，获得了成为外科医生的资格，并不愿意只成为一名助理。

事实也确实如同他的想法一样，他并没有成为一名低年资助理，但弗莱明也没有当上外科医生，他选择了赖特博士作为老师，留在母校的实验室从事研究工作。

从这里开始，弗莱明开始书写青霉素的 历史 。

一战爆发后，弗莱明和导师赖特奔赴战争前线，在救治伤者之余，他也获得了千载难逢的研究病菌机会。

在战争期间，弗莱明先后开创第一个交叉感染的研究和输血技术的改良。

就这样，弗莱明等人在赖特博士的领导下，渐渐地成长起来，他的研究成果与日俱增，并且逐渐获得了学术声望。

很多人都认为这就是弗莱明的人生巅峰，即在赖特的光环之下小有成就，但事实证明并非如此，他很快又迎来了人生方向盘的另一个转向。

1921年11月，弗莱明患上了重感冒，但实验室当时人手紧缺，这种情况下，并不允许他停止工作，于是弗莱明没有请假，坚持带病实验，以求试验进度的顺利推进。

当时，他所负责的实验是培养一种新的黄色球菌， 就在一次实验中，弗莱明刚刚打开培养皿，他的鼻涕就流了下来。

弗莱明并没有立刻将它们擦除，反而是一不做二不休，索性取了点鼻涕保留在培养皿里，作为固体培养基的一部分。

过了两周，弗莱明准备清洗培养皿，这时，他意外的发现了一个新的现象： 之前沾有鼻涕粘液的培养皿上，充满了球菌的克隆群落，但粘液所在之处没有，那里的细菌变成了如同玻璃一样透明的胶质物。

之后，他通过三个参考实验， 确定了让细菌“死亡”的是一种抗菌素，并根据特性判断其是一种酶。 在向赖特老师汇报后，这种酶被命名为“溶菌酶”。

由于溶菌酶是弗莱明在巧合下，从鼻涕中发现的，他判断 这种酶存在于人的体液中。 于是，为了进一步研究， 弗莱明开始到处收集眼泪，甚至不惜用柠檬等刺激性食物“催泪”，一时间，所有同事都纷纷躲避弗莱明。

这是弗莱明于一战后写下的一句话，话中 包含着对一种能击败感染药物的迫切需求。 在发现溶菌酶后，他曾寄希望与此，可经过7年的研究后，他失望的发现 这种酶的医学价值并不强， 弗莱明只能转而研究其他物质。

1928年，又一个巧合引导了弗莱明的人生。

在1928年初，他从一篇论文上发现了一种培养特殊白色菌落的方法，出于疑惑，弗莱明和助手开始不断的实验。 在长达半年的，漫长的、重复的实验中，弗莱明从童年便延续下来的好奇心和观察力发挥了作用。

有一些并不需要特殊观察的普通培养基，他也会故意放置一段时间。以便于在菌落产生变异后，再进行最后一次观察。

就这样， 在某一天，一阵夏日的热风从窗外吹进，这其中就裹挟着一种真菌——“青霉素”。

8月份，当弗莱明回到实验室后，惊奇的发现培养皿内真菌菌落周围所有葡萄球菌都消失了，形成一个白环。他立刻着手研究这种真菌， 并很快确认这是一种能分泌杀菌物质的真菌， 在确定作用原理后，他正式将其命名为“青霉素”。

就这样，弗莱明苦苦追求的物质终于出现在他的面前。

1929年，弗莱明迫不及待的发表了关于青霉素的论文， 想尽快让这种强大的，宛如神赐的真菌造福人类。

但是科学的严谨再次改变了 历史 ，也改变了弗莱明的命运。由于实验室中并没有专业的化学家，这就导致了虽然弗莱明和研究小组成功发现，并且培养出了相当数量的青霉素， 可是受限于提纯等技术，青霉菌的稳定性和纯度都很成问题，且产量极低。

这就使得青霉素虽然功效强大，但是很难让其他人做进一步研究。弗莱明的论文虽然指出了青霉素的巨大作用，但并不受重视，就这样，他和他的论文都被暂时尘封于 历史 中。

直到1938年，弗莱明的人生再一次发生了戏剧化的转变， 牛津病理学院的弗劳雷和钱恩发现了他的论文， 并着手重复试验，通过动物和临床实验，他们发现了被遗忘的青霉素。

二战爆发后，由于伤亡惨重，青霉素终于被重视起来了，英美开始推进青霉素的研究，相关政策和资金的注入，为青霉素的制备创造了前所未有的条件。

直到1945年，青霉素已经遍布世界的每个角落，同年，战争结束后， 弗莱明、弗劳雷和钱恩因青霉素研究获得诺贝尔生理或医学奖。

虽然对弗莱明获奖，很多人依然有着异议，但不可否认的是，弗莱明依然是凭着满腔热血和孜孜不倦的研究，打开了发现青霉素的大门，在青霉素的研究史上，他理应占据一席之地。

自古以来，传染病就是人们的一大“天敌”，在科技并不发达的古代，一旦得上了传染病，那就意味着死亡，数代医学家为传染病的预防和治疗方面都作出了不懈努力。后来有研究表明，细菌才是导致传染病大规模传播的罪魁祸首，于是人们又千方百计地寻找消灭传染病细菌的方法，直到青霉素被发现，结束了一个传染病近乎无法治疗的时代。

青霉素是一种可以消灭大部分真菌的抗生素，它是青霉菌分泌而来的一种物质，它的分子中含有青霉烷，能够有效地破坏细菌的细胞壁起到杀菌作用。

青霉素是怎样被发现的？

发现青霉素的是来自英国的亚历山大·弗莱明。1927年的一天，一篇关于导致医院内交叉感染的金葡菌变异的研究论文引起了弗莱明的注意，论文称，金葡菌在培养基上经历52天的温室培养后，会产生多种变异菌落，其中含有某种不知名的白色菌落。但文中并未解释这种变异菌落的用途，出于对该文的疑惑和其它原因，弗莱明决定弄清楚这些变异菌落的用途。

就这样，从1928年初到七月份，弗莱明一直在实验室中重复着“金葡菌”变异的研究，在这几个月的研究过程中，弗莱明养成了一个习惯，即便不是为了观察变异菌落所做的培养基，也要在清洗之前置于室温条件下，做最后一次观察。弗莱明的目的也很简单，不放过任何一种可产生新的变异菌落的方法。

机缘巧合之下发现了可杀死细菌的“霉菌”

恰逢假期来临，弗莱明决定放松一下，在临走前，他将金葡菌置于培养皿中就出去度假了，几个月后，当他度假归来再次检查之前置于培养皿中的金葡菌时发现，金葡菌由于受到了污染而长了一大团霉，而这些霉竟能将周围的金葡菌全都“杀死”，原来生长旺盛的金葡菌在这些霉的作用下竟然都消失不见了！

弗莱明当即意识到，自己可能发现了什么了不得的东西，于是他小心翼翼地将这些霉刮出一点置于无菌的琼脂培养基上，结果发现在无菌条件下，这种霉菌繁殖得很快，形成一个个暗绿色的霉团。后经过鉴定，弗莱明发现这些呈暗绿色的霉团是青霉菌的一种，随后弗莱明又将这些霉团接种到含有各类细菌的培养皿中，结果发现，这些霉团不仅能“杀死”金葡菌，链球菌、白喉杆菌等生活中常见的病菌都能被它所消灭，于是他将经过过滤所得的含有青霉菌分泌物的液体叫做“青霉素”。

提取技术的问题导致无法大量生产

1929年6月，弗莱明针对“青霉素”发表了论文《关于霉菌培养的杀菌作用》，该论文随后被刊登在《新英格兰医学杂志上》。但是，尽管弗莱明发现了可消灭大部分细菌的青霉素，但他提出将青霉素应用于人体上的请求却遭到了拒绝，其中最重要的一个原因就是提纯方法，提纯方面的问题，导致青霉素无法大量生产，无奈之下，弗莱明在1934年暂停了对青霉素的研究。

成功解决青霉素难以提取的问题，拯救了成千上万的伤员！

直到1939年，英国病理学家弗洛里和德国生物化学家钱恩，在查阅资料时看到了弗莱明关于青霉素的论文，于是两人开始合作做青霉素的提纯实验，重新研究青霉素的分离和提纯方法，最终于1941年成功解决了青霉素难以提纯的问题，让青霉素能大量生产用于人体内。

当时正逢二战期间，青霉素的大量生产拯救了二战中无数的伤员，因此在二战结束后，青霉素与原子弹、雷达并列第二次世界大战三大发明之一！弗莱明也因此登上了1944年美国《时代周刊》。

结束了一个传染病无法根治的时代，使人类寿命延长15年！

青霉素的实质应用，结束了一个传染病几乎无法根治的时代，使人类寿命延长了近15年。而这一造福人类的贡献，使弗莱明、钱恩和弗洛里三人共享1945年诺贝尔生理学和医学奖。毫不夸张地说，青霉素的发现是人类发展抗菌药物上一个重要的里程碑！

直至今日，青霉素仍是世界上流行最广、应用最多的抗菌素，并且它引发了医学界寻找抗菌素新药的高潮！