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微生物学家——亚历山大·弗莱明

亚历山大弗莱明(alexer fleming,1881.8.6 - 1955.3.11),英国微生物学家。1881年8月6日出生于苏格兰基马尔诺克附近的洛克菲尔德。

13岁时随其兄(开业医师)去伦敦做工,由于意外地得到姑父的一笔遗产,进入伦敦大学圣玛丽医学院学习,1906年毕业后留在母校的研究室,帮助其师赖特博士进行免疫学研究。

1918年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。

1929年弗莱明在《不列颠实验病理学杂志》上,发表了《关于霉菌培养的杀菌作用》的研究论文,但未被人们引起注意。弗莱明指出,青霉素将会有重要的用途,但他自己无法发明一种提纯青霉素的技术,致使此药十几年一直未得以使用。

1939年,在英国的澳大利亚人瓦尔特弗洛里(1898—1968)和德国出生的鲍利斯钱恩(1906—1979),重复了弗莱明的工作,证实了他的结果,然后提纯了青霉素,1941年给病人使用成功。在英美政府的鼓励下,很快找到大规模生产青霉素的方法,1944年英美公开在医疗中使用,1945年以后,青霉素遍及全世界。1945年,弗莱明、弗洛里和钱恩共获诺贝尔生理学及医学奖。

1943年弗莱明成为英国皇家学会院士,1944年被赐于爵士。1915年弗莱明结婚,儿子是个普通的医生,夫人于1949年去世。1953年再次结婚。1955年3月11日与世长逝,安葬在圣保罗大教堂。匈牙利1981年发行了弗莱明诞生100周年的纪念邮票。

1921年,患重感冒的弗莱明坚持工作,在一培养基中发现溶菌现象,细究之下原来是鼻涕所致,由此发现了溶菌酶。

1928年7月下旬,弗莱明将众多培养基未经清洗就摞在一起,放在试验台阳光照不到的位置,就去休假了。9月1号,在工作22年后,他因溶菌酶的发现等多项成就,获得教授职位。9月3号,度假归来的弗莱明,刚进实验室,其前任助手普利斯来串门,寒暄中问弗莱明这段时间在做什么,于是弗莱明顺手拿起顶层第一个培养基,准备给他解释时,发现培养基边缘有一块因溶菌而显示的惨白色,因此发现青霉素,并于次年6月发表,最终使其获诺贝尔奖的论文。

弗莱明要遇到青霉菌所致的溶菌现象,究竟需要多少偶然因素之间的相互配合才能出现。有人曾为此专门著文阐述。首先,青霉菌适合在较低温度下生长,葡萄球菌则在37度下生长最好。其次,在长满了细菌的培养基上,青霉菌无法生长。最后,青霉菌大约在5天后成熟并产生孢子,这时青霉素才会出现,而青霉素也只对快速生长中的葡萄球菌有溶菌作用。

因此,弗莱明的发现,至少需有下述三方面的条件作保障。
 ; ; ; 1、来源不明的青霉菌孢子落入葡萄球菌培养基中。
 ; ; ; 2、弗莱明未将培养基放在37摄氏度的温箱中,也未清洗,而是放置在室温下。
 ; ; ; 3、天气的配合。当年的气温记录显示,恰好在7月28至8月10,伦敦有一段十分难得的凉爽天气,极其适合青霉菌先行生长成熟,并产生了青霉素。而8月10号以后,气温则明显升高有利于葡萄球菌快速生长,以至于发生了溶菌现象。
 ; ; ; 4、或许还要加上,在弗莱明刚进实验室,尚未着手清洗培养皿时,其前任助手恰好到来叙旧。

弗莱明的成长之路,远非一帆风顺。在他7岁时,父亲去世。由大哥和母亲将他和几个兄弟养大,他在山野长大,这锻炼了他的观察能力,算是为日后的细菌培养积累了初步的基础。13岁左右,弗莱明去伦敦投奔他同父异母的哥哥汤姆。汤姆其时已从格拉斯哥大学毕业,去伦敦发展事业并成为了一个眼科学家。他先是在一所类似技校的学校学习,16岁毕业后就去了一家专营美国贸易的船务公司上班。

1901年,在弗莱明20岁时,他的一个终身未婚的舅舅去世,留下了一笔较为可观的遗产,弗莱明分到了250英镑。汤姆敦促他善加利用这笔财富,建议他学习医学。7月,弗莱明通过16门功课的考试,获得进入圣玛丽医院附属医学院的资格。而他选择这所学校的原因,则是工作期间,他曾和来自这个学院的水球队比赛过。学习期间,弗莱明获得了学校提供的各种名目的奖学金。

1906年7月,他通过了一系列测试,获得了独立开诊所的资格。但他的人生命运被约翰弗里曼所改变,弗里曼是赖特手下的高年资助理,他两头游说,最终弗莱明并不十分情愿的成为接种部的低年资助理。说弗莱明并不情愿的主要理由是,1908年,弗莱明参加与他工作无关的更高等级的一系列测试,并获得一枚金牌。以及为了获得外科医生资格认证,他又找了一份外科住院医生的工作,没有在接种室做全职。1909年,他通过了测试,获得外科医生资格。但就此以后,他和外科就再也没有关系。

没有人知道弗莱明为何最终留在了赖特身边,或许这和赖特的宽容有关。在当时的情况下,学术权威通常不支持,自己的助手按照自己的兴趣独立进行科学研究。而就在1909年,弗莱明独自开始了尝试对痤疮进行免疫接种的研究,并成功改良了梅毒的繁琐检测程序。另外他也是那个时代少数掌握了静脉注射这一先进技术的医生,在伦敦,几乎只有他能为梅毒患者注射最新治疗药物——六零六,所有这一切都为他带了学术上的初步声誉。当然他也未脱离赖特的研究范围,在其指导下做了有关吞噬细胞、调理素、伤寒菌等一系列研究工作。

其后,一战爆发,赖特率他的研究小组奔赴法国前线,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。在那里他还验证了自己的想法,既含氧高的组织中,伴随着氧气的耗尽,将有利于厌氧微生物的生长。另外他和赖特证实用杀菌剂消毒创伤的伤口,事实上并未起到好的作用,细菌没有真正被杀死,反倒把人体吞噬细胞杀死了,伤口更加容易发生恶性感染。他们建议使用浓盐水冲洗伤口,这项建议到了二战时期才被广泛采纳。

但冲洗要尽早进行,如果伤口已经严重感染,浓盐水也没有什么效果。此外他还和其它同事一起做了一系列其它研究,比较重要的有两个。他做了历史上第一个院内交叉感染的科学研究,如今院内感染是个非常受重视的问题。另外他还推动了输血技术的改良,作了有关柠檬酸钠的抗凝作用和钙的凝血作用的研究,并利用新技术给100名伤员输血,全都获得成功。

1921年11月,弗莱明患上了重感冒。在他培养一种新的黄色球菌时,他索性取了一点鼻腔粘液,滴在固体培养基上。两周后,当弗莱明在清洗前最后一次检查培养皿时,发现一个有趣现象。培养基上遍布球菌的克隆群落,但粘液所在之处没有,而稍远的一些地方,似乎出现了一种新的克隆群落,外观呈半透明如玻璃般。

弗莱明一度认为这种新克隆是来自他鼻腔粘液中的新球菌,还开玩笑的取名为a.f(他名字的缩写)球菌。而他的同事allison,则认为更可能是空气中的细菌污染所致。很快他们就发现,这所谓的新克隆根本不是一种什么新的细菌,而是由于细菌溶化所致。

1921年11月21日,弗莱明的实验记录本上,写下了抗菌素这个标题,并素描了三个培养基的情况。第一个即为加入了他鼻腔粘液的培养基,第二个则是培养的一种白色球菌,第三个的标签上则写着“空气”。第一个培养基重复了上面的结果,而后两个培养基中都长满了细菌克隆。很明显,到这个时候,弗莱明已经开始做对比研究,并得出明确结论,鼻腔粘液中含有“抗菌素”。

随后他们更发现,几乎所有体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没有。他们也发现,热和蛋白沉淀剂都可破坏其抗菌功能,于是他推断这种新发现的抗菌素一定是种酶。当他将结果向赖特汇报时,赖特建议将它称为溶菌酶,而最初的那种细菌如今被称为滕黄微球菌。

为了进一步研究溶菌酶,弗莱明曾到处讨要眼泪,以至于,一度同事们见了他都避让不及,而这件事还被画成卡通登在了报纸上。
1922年1月,他们发现鸡蛋的蛋清中有活性很强的溶菌酶,这才解决了溶菌酶的来源问题。1922年稍晚些的时候,弗莱明发表了第一篇研究溶菌酶的论文。弗莱明和他的助手,对新发现的溶菌酶又做了持续7年的研究,但结果让人失望,这种酶的杀菌能力不强,且对多种病原菌都没有作用。

在写作中,一篇由bigger等发表于1927年的最新金葡菌(医院内导致交叉感染的主要致病菌)变异的研究文献,引起了弗莱明的关注。文献称,金葡菌在琼脂糖平板培养基上,经历约52天长时期室温培养后,会得到多种变异菌落,甚至有白色菌落。出于对该文的疑虑或者其它原因,弗莱明决定重复该文的发现。1928年初,他让助手普利斯着手重复该项发现,但普利斯不愿继续做细菌学研究,而转做病理学研究。于是,弗莱明只有自己动手。

就这样从年初到七月,弗莱明一直在重复研究bigger等的发现,同时也养成了一个习惯,既便那些,本不是为了观察变异菌落所做的正常培养基,也在清洗之前,先在室温下放置较长时间,做最后一次观察——试图以此发现新的变异菌落——再进行清洗,发现培养基边缘有一块因溶菌而显示的惨白色,因此发现青霉素,并于1929年6月发表《关于霉菌培养的杀菌作用》,最终使其获诺贝尔奖的论文。

在这十年中,弗莱明只发了两篇有关青霉素的研究论

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