四、寻找杀死病菌的微生物

所有的生物,包括人类在内,最后都会被分解、腐败而转变为土壤,但是在土壤中却很少能找到能使人畜等感染疾病的病菌。人们猜测,这些使生物生病的病菌到哪里去了呢?因此,细菌学家开始怀疑土壤中可能有一些能破坏细菌的微生物或某种物质。例如早在 1877 年,巴斯德就注意到某些细菌会因其他菌的出现而死亡。如果这种观点是正确的,那么,就应该在土壤里的大量微生物中能找到杀死其他不同种类的微生物。

法国血统的美国微生物学家迪博,是专门从事寻找土壤内杀菌剂的学者之一。1939 年,他从一种叫“短杆菌”的土壤微生物中分离出一种物质,叫做“短杆菌素”。从“短杆菌素”中他又分离出两种能杀菌的化合物,分别命名为“短杆菌肽”和“短杆菌酪肽”。已经查明,这两种化合物都是含有D 氨基酸的肽。D 氨基酸都是普通 L 氨基酸的对映体,大部分天然蛋白质都是由 L 氨基酸组成的。

短杆菌肽和短杆菌酪素是最早生产的抗菌素。其实,在短杆菌肽生产前12 年已发现了抗菌素,后来证明这种抗菌素比短杆菌肽和短杆菌酪素更为重要。

抗菌素是英国细菌学家弗莱明发明的。一天早上,他走到工作台前去检查自己培养的葡萄球菌时,看到培养皿中的葡萄球菌已被某种污染物质杀死了。在被杀死的葡萄球菌区域内,留下一些小空圈。对防腐剂很感兴趣的弗莱明(他曾在眼泪中发现一种具有杀菌力的酶——溶菌酶)立刻研究是什么物质杀死了细菌。最终发现,原来是一种普通的面包霉——青霉病。这种青霉菌能产生一种杀死葡萄球菌的物质,他把这种物质称为“青霉素”。1929 年,弗莱明如实地报道了他的结果,可是当时并没有引起医学界的特别注意。

10 年以后,英国生物化学家弗洛里和他的一位德国同事钱恩对弗莱明的

这项发现产生了兴趣,并从事分离这种抗菌物质的工作。到 1941 年,他们提取出一种物质,临床证明,这种提取物对许多“革兰氏阳性”细菌十分有效

(革兰氏阳性细菌是指能被 1884 年丹麦细菌学家革兰所发明的一种染色剂染上颜色的细菌)。

由于战时的英国不能生产这种药品,弗洛里就去美国帮助制订规划,发展纯化青霉素的方法。1943 年,用青霉素治疗的病例就有 500 例。特别是在

1945 年结束的第二次世界大战后期,青霉素挽救了许多在战争受到创伤而感染发病的士兵的生命,保全了他们有可能因化脓坏死而截去的肢体,青霉素的声誉大增。到第二次世界大战结束时,青霉素不仅大量取代了磺胺药剂, 而且在整个应用医学上成为最重要的药物之一。青霉素对许多传染病都有效,其中包括肺炎、淋病、梅毒、产褥热、猩红热以及脑脊膜炎等给人带来致命威胁的疾病。在实际应用中,除个别人有过敏反应外,几乎无毒性及副作用。

1945 年,弗莱明、弗洛里、钱恩共同获得了诺贝尔医学与生理学奖。青霉素的功效掀起了人们精心寻找其他抗菌素的热潮。1943 年,美国拉

特格斯大学的细菌学家瓦克斯曼从土壤里的一种霉菌——链丝菌——中分离出一种抗菌素,称为“链霉素”。“链霉素”能消灭“革兰氏阴性菌”(不易被革兰氏染色剂染上颜色的细菌),“链霉素”的最大功绩是抵抗结核杆菌,但链霉素具毒性,必须小心使用。

瓦克斯曼本人由于发现链霉素的功绩,获得了 1952 年诺贝尔医学与生理学奖。

1947 年,从链丝菌里分离出另一种抗菌素——氯霉素。氯霉素不仅能消灭革兰氏阳性和阴性菌,而且还能杀死较小的生物,特别是那些引起斑疹伤寒及鹦鹉热的小生物。但氯霉素也具毒性,使用也必须小心。

在人们苦心检验了数以千计的土壤样本后,终于发现了一个完整系列的广谱抗菌素(指对病菌有效范围很广的抗菌素),它们是“金霉素”、“土霉素”、“四环素”等等。其中金霉素是达格尔和他的同事在 1944 年分离出来的,1948 年市场上已经出售。上述这些抗菌素都叫“四环素类”,因为这些抗菌素分子都包括四个并排的环,这些抗菌素对多种传染病都有效。抗菌素类的不断出现,使传染病引起的死亡已大为下降,与此同时,人们死于某种代谢性疾病的机会就多起来了。例如,在近 80 年中,最常见的代谢紊乱病

——糖尿病——的发病率已增加了 10 倍。