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青霉素起于一只发霉的培养皿——但"运气"背后有一套方法

青霉素起于一只发霉的培养皿——但"运气"背后有一套方法

1928年弗莱明度假回来发现一只发霉的培养皿,霉菌周围的细菌全部死亡。但在他之前至少有3人看到了同样现象——区别在于他停下来问了"为什么",并用系统方法追着运气跑。

1928年9月3日,亚历山大·弗莱明结束了两周的暑假,回到伦敦圣玛丽医院那间乱糟糟的实验室。他不在的时候,一个名叫D·默林·普赖斯的实验员替他"照看"了一堆细菌培养皿——实际上,就是任由它们在实验台角落堆着。

弗莱明一边收拾,一边跟同事抱怨假期结束。他随手拿起一只培养皿,正准备丢进消毒液——然后他停住了。

"这就是有意思的地方。"他对旁边的同事说。

全世界都知道的故事

那只培养皿上长了一团青绿色的霉菌。奇怪的是,霉菌周围的葡萄球菌——那些密密麻麻的金黄色菌落——全部消失了。在霉菌周围,形成了一个清晰的"无菌圈"。

这个画面后来的科学课本上出现了无数次。弗莱明把霉菌鉴定为点青霉,把分泌物命名为"盘尼西林"。1929年,他把成果发表在《英国实验病理学杂志》上。

故事讲到这儿,通常就跳到二战的量产、诺贝尔奖和"神药拯救百万生命"了。

但如果你在这儿停下来,问一个问题:弗莱明是真的"运气好",还是有什么别人没有的东西?

答案比故事本身更有意思。

你不是第一个遇见霉菌的人

弗莱明不是历史上第一个看见霉菌杀死细菌的人。

1871年,约瑟夫·李斯特(就是发明消毒手术的那位)发现了一种霉菌能抑制细菌生长,还用它治好了一位护士的伤口感染。1874年,威廉·罗伯茨发表了关于青霉抗菌作用的详细论文。1897年,法国军医恩斯特·迪歇纳完成了青霉抗菌特性的完整论文(作为博士论文),但巴斯德研究所甚至没有打开他的来函。

至少有三位科学家在弗莱明之前看到了同样的现象——霉菌周围没有细菌。没有人把它变成"青霉素"。

区别在哪?

弗莱明做了什么别人没做的事

第一,他没有洗掉那个培养皿。其他人遇到"被污染"的实验,第一反应是"废了,扔了,重来"。弗莱明的实验室因为太乱了——他自己也承认——而意外地保留了这只培养皿。

第二,也是最重要的一步:他没说"霉菌杀死了细菌,有意思"然后就去吃午饭了。他做了几件事:

  • 他把霉菌分离出来,进行纯培养(确认到底是哪种霉菌)
  • 他把霉菌的滤液滴到其他细菌上——不只是葡萄球菌,还有链球菌、肺炎球菌等——结果都有效
  • 他把滤液稀释了800倍,仍然有效。这意味着它不是"碰巧有点毒",而是真正强力
  • 他把滤液注射到兔子和老鼠体内——没有毒性反应。这意味着它可能有药用价值

这不是"运气好"。这是在运气出现之后,用系统的方法追着运气跑

一个更深的教训:为什么他没能把青霉素变成药?

弗莱明的故事还有个经常被省略的后半段:他发现了青霉素,发表了论文,然后——卡住了

青霉素极难提取和纯化。弗莱明不是化学家,他也找不到愿意合作的化学家(伦敦圣玛丽不是顶级研究机构)。在接下来的十年里,他只能把青霉素作为一种实验室试剂——用来在混合菌群中筛选青霉素不敏感的细菌。他甚至开始用它治疗局部感染(比如把霉菌汤涂在眼睛上治结膜炎),但从未能生产出足够注射的剂量。

青霉素真正变成"药",要等到1939年——弗莱明发现它的11年后——牛津大学的霍华德·弗洛里和恩斯特·钱恩才从积满灰尘的学术期刊中翻出了弗莱明的论文。

钱恩后来回忆说:"我找到了这篇1929年的论文,觉得这里可能有点东西。弗莱明早就把一切都写在上面了——化学特性、抗菌谱、动物安全性。我们只是做了一件他做不了的事:找钱、找人、建团队。"

弗洛里是个澳大利亚人,在牛津大学拥有一个大实验室。他拉来了洛克菲勒基金会的资助,找来了钱恩这个生物化学天才,又说服了美国制药公司投入战时生产。1941年,他们用仅有的几克青霉素救活了一个濒死的败血症患者——但药品用完,患者还是死了。这让他们下定决心:必须大规模生产

二战期间,美国动员了21家制药公司参与青霉素生产,投入了超过2000万美元(相当于今天的约3亿美元)。到1944年诺曼底登陆时,盟军已经备足了青霉素。弗莱明、弗洛里和钱恩三人共同获得了1945年的诺贝尔生理学或医学奖。

运气是入场券,不是奖杯

弗莱明的故事最好地诠释了巴斯德那句名言:"在观察的领域里,机遇只偏爱那种有准备的头脑。"

但弗莱明也证明了另一件事:有准备还不够,你还得有弗洛里和钱恩。伟大发现很少是一个人完成的。弗莱明负责"看见",弗洛里和钱恩负责"实现"。每个诺贝尔奖得主背后都站着几十个被历史遗忘的合作者。

回到那只发霉的培养皿。下一次你实验失败、文件丢失、计划泡汤的时候——停下来问一句:"这里面有没有什么东西,是别人看见了但没停下来的?"

弗莱明的天才不在于手洗干净与否,而在于问对了问题。

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