奇迹霉菌的制造者
作者：西蒙·托罗克博士（Dr Simon Torok）
青霉素——首种成功治疗严重感染疾病的人用抗生素——的发现始于一次偶然。1928年，英国科学家亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）注意到霉菌抑制了实验室细菌的生长。但故事的核心却是十年后，由今年诞辰百年的澳大利亚科学家重新发掘青霉素的历程。霍华德·弗洛里（Howard Florey）及其团队通过系统详尽的工作，将这一有趣现象转变为救命良药。
艾玛·伯克维斯（Emma Burkervisc）曾是澳大利亚国立大学约翰·柯廷医学研究院的茶点服务员（霍华德·弗洛里晚年对该学院及大学的创立起到关键作用）。二战后，她在德国难民营中被青霉素拯救了生命。试想多年后，当她在工作走廊偶遇弗洛里——这位促成青霉素量产的科学家时的感受；试想你若遇见救命恩人会有何心情，再思考弗洛里团队对世界的深远影响。
打破霉菌常规
1930年代，弗洛里在英国牛津大学组建了一支科学家团队，当时群体协作科研尚属罕见。如今科学家常共同工作，但弗洛里意识到科学已发展到需专家团队合力的程度——任务过于庞大，单人难以完成。
他的团队开始系统研究霉菌产生的抗菌物质特性。团队成员恩斯特·钱恩（Ernst Chain）在翻阅医学期刊时发现弗莱明的研究文章，由此启动青霉素研究。团队成员专注各自专长领域，但频繁交流观点：钱恩与爱德华·亚伯拉罕（Edward Abraham）负责青霉素提纯；诺曼·希特利（Norman Heatley）用乙醚和便盆创新提取方法；A.D.加德纳（A.D. Gardner）与吉娜·奥尔-尤因（Jena Orr-Ewing）研究青霉素与其他生物体的反应；霍华德·弗洛里与玛格丽特·詹宁斯（Margaret Jennings）观察青霉素对动物的影响；埃塞尔·弗洛里（Ethel Florey）后来协助丈夫开展青霉素临床试验。
1940年5月，他们完成了医学史上最关键的实验之一。任务紧急到他们周末返岗：5月25日周六，弗洛里团队用致死剂量链球菌感染八只小鼠，四只接受青霉素治疗，四只为对照组。次日，治疗组小鼠康复，对照组全部死亡。二战初期，八只小鼠的生命看似微不足道，但青霉素对它们的拯救使盟军士兵早在1944年6月诺曼底登陆时就用上该药，甚至可能影响了战争结局。
首位患者
结果令人振奋，弗洛里决定进行人体试验。1941年首位患者阿尔伯特·亚历山大（Albert Alexander）被玫瑰刺划伤，面部、双眼及头皮严重肿胀，已摘除一只眼球并引流脓肿，仅存的眼球也需穿刺缓解剧痛。用药后次日他开始康复，但团队药物储备不足，无法完成全程治疗。回收尿液中青霉素的尝试失败，患者不幸复发身亡。因这段惨痛经历，团队转而专注治疗需药量较小的儿童。
1943年，弗洛里赴北非测试青霉素对伤员的疗效。他的疗法被视为奇迹：不再截肢或任伤口自愈，而是清创缝合后给予青霉素。多亏弗洛里团队，二战结束时该药已能救治盟军部队。此后它彻底革新医学，拯救数百万生命。
青霉素问世前
你是否曾被玫瑰刺或缝衣针意外扎伤？如今若伤口感染可迅速治愈，但本世纪前半叶，你可能面临生死危机。当时感染的可怕程度堪比今日癌症：淋巴结肿大发脓需穿刺引流，外科医生甚至可能截肢保命。这正是霍华德·弗洛里研发青霉素前，多种传染病的噩梦。
青霉素研发的铺垫
青霉素问世前三千年，人类已用霉菌和发酵物治疗皮肤感染，但不明其理。直至19世纪末，抗生素的科学探索才起步：法国化学家路易·巴斯德（Louis Pasteur）发现传染病由细菌传播后，观察到霉菌抑制炭疽菌（人畜共患病）生长；英国外科医生约瑟夫·李斯特（Joseph Lister）注意到霉菌污染的尿样不滋生细菌，但未能识别活性物质；法国医学生欧内斯特·迪谢纳（Ernest Duchesne）成功用霉菌物质抑制动物体内细菌繁殖，却于1912年早逝，未能见证其发现的全球应用。
一战后，弗莱明实验时眼泪滴入培养皿，发现泪中物质（他命名为溶菌酶）可杀菌且不伤白细胞。数年后研究流感时，类似巧合再现：度假期间霉菌落入废弃菌皿形成无菌区，他凭溶菌酶经验识别此现象，推断霉菌产生抗菌物质，以产霉菌种"青霉菌"（Penicillium）命名为青霉素。
这一发现纯属幸运：若弗莱明离岗时未留菌皿、若彻底消毒器皿、若实验室温湿度不利菌霉生长、尤其若他缺乏识别关键现象的经验，青霉素可能不会被发现。但他无法提纯抗菌物质，未能将其用于普通感染治疗，转而投入其他研究——为弗洛里团队十年后将其转化为救命药铺平道路。
神奇真菌
青霉素是首种被发现的天然抗生素（1933年发现的普鲁卡因虽可治特定感染但副作用严重）。如今已有60余种抗生素，即对抗有害细菌、真菌及其他微生物的物质（"antibiotic"意为"抗生命"）。
抗生素是微生物产生的药物。青霉素从青霉菌获取多种形态，其中青霉素G应用最广，曾用于迪谢纳1896年、弗莱明1928年及弗洛里1939年的研究。细菌通过分裂繁殖：先增大至两倍，复制DNA染色体后两新染色体分离，细胞壁在中间形成。青霉素能阻止新细胞壁形成（不影响旧壁），使细菌无法繁殖而疾病无法扩散。
天然青霉素需注射给药，因口服会被胃酸破坏。如今一剂青霉素的剂量远超弗洛里团队所有临床试验用量总和！约十分之一人群对青霉素过敏，症状从皮疹到呼吸困难不等；过敏者可用其他抗生素替代。
青霉素生产历程
弗洛里团队在资金设备匮乏的困境中，将青霉素从稀有不纯的棕色粉末，发展为可商业化生产的高纯度强效抗生素。
初期使用旧奶制品设备生产，医院便盆培养霉菌，培养液经书架上降落伞丝绸过滤。但团队需药企协助量产以供临床。
战时英国药企无力大规模支持，弗洛里与希特利冒险乘黑窗飞机飞越大西洋赴美。此举违背钱恩意愿——他主张先在英国申请专利（若成功将使团队巨富），但当时英国视医疗发现专利化为不道德。
弗洛里向美方展示生产工艺，恰逢美国农业部实验室正寻求玉米碾磨副产品——浓稠液体的新用途。改用此液体后青霉素产量增十倍。以"霉菌玛丽"闻名的玛丽·亨特（Mary Hunt）再发现网纹甜瓜（rockmelon）上的霉菌使产量再翻倍。
1943年末，距首次小鼠实验仅四年，青霉素已实现量产（战时尤为可贵），彰显弗洛里的坚持。至战争结束，默克、施贵宝、辉瑞等美企及澳大利亚联邦血清实验室均投入生产。澳大利亚更成为首个向平民提供该药的国家。
然而数年后，部分细菌因基因突变对青霉素产生耐药性。1950年代科学家通过化学修饰天然青霉素制成人工青霉素以应对。耐药菌在非耐药菌死亡后大量繁殖，如今澳大利亚及全球医院正面临抗生素滥用导致的耐药菌威胁，使老幼病弱者暴露于感染风险。
霍华德·弗洛里其人
弗洛里父亲为改善妻子肺结核病情，从英国迁居温暖的阿德莱德经营鞋店。妻子病逝后，他娶贝莎并育两女，后生下霍华德。
霍华德学业体育双优，受中学化学老师启发进入阿德莱德大学学医，结识同学埃塞尔。1921年末，他凭南澳州罗德奖学金（表彰学术体育卓越领导力）赴牛津大学。两人通信数年后，埃塞尔1926年赴英完婚。因她听力健康欠佳及他性格苛刻，婚姻不幸，埃塞尔1966年去世。1967年弗洛里再娶青霉素团队核心成员玛格丽特·詹宁斯，一年后因心脏病69岁逝世。
作为青霉素研发团队领袖，他与弗莱明、钱恩共获1945年诺贝尔奖。1944年封爵，英法澳美多国授勋表彰其对二战结局的影响。1960年当选英国皇家学会首位澳大利亚籍会长（人称"丛林骑士会长"），1965年受封阿德莱德的弗洛里男爵，同年出任澳大利亚国立大学校监。
卓越而谦逊
弗洛里对成就极为谦逊，1967年访谈中称其为"大量运气"和"众多人的成果"，表示"我们只是做了实验，幸运发现具有惊人特性的物质"。他为人低调却信念坚定，以科学热忱、专业技能及绝对诚实朴实的风格激励团队。
他清醒认识到药物对人口增长的影响，1967年坦言："我被指责部分导致人口爆炸...这是本世纪余下时间世界面临的最严峻挑战之一。"或许为平衡此影响，毕生研究避孕技术并积极倡导人口控制。
青霉素成功后他回避媒体，既因厌恶采访，也因不愿引发对稀缺药物的巨大需求。尽管堪培拉有以其命名的城区，旧版50澳元纸币印有其肖像，但对宣传的抵触可能使他在青霉素故事中的关键角色仍鲜为人知。但愿在其诞辰纪念日，这段真实历史终将清晰呈现。
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