霍华德·弗洛里:奇迹霉菌的制造者Howard Florey - Maker of the Miracle Mould — ABC Science Archive

环球医讯 / 创新药物来源:www.abc.net.au澳大利亚 - 英语2026-10-10 12:35:52 - 阅读时长8分钟 - 3537字
本文详述澳大利亚科学家霍华德·弗洛里(Howard Florey)如何领导牛津大学团队将亚历山大·弗莱明偶然发现的青霉素转化为首个救人性命的抗生素,1940年通过关键小鼠实验证明其疗效,在二战期间成功救治盟军伤员,彻底改变医学史并推动全球抗生素生产;尽管弗洛里谦称成功源于"大量运气",但他建立的团队协作模式、克服战时物资短缺的创新方法(如用便盆培养霉菌)以及拒绝专利的伦理抉择,使青霉素从实验室微量产物发展为挽救数百万生命的革命性药物,同时揭示抗生素滥用导致耐药菌出现的当代危机,彰显其对人口增长与公共卫生的深远影响。
青霉素抗生素感染细菌霉菌抗菌物质疾病治疗药物临床试验耐药性患者传染病伤口链球菌炭疽菌溶菌酶
霍华德·弗洛里:奇迹霉菌的制造者

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。

【全文结束】

猜你喜欢
  • 耶鲁大学领衔的科学家团队致力于寻找帕金森病治疗方法耶鲁大学领衔的科学家团队致力于寻找帕金森病治疗方法
  • 肠道健康临床试验:为何你的微生物组可能在2030年前治愈疾病肠道健康临床试验:为何你的微生物组可能在2030年前治愈疾病
  • 美国阿片类药物过量死亡人数自2023年以来下降近50%美国阿片类药物过量死亡人数自2023年以来下降近50%
  • 肠道微生物组调控的临床意义肠道微生物组调控的临床意义
  • 罗利肺癌患者生存率突破30%:免疫疗法不断扩展罗利肺癌患者生存率突破30%:免疫疗法不断扩展
  • 纽约广播界巨头比尔·里特确诊阿尔茨海默病后,将卸任WABC主播台纽约广播界巨头比尔·里特确诊阿尔茨海默病后,将卸任WABC主播台
  • 纽约“超级病菌”危机内幕——以及助长抗生素耐药性的坏习惯纽约“超级病菌”危机内幕——以及助长抗生素耐药性的坏习惯
  • 聚乙烯吡咯烷酮接枝的新型药物-聚合物复合材料的合成、表征、分子建模及抗菌评价聚乙烯吡咯烷酮接枝的新型药物-聚合物复合材料的合成、表征、分子建模及抗菌评价
  • 美国梅毒噩梦:性传播疾病病例激增,正演变为灾难性健康危机美国梅毒噩梦:性传播疾病病例激增,正演变为灾难性健康危机
  • 纳米技术与微型机器人在现代医学中的应用:用于早期诊断的设备及其更多?纳米技术与微型机器人在现代医学中的应用:用于早期诊断的设备及其更多?
热点资讯
全站热点
全站热文