亚历山大·弗莱明在公共记忆里,常常只剩下一幕:凌乱的实验台、堆着的培养皿、误入其中的霉菌,以及抗生素时代忽然被推开的门。[2][3] 这一幕当然是真的,1929 年那篇论文却比这个传说更锋利,也更收束。顺着原文往下读,"On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium" 还没有把自己写成一部完整的神药降世史。[1][2] 它写的是另一件事:一位细菌学家怎样把一只异常培养皿转成关于选择性毒性、细菌作用谱与实验用途的严谨论证。
这一层区分很重要,因为它把弗莱明真正完成的工作重新放回原位。论文并没有宣布,一种可以立即改写感染医学的成熟药物已经出现。它说得更谨慎,也更扎实:某种霉菌培养液会在琼脂中扩散,会溶解一部分细菌,对另一部分细菌却不起作用,局部毒性看上去又很低,因此它在混合培养、局部感染处理以及细菌分离上都值得继续追踪。[1][2] 后来的治疗革命确实由此展开,那场革命本身却还没有完整地坐落在 1929 年这篇文章里。
图像说明:题图使用的是一张弗莱明在圣玛丽医院实验室工作的真实档案照片。[5] 这张图放在这里合适,因为本文真正关心的并非一个带传奇色彩的巧合,而是实验台上的工作:暴露在空气中的培养皿、室温下放置的肉汤、连续稀释、作用谱测试,以及一位研究者把污染一路追成证据的耐心。
先把时间钉住,再让传说退后一步
- 1928 年 9 月: 弗莱明注意到,一只长出霉菌的葡萄球菌培养皿周围,出现了清晰的无菌环带。[2][3]
- 1929 年 5 月 10 日: 这篇论文被《British Journal of Experimental Pathology》接收。[1]
- 1929 年 6 月: 文章正式发表,文中把这种霉菌培养滤液命名为 "penicillin",并把重点放在抗菌作用和混合培养中的用途上。[1][2]
- 1939 至 1941 年: 霍华德·弗洛里、恩斯特·钱恩和牛津团队把这条线重新接上,开始把青霉素推进到动物实验、临床使用与生产问题上。[2]
- 1945 年: 弗莱明、钱恩与弗洛里共同获得诺贝尔生理学或医学奖。[3]
这些年份并列在一起以后,三个层次就分开了:1928 年 的观察、1929 年 的论文,以及十多年后才真正成形的治疗与工业突破。[2][4]
1. 标题本身已经说明,这篇论文比传说更技术性
这篇文章的标题,并没有直接宣告细菌性疾病从此被征服。[1] 它强调的是抗菌作用,并特别提到对 B. influenzae 分离工作的意义。[1] 这一句很容易被略过去,却是整篇论文的第一个关键信号。弗莱明并没有把青霉素首先写成一则宏大的治病叙事,他更先把它写成一种具有选择性的细菌学工具。
美国化学学会回看这段历史时,把这一层讲得更直白。那篇 1929 年文章,只对治疗前景作了很轻的一笔带过;在当时看起来,最现实的用途是把对青霉素不敏感的细菌,从对青霉素敏感的混合菌群里分离出来。[2] 这并非边角料,而是论文的原始尺度。
这样一来,那只著名的受污染培养皿就不再只是一个戏剧性的开端。弗莱明看到的,不只是霉菌周围被清出来的一圈空白,他还看到了这道空白背后可被利用的差异性。[1][2] 这篇论文一头连着抗菌发现,另一头连着细菌学方法。
2. 培养皿之后,文章立刻转向测量
弗莱明当然从那个后来被反复讲述的观察写起:暴露在空气中的培养皿受到了污染,而在一大团霉菌周围,葡萄球菌菌落变得透明,已经显出被溶解的状态。[1] 但他没有把整件事停在逸闻层面。他随即对霉菌进行再培养,制备肉汤,并开始测试这种滤液到底具有什么性质。[1]
这一步从故事走向方法,正是本文认为最重要的地方。弗莱明记录了室温下一两周培养后的肉汤,测试它在琼脂中的扩散速度、连续稀释后的抑菌能力、受热后的变化、在不同溶剂中的表现,以及它对不同细菌的作用范围。[1] 他甚至专门说明,为什么葡萄球菌是合适的测试对象:它耐受性强、生长快,而且对青霉素十分敏感。[1]
数字在这里特别重要,因为它们说明文章很快就离开了传奇故事的语气。弗莱明写到,在约 20 C 的条件下,一份表现良好的培养液经过 6 到 7 天 培养后,可以在 1 比 500 乃至 1 比 800 的稀释度下完全抑制葡萄球菌生长。[1][3] 这已经并非幸运污染的语言,而是检测与滴定的语言。
诺贝尔奖网站那段简短传记里提到,弗莱明发现这种霉菌培养液在稀释 800 倍 后仍能阻止葡萄球菌生长。[3] 这句短话本身就很能说明问题。发现是从观察开始的,它之所以能够留下来,靠的是测量。
3. 真正让这篇论文变得现代的,是它对“选择性”的把握
弗莱明的文章在一个地方显得尤其现代,那就是它很快从“它能不能杀菌”转到“它对谁无效”。[1] 青霉素在文中并非一种普适的灭菌剂。弗莱明明确写到,coli-typhoid 这一组细菌不受影响,若干肠道杆菌和 B. influenzae 也基本不受影响,而作用最显著的,则是化脓性球菌和白喉杆菌这一组。[1]
这就是整篇文章最重要的枢纽。它意味着青霉素并不属于那种不分对象、对活组织同样粗暴的旧式防腐剂。它是一种具有差异性作用的物质。[1][2] 有些细菌被强力压制,另一些细菌则被放过去。在痰液或鼻腔黏液这种混合材料里,这种差异立刻就有了实验价值,因为那些常常把目标菌遮住的常见细菌会被压下去,原本难以分离的菌反而能显出来。[1]
到了这里,标题里那句关于 B. influenzae 的说明,也就不再显得奇怪。它说的是一个非常具体的细菌学场景。弗莱明展示了处理过青霉素的培养板如何压住葡萄球菌和类白喉杆菌,同时把 B. influenzae 留在可见的位置上。[1] 因而,1929 年这篇论文站在一个很特别的交界面上,一边是抗菌物质的发现,一边是诊断与分离技术的更新。
这样看,论文的力量反而比“伟大意外”那套说法更强。真正重要的一步,并不只是看到霉菌周围出现透明圈,而是意识到这个透明圈划出了一条可利用的界线,把敏感菌和不敏感菌区分开来。
4. 弗莱明同时也很清楚它的边界
这篇论文还值得细读的另一个原因,在于它比后来记忆里的样子更克制。弗莱明写下了青霉素的不稳定性、长时间受热后活性下降、以及在室温放置中抗菌能力逐渐衰减这些事实。[1] 他还特别指出,青霉素作为杀菌剂的作用速度并不快:即便在远高于抑菌所需的浓度下,葡萄球菌往往还会先继续生长数小时,随后才逐渐被杀灭。[1]
与此同时,他又记录了一组颇有分量的低毒性线索。向兔静脉注入大量霉菌肉汤滤液,并没有显示出比普通肉汤更强的毒性;小鼠在报告剂量下没有毒性症状;感染表面的持续冲洗,甚至眼结膜的反复冲洗,都没有产生刺激作用;而在足以高倍稀释后仍抑制葡萄球菌的浓度下,青霉素对白细胞功能的影响也不比普通肉汤更大。[1]
这组组合,正是这篇论文后来如此重要的原因。弗莱明当时还没有解决纯化、稳定性和量产问题。[2] 可他已经描述出一种与旧式组织损伤性防腐剂不同的物质:抗菌效力很强,局部观察到的毒性却相对温和。[1][2] 用今天的话说,他首先摸到了“选择性毒性”这个门槛,只是距离把它做成可规模使用的药物,还差很多工序。
5. 真正的革命为什么还要再等十多年
如果 1929 年这篇论文已经这样有启发性,抗生素时代为什么没有立刻开始?美国化学学会给出的答案最干净:后来有人尝试纯化青霉素,但都失败了;直到 1939 年 起,弗洛里、钱恩和牛津团队重新接手,才把它推进到动物实验、临床试验与生产体系之中。[2] 弗莱明的论文是必要条件,却还并非充分条件;化学纯化、剂量制备与工业产率这些问题,仍然横在前面。[2]
这一段时间差,并不会削弱弗莱明的地位,反而把他的角色照得更准确。他写下的是那篇门槛意义上的论文:证明霉菌培养液里存在一种强力抗菌因子,这种因子具有清楚的作用谱,而且在他测试的局部场景里,并不表现成一种粗暴的组织毒物。[1][3] 后来的牛津团队,则把这道门真正推开,变成了治疗。[2]
帝国医疗系统把弗莱明的实验室恢复到 1928 年 的状态,这个安排很有意味。[4] 那张实验台之所以重要,就在于关键的第一步确实发生在那里:一只受污染的培养皿,停止作为实验室里的杂质,开始作为一个值得被测量的问题存在。
因此,在 2026 年 回头读 1929 年这篇文章,最合适的方式并非把它缩成一段可爱的偶然史,也不用把它夸大成完整的抗生素革命。更准确的读法落在两者之间。弗莱明先让青霉素变得可理解,后来的人才让它变得可扩展。他把偶然转成了一套可以重复的选择性抗菌论证,这就是这篇论文至今仍然鲜活的原因。
来源
- Alexander Fleming, "On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium, with Special Reference to Their Use in the Isolation of B. influenzae"(1929 年原始论文记录,世界卫生组织 IRIS)。
- American Chemical Society, "Discovery and Development of Penicillin"—— 美国化学学会的历史回顾,涵盖弗莱明 1929 年论文的早期窄尺度,以及后来的牛津与战时量产转折。
- Nobel Prize Outreach, "Sir Alexander Fleming - Biographical"—— 诺贝尔奖官网传记材料,涵盖 1928 年观察、弗莱明的滴定工作,以及霉菌培养液在 800 倍稀释后仍能抑制葡萄球菌生长这一记述。
- Imperial College Healthcare NHS Trust, "Alexander Fleming Laboratory Museum"—— 医院博物馆页面,说明弗莱明实验室被保留为 1928 年状态,并概述青霉素发现与发展的现场叙事。
- Wikimedia Commons, "File:Professor Alexander Fleming at work in his laboratory at St Mary's Hospital, London, during the Second World War. D17801.jpg"—— 本文题图所用的实验室档案照片来源页。