第582章 給你青黴菌，你也製造不出青黴素！

  第582章 給你青黴菌，你也製造不出青黴素！科學充滿巧合與曲折！

  在後世，人工智慧（AI）如火如荼，成為最被人津津樂道的高科技。

  在普通人眼中，AI似乎無所不能，無所不知。

  寫詩作畫、編程辦公、上知天文，下知地理。

  於是有人擔心，未來某一天AI或許會取代人類，甚至奴役人類。

  因為相比人類脆弱的身軀和大腦，AI顯得異常強大完美。

  但是，人類有一種東西，是AI目前遠遠無法比擬的，甚至連碰瓷的資格都沒有。

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  那就是基於生命複雜度的智慧。

  從單細胞的草履蟲，到最近接人類的大猩猩，生命的形式和功能越來越複雜，智慧程度也越來越高。

  而根據目前學術界最權威的共識，AI的智慧水平甚至連草履蟲都不如。

  自然界的任何一個細胞，都比AI要複雜和精密千倍萬倍。

  人類都已經能夠上天入地，登陸月球和火星了。

  但是面對一個最簡單的細胞，我們依然知之甚少。

  細胞內部那些精巧至極的結構和各種化學反應，充滿了無限的秘密。

  如果哪一天，人類能利用一堆散亂的原子，直接組裝出一個具有生命活性的細胞。

  那麼，此時的人類文明，絕對可以稱之為「造物主文明」了。

  所以，細胞雖小，卻是組成生命的基本單位。

  而細菌就是一種特殊的細胞。

  它是引起人類很多疾病的罪魁禍首。

  比如感染、肺炎、腦膜炎、破傷風等等。

  這些疾病的原因就是細菌的滋生和繁衍。

  生物學家自從發現細菌開始，就在千方百計地想找到一種能夠有效殺死細菌的方法。

  從形式看，滅殺細菌有兩種方式。

  第一種是物理方法，第二種是化學方法。

  所謂物理方法就是如高溫滅殺等。

  再牛逼的細菌，放在火上一烤肯定都得死亡。

  因此，醫生在條件不夠的情況下，使用剪刀、鑷子等工具前，都會用火烤一烤，就是這個原理。

  但是這種方法只能滅殺環境中的細菌。

  人體內部的細菌肯定沒辦法用高溫了。

  總不能拿火烤人吧。

  所以，醫學家們更希望能發現像阿司匹林那樣的化學藥物來滅殺細菌。

  這類化學物質一般稱呼為「抗生素」，也稱為「抗菌素」。

  其實，在青黴素被發現之前，醫學家們已經發現不少種類的抗生素了，比如磺胺類藥物等。

  但是這些抗生素有各種各樣的缺點。

  滅菌效果太弱、副作用嚴重、無法製成藥物等等。

  這些缺點導致抗生素無法大規模使用。

  所以，優異抗生素的研發就成為細菌學領域非常火熱的課題。

  而青黴素就是人類發現和掌握的第一種真正意義上的抗生素。

  它的誕生結束了傳染病幾乎無法治療的時代。

  真實歷史上，1927年，一篇關於金黃色葡萄球菌的變異論文，引起了弗萊明的關注。

  金黃色葡萄球菌，顧名思義，就是長得像葡萄的細菌。

  因為該細菌會分泌出一種黃色的色素，從而使細菌菌落看起來是金黃色。

  金葡菌是食物中毒等病症的主要原因，廣泛存在於空氣、污水、隔夜食物、人體皮膚等。

  弗萊明看的那篇論文表示，將金葡菌在培養基上進行52天的培養後，會得到很多變異菌落。

  他對此表示質疑，想重複該實驗進行驗證。

  於是，他從病人的膿瘡中提取了金葡菌，然後按照論文裡的方式培養。

  但不知什麼原因，他犯了一個常識性的錯誤。

  他沒有把培養基放置在37℃的恆溫箱中，而是選擇直接放在實驗室的窗口處，相當於培養在室溫下。

  估計他覺得自己只是重複別人的實驗，所以沒有特別上心。

  就這樣，金葡菌培養試驗開始了。

  恰巧，這時候學院放假了，弗萊明便準備去度假了。

  金葡菌的試驗需要五十多天，他肯定不會一直守在旁邊。

  然而，在他度假回來後，他已經忘記自己在做金葡菌的重複實驗了。

  他差點想把那些培養金葡菌的培養基給清洗了。

  幸好他的前助手普利斯來串門，並且詢問他這段時間在做什麼。

  弗萊明這才想起來，自己手中的培養基上還培養著金葡菌呢。

  於是，他順手拿起一塊培養基，準備給普利斯解釋。

  然而，他驚訝地發現，金黃色的培養中，竟然有一塊青綠色的區域。

  弗萊明驚呼：

  「難道這就是變異的黴菌？」

  「但金葡菌怎麼會變異出青綠色的黴菌呢？」

  在那個時代，因為設備簡陋等原因，培養基受到污染的現象很常見。

  一般而言，研究人員不會去管到底是哪種細菌污染了培養基，而是直接扔掉，重新實驗。

  但是弗萊明因為在做金葡菌的變異實驗，所以，他多看了一眼。

  就因為這一眼，他發現了另一個極其古怪的現象。

  青綠色黴菌的周圍，還有一圈慘白色的區域。

  作為細菌學教授，弗萊明經驗豐富，他立刻就知道，這圈慘白色的區域其實就是細菌被滅殺後的殘留。

  換句話說，這種青綠色黴菌能夠殺死金葡菌！

  這下弗萊明高興壞了。

  他無意間竟然發現了一種新的滅菌物質！

  於是，他連忙從培養基中刮出一點黴菌放在顯微鏡下觀察。

  他想知道，這種神奇的黴菌到底是什麼。

  通過鏡片觀察，基礎知識紮實的他，立刻就意識到，這種細菌是青黴菌。

  弗萊明這下更疑惑了。

  青黴菌很早之前就被發現過了。

  但從來沒有研究證明它有殺菌作用啊。

  為什麼自己的培養基上，青黴菌能殺死金葡菌呢？

  他暫時想不明白。

  不過，他沒有停在這，而是在培養液中培養了很多的青黴菌，看看它能不能殺死其它的細菌。

  於是，他接連實驗了白喉菌、炭疽菌、鏈球菌、肺炎球菌等菌種。

  毫無例外，這些細菌在滴入青黴素的培養液後全部死亡。

  至此，弗萊明可以確定，青黴菌確實具有高強度而廣泛的殺菌作用。

  經過了2年的實驗後，他把自己的研究成果發表成論文《關於黴菌培養的殺菌作用》。

  可惜的是，他的論文並沒有引起太大的反響。

  畢竟，用一種細菌去滅殺另一種細菌，對於人類而言，毫無意義。

  不過，弗萊明沒有放棄。

  在接下來的十年裡，他一直從事青黴菌相關的研究，並且取得了重大的突破。

  他證明了青黴菌之所以有殺菌作用，是因為能分泌出一種特殊的物質。

  弗萊明把它命名為「青黴素」。

  就在他大喜過望時，接連發生的失敗卻讓他備受打擊。

  首先，他用青黴素給天竺鼠做口服實驗時，出現了極高的死亡率。

  接著，他又發現，某些細菌很快就對青黴素產生了抗性，不再死亡。

  而且青黴素非常難以提取，還極度不穩定，很難保存。

  弗萊明頓時心灰意冷。

  他認為青黴素和此前的各種抗生素一樣，都沒有什麼實用的治療價值。

  所以，最後他將所有研究資料封存，不再研究青黴素了。

  直到1939年，另外兩位科學家，錢恩和弗洛里對弗萊明的研究產生了極大興趣。

  二人重新改進了青黴素實驗。

  他們找到了更優異的青黴菌菌種，並且大幅提高了青黴素的純度和產量，完美解決了當初弗萊明遇到的各種問題。

  （這個過程也非常複雜。）

  接著，因為第二次世界大戰的爆發，各國政府對抗生素需求迫切，所以願意重金投入。

  天時地利人和的情況下，青黴素終於在臨床上得到了大面積的推廣應用，成為當時的神藥，價值千金。

  最終，弗萊明、錢恩、弗洛里三人，共同獲得了1945年的生理學或醫學諾獎。

  回過頭看，弗萊明當初能發現青黴菌的殺菌作用，得益於以下幾個巧合。

  第一，由於他把金葡菌的培養基放在窗邊，所以來源不明的青黴菌孢子才有機會落入培養基中。

  第二，他沒有把培養基放在37℃的恆溫箱中。

  首先，青黴菌適合在低溫下生長，而金葡菌適合在37℃下生長。

  其次，在長滿了金葡菌的培養基上，青黴菌無法生長。

  最後，青黴素只對快速生長過程中的金葡菌有殺菌作用。

  當初弗萊明做實驗時，倫敦的天氣非常配合。

  7月底，天氣很涼爽，合適青黴菌的生長，而不適合金葡菌的生長。

  因此，落入培養基中的青黴菌孢子才能生長成青黴菌（溫度合適且培養中金葡菌較少）。

  到了8月份後，氣溫明顯升高，這時候又有利於金葡菌的快速生長。

  所以，各種機緣巧合之下，才發生了青黴菌對金葡菌的溶菌現象。

  後世很多穿越小說，主角只對研發人員說了句青黴菌有殺菌作用，就以為能製造出青黴素。

  其實這是很不合理的。

  也許你試驗了千百次，都滿足不了青黴菌的殺菌條件。

  此刻，李奇維看著弗萊明為他抽血，腦海里總算明白了青黴素的來龍去脈。

  他不得不感慨，科學的發展有時就是充滿了意外和曲折。

  這時，一道聲音打斷了他的思緒。

  「布魯斯教授，可以了。」

  「檢測過程大概需要五天，到時候我們會派人把結果送到量子研究所。」

  李奇維回過神來，笑著說道：

  「哦，謝謝你們，弗萊明先生、弗里曼先生。」

  接著，他又轉頭對旁邊的賴特說道：

  「賴特，我想參觀一下這裡的實驗室，你看方便嗎？」

  賴特聞言，心中大喜，他巴不得如此呢。

  「完全沒問題。」

  「布魯斯，我親自帶你參觀。」

  「正好也希望你能從物理專業的角度，幫我們提出一些建議。」

  李奇維笑道：

  「不用了，今天已經很麻煩你了。」

  「醫院畢竟不是其他地方，我不能耽誤你們的上班時間，還是要以病人為主。」

  「就讓這位弗萊明先生陪我參觀吧。」

  賴特一愣，隨即笑道：

  「那也行。」

  「弗萊明的基礎知識很紮實，一定能夠滿足布魯斯你的要求。」

  於是，和李奇維寒暄一陣後，賴特便帶著眾人離去，只留下弗萊明。

  此刻，弗萊明內心很納悶，他不明白布魯斯教授為什麼選中自己。

  李奇維看著他笑道：

  「弗萊明先生，我很好奇，你們拿著我的樣本，要如何檢測呢？」

  弗萊明聞言，專業地說道：

  「我會先把您的樣本放置在培養液中，如果有細菌的話，細菌會繁殖。」

  「然後再用顯微鏡進行觀察。」

  「這樣就能判斷出，您是否患有特定的病症了。」

  接著，他帶著李奇維來到了自己的獨立實驗室。

  弗萊明如數家珍一般，一邊操作各種儀器器材，一邊介紹。

  李奇維看的嘖嘖稱奇，跟剛剛自己在那瞎看完全不同。

  他前世是物理學專業，對細胞培養可謂一竅不知。

  於是，他問出了一個憋了很久的問題。

  「弗萊明先生，剛剛賴特教授提到了抗生素。」

  「他說抗生素是細菌學領域最有前景的課題之一。」

  「但是，抗生素為什麼能只滅殺細菌，卻不殺害人體正常的細胞呢？」

  「它是如何區分二者的呢？」

  嘩！

  弗萊明聞言，心中震撼！

  布魯斯教授果然聰明絕頂。

  這才聊了多長時間，竟然就能提出如此深刻的問題。

  幸好他知道答案，否則就丟人了。

  「布魯斯教授，是這樣的。」

  「正常人體細胞的最外面是細胞膜，但是細菌的細胞膜外面還有一層細胞壁。」

  「而大部分抗生素都是作用於細胞壁，對細胞膜是無害的。」

  「因此，抗生素才能精準地滅殺細菌。」

  李奇維聞言，恍然大悟。

  「原來如此。」

  「微生物學果然很神奇。」

  「那麼現在你們找到很好的抗生素了嗎？」

  弗萊明搖搖頭。

  「目前的抗生素都有各種各樣的問題，無法適用於臨床。」

  接下來，李奇維又問了很多問題。

  弗萊明心中越來越驚。

  「布魯斯教授的學習能力實在太可怕了！」

  「我甚至感覺他現在已經是一位細菌學專家了。」

  李奇維微微一笑，深藏功與名。

  參觀結束後，在賴特、弗萊明等人的歡送下，李奇維離開了聖瑪麗醫學院。

  弗萊明突然感覺心臟痛了一下。

  好像有什麼最珍貴的東西丟失了。

  （還有更新耶）