在這種情形下,醫生們所能做的就是將殺菌劑倒在傷口上,對來勢洶洶的細菌做些消極的阻止工作。這種治療方法始自1860年的一位蘇格蘭醫生約瑟芬·李斯特(JosephLister),是他首先引進這種殺菌藥劑。其後數十年,醫生們都是用這種方法來醫治傷口。小組成員在一個十分簡陋的工作場所從事實驗。首先,因為汙水滲漏,地下室的幾個小房間內充滿了令人無法忍受的惡臭;其次,房子裏空氣不流通,缺水,排水不良,他們隻好搭起一間臨時的實驗室,供水、排水設備也十分簡陋。他們就在這樣的環境下做起了實驗。
李斯特是在1867年讀到巴斯德的研究報告後,才了解到傷口的潰爛是由於細菌感染所造成的,它會隨著開刀時手術不潔而發生。他於是采用一種叫做石碳酸的物質,避免醫療器材、空氣及手術後的傷口受到細菌汙染。
李斯特使得外科手術從此有了很大的轉變。倒不是他使別的醫生也使用石碳酸做為殺菌劑,而是他讓大家逐漸了解清潔、無菌的必要性。
可是要在已經發炎的傷口上殺菌時,問題可就不簡單了。要怎麼樣使用殺菌劑才能有效地殺死細菌而又不傷及身體組織呢?李斯特試著稀釋石碳酸,希望除了細菌以外,不會傷害到其他。多年來,為了尋找這樣一種破壞細菌而不影響人體組織的化學藥劑,李斯特嚐試了許多實驗,然而還是一事無成。
又過了70年的時光,許多研究者也為相同的目標而努力,然而直到亞曆·弗萊明的盤尼西林被發現後,探索的工作才有了結果。
現在,萊特的研究小組已經在布爾隆工作了。此時一般的醫生和軍醫們,對於用化學殺菌劑治療傷口仍然深信不疑。可是,任意地將殺菌劑倒在傷口上,並不能出現預期的效果,發炎仍然持續發展,有時傷口更加惡化。事實上,沒有一個人知道這些物質對人體組織有何影響?尤其是已經受傷的傷。
九、戰爭年代的弗萊明
為什麼有時殺菌也會失敗?到底是哪些細菌造成傷口發炎?發炎時,血液會出現什麼變化?如果再將殺菌劑倒在傷口上,又會有什麼情況發生呢?
最奇怪的是,這種殺菌劑在實驗室的試管測試時有效,但遇到了真正的傷口卻又失靈了!
這些問題正等著萊特、弗萊明等人來解決。他們將所有資料及狀況收集起來,描繪出一幅可能的情景。例如他們想到,衣服也許是致病的媒介,而肮髒的衣服正是細菌的溫床。
還有一項尤其重要的發現,在剛受傷或尚未處理過的傷口上,所流出來的液體和血液裏,都布滿了正在吞食細菌的“吞噬細胞”。可是在使用過殺菌劑的傷口上,研究人員發現隻有極少數的吞噬細胞還存活,其餘的不是死了,就是即將死亡,反而是那些原本想要殺死的細菌卻都很活躍地活著,且正成倍地滋長。
事實勝於雄辯,多年來他們一直相信的理論,如今就在眼前證實了:人體內的吞噬細胞是與細菌對抗時極為重要的角色,然而醫生所使用的殺菌劑卻將它們殺死了。
由於懷疑防腐劑的功效,弗萊明再次做了一個有價值的實驗,且在技術上做了巧妙的改進,他懷疑殺菌劑產生不了作用,因為它根本無法接近傷口深處被撕裂的肌肉組織。於是他利用試管製造了一個人工傷口。
首先,他將試管加熱,讓玻璃軟化,然後將其做成中空、犄角狀的長管,模仿傷口參差不齊的形狀。他將包含發炎細菌的液體填入,再倒空,然後再裝入殺菌劑。果然,細菌又開始繁殖擴散了,因為殺菌劑並沒有殺減隱藏在犄角深處的細菌。
根據收集齊全的證據,萊特鼓吹醫界改變傷口消炎的方式,他堅持絕對不要再使用殺菌劑了,隻要用稍強的食鹽水清洗傷口,倒可以促進吞噬細胞繼續它們的任務,而病人隻要保持衣服的清潔,便可以防止新細菌感染。
這些觀念領先當時的醫學界數年之久,但很遺憾的是,在第一次世界大戰時,這群在布爾隆的細菌學家精心研究出的結果,並沒有改變大部分醫生的工作醫習。一直等到第二次世界大戰期間,這些方法才被廣泛采用。
在戰場上多年來總結的工作經驗,對研究小組的每一個成員來說,都是不可磨滅的可怕記憶。他們努力研究,企圖撲滅感染和發炎,然而最後他們還是得去麵對一個事實,那就是:大部分經過他們手中的傷患,並沒有獲得實質的幫助。
就在戰爭即將結束的前夕,他們親眼目睹到傳染病的猖狂肆虐。1918年,一場流行性感冒襲擊了整個歐洲,2000多萬人病死。當時沒有任何醫生能找出解決的辦法。一個健康活潑的年輕人,經常是第一天稍感不適,第二天就突然病發身亡了。一時之間,死於流行性感冒的人,比死於戰爭的人還多!
陸軍醫院裏擠滿了傷者。萊特研究小組的成員,尤其是弗萊明本人,正急於研究為何一種普通的輕微疾病,竟會忽然變得如此氣勢洶洶呢?
然而他們依舊找不到答案,並且再一次遇到相同的問題:如何尋找一種隻會殺死細菌而不會傷及人體組織及吞噬細胞的東西。
十、結婚
隨著流行病的平息及戰爭的結束,研究小組在布爾隆的工作也暫時告一段落了。1919年,弗萊明回到了聖瑪麗醫院的預防接種研究部門。可是時光不會倒流,他再也不能恢複從前的生活方式了。
原來,在離開布爾隆之後短短的一段時間裏,他做了件出人意料的事,大家起初還不相信,直到他出示結婚照片後,才知道他真的結婚了。
戰爭之前,他就和一對名叫莎琳和伊莉莎白·麥艾洛伊的孿生姐妹交往密切。她們在自己經營的一家私人護理站裏當護士。
莎莉,也就是後來被稱為“莎琳”的女孩,個性活潑可愛,外向好動,與沉默寡言的弗萊明相比,莎琳愛笑而且健談,和他是完全不同類型的人。為此,他們的朋友決定撮合他倆。
莎琳和弗萊明終於在1915年12月23日在倫敦成婚了,那一年弗萊明34歲。婚後他去了法國,而莎琳仍舊留在當地管理護理站。雖然夫妻分隔兩地,但弗萊明和麥艾洛伊一家反倒聯係得更加緊密了,原因是莎琳的妹妹伊莉莎白·麥艾洛伊也嫁給了弗萊明家的約翰。
當弗萊明再度回到英國,也就是1919年1月,他的婚姻生活才算是真正的開始。1921年,他和莎琳買下了位於杜恩附近的一幢別墅,那是一幢隱蔽在濃密的樹林間的鄉村小屋,尤其令弗萊明滿意的是小屋附近有一個大花園,並且伴著潺潺流水的小溪。他和他的家人經常在那兒遊泳、劃船及釣魚。這幢房子伴隨著他們度過了許多個周末,也帶給他們很多美好的回憶。1924年,當弗萊明的兒子羅伯誕生以後,莎琳更是幾乎完全以家庭生活為中心。此時,弗萊明的兄弟——羅勃和湯姆的孩子們也經常來拜訪他們。杜恩別墅成了他們的生活中心;在這兒,他們一家人互相廝守著,過著美好而快樂的生活。
十一、第一個重要發現
1921年是非常重要的一年。從11月21日起,亞曆·弗萊明就在他的筆記本上記載了兩件重大的發現,其中之一就是發現天然殺菌劑——溶菌酵素。
長久以來,有一個觀念一直縈繞在弗萊明的腦海中,那就是企盼找到一種完美的殺菌劑。因此他的實驗室裏培養了各式各樣的微生物,以便觀察它們的行為、習性,特別是它們對不同物質的反應。
弗萊明和他實驗室的同事阿力森醫生之間有一段趣事,那就是阿力森醫生太愛幹淨了,弗萊明總笑他有潔癖。舉例來說:他總是在每天工作結束之後,仔細清掃座位四周,將用不著的細菌培養基清除掉,並洗幹淨容器、器皿,以便下次再用;而弗萊明剛好相反,他的座位總是堆滿了各種細菌培養基,而且一堆就是好幾個禮拜,他習慣在用不著它們之後,再留置一段時間,看看有什麼變化。
一天,弗萊明正準備丟掉一個舊的細菌培養基,忽然有個奇怪的現象吸引住他的眼光。他拿起那個培養基仔細地端詳了半天,然後遞給阿力森醫生,說道:“這可真有意思!”
原來弗萊明感冒、流鼻涕已有好幾個星期了,但為了工作,他沒有請假休息,實驗研究也繼續在進行。他就這樣一邊擤鼻涕,一邊做實驗,無意中竟創造出一項奇跡。
說起來,這得感謝老天幫忙,弗萊明就這麼巧,不偏不倚地擤了一些鼻涕在培養基上,也就是他拿給阿力森醫生看得那一個。
阿力森醫生看著那個培養基——它上麵布滿金黃色的細菌菌落,奇怪的是鼻涕貼附的那部分竟然沒有!要再過去一點,超越了鼻涕的落點,菌絲才又開始生長,不過也很模糊,它像被溶解了一樣——原來這些金黃色的菌落隻有在與鼻涕保持一段距離之後,才能正常生長。
弗萊明以他獨特銳利的眼光,看出了其中隱含著某種不凡的意義,隻是他自己還不能確定——難道鼻涕中含有可以殺死細菌的成份?
弗萊明趕緊又擤了一些鼻涕出來做實驗,結果情形也一樣,細菌不會在鼻涕周圍生長。“這真是劃時代的一刻”,弗萊明心想,“前所未有的重大發現啊!”
那麼別人的鼻涕是不是也一樣呢?他開始到處向別人索要鼻涕來做實驗。他發現,即使不用患有感冒的人的鼻涕做實驗,其周圍也同樣生長不出細菌。
他反複思索著,那麼人體其他部位的液體呢?他拜托朋友、同事為他流淚,而後拿著珍珠般寶貴的淚水,直奔實驗室。又嚐試拿唾液、膿液、血清(血液凝固後,其上層泛澄清部分)等來做實驗。結果全都顯示:所有的體液都會阻止細菌的繁殖!
這些年來,亞曆·弗萊明一直忠實地遵循著奧姆羅斯·萊特所傳授的知識,不懈地工作。然而,眼前的這一切,卻是有史以來從不為人所注意的、自己的心血結晶!這對弗萊明而言,猶如看到了東方地平線上初露的曙光——難道它就是長久以來人們急欲了解的、會跟吞噬細胞共同抵抗細菌的人體免疫係統的一部分?
接下來的幾周,弗萊明的筆記本上記滿了一連串的實驗記錄,包括:可溶解細菌的物質到底是哪些液體?它們存在於人體的哪些部分?它們又能殺死哪些細菌?……
實驗結果顯示,這種物質幾乎無所不在!包括人體的皮膚、粘液和大部分的體內器官及組織,甚至連頭發、指甲都有!弗萊明又發現在其他的動物、植物、花和蔬菜中都存在這種可溶解細菌的物質。
繼而他發現,這種物質好像隻對某幾種細菌有殺菌功能,但對一部分具危險性的細菌就起不了作用了。當然,我們現在都已知道,弗萊明當時發現的物質是人體防衛係統中的第一道防線,它若不幸被細菌攻破,則第二道防線——吞噬細胞才會發揮作用。
事實上,那就是一種天然殺菌劑。可是在當時,它的意義還沒有被人們全部了解。直到許多年後,防衛係統的神秘麵紗,才被科學家所揭開。但當時由於它對危險的細菌沒有防禦能力,所以並沒有引起人們的特別重視。
弗萊明為這種物質取了個名字——“溶菌酵素”,而且更為此投下了數年的研究心血。雖然這次的研究成果並沒有使弗萊明成名,可是,他並不後悔,並且認為那是他一生中最愉快的實驗時光。
在那段時間裏,亞曆·弗萊明、阿力森和數位共事多年的年輕細菌學家,共同發表了許多篇有關溶菌酵素的研究論文。隻是,由於沒有人抓住研究的重要關鍵,因此,弗萊明等也沒有受到當時科學界的青睞。
十二、一種相當有趣的微菌
在聖瑪麗醫院實驗室裏工作的夥伴們,後來在回憶起那段與弗萊明共事的時光裏,都還記得,他總是那麼興趣十足地忙進忙出。在他的實驗室裏大門隨時為來訪的賓客敞開著,而他自己也時常跑到其他幾個主要實驗裏聊天,或是看看那裏的年輕科學家有什麼新進展。
1928年9月的一個早晨,弗萊明如往常般地來到主要實驗室,但帶著特別興奮的神色,手裏小心地捧著一個細菌培養基。但是其他人對那個培養基並沒有特殊的感受,心想那隻不過又是另一種溶菌酵素罷了。
直到14年後,那些人才恍然大悟,原來當年弗萊明手上捧的,就是鼎鼎大名的青微菌,也就是後來被牛津大學的佛羅禮及厄尼斯特·簡所提煉成功、有史以來最神奇的藥物——盤尼西林!
那個貌似乎平凡的細菌培養基,在當時雖沒有贏得眾人的重視,卻仍逃不過弗萊明銳利的雙眼,這種微菌可以辦到其他常見的溶菌酵素所辦不到的事。
換而言之,它可以消滅一種極普遍,而又深具危險的葡萄球菌——那是一種排列很像一串串葡萄的細菌。
弗萊明發現盤尼西林的過程和當年發現溶菌酵素一樣充滿了戲劇性。但整件事情的始末,由於經過媒體一次又一次的傳播和誇大不實的渲染,早已失去本來的麵貌。如今要想得知真正的經過情形,隻有從弗萊明在牛津大學正式提煉盤尼西林成功後,所發表的研究論文,和他本身及他的助理的實驗記錄中,才能得知實情。
就像當初在偶然情形下發現了溶菌酵素一樣,青微菌的發現過程也十分偶然……
1928年的某一天早晨,弗萊明一如既往地前往實驗室工作。今天,他準備將放置已久的細菌培養基做一番淘汰清理工作。這時,他往日的助手普利斯(Pryce)來訪,普利斯曾和他共同從事過許多實驗,包括從發炎的膿脂、膿瘡、鼻腔、喉嚨及皮膚組織中培養葡萄球菌,再將細菌培養基放置在室溫下,觀察它會有什麼變化。
弗萊明和普利斯一邊閑聊著,一邊檢視準備丟棄的細菌培養基,然後一一加以殺菌、清洗。就在他把一個培養基遞給普利斯時,忽然像發現了什麼,又把它拿回來仔細地端詳,他不禁驚歎道:“這可真有意思!”
普利斯接過來瞧了瞧,沒說什麼,那不過是一種常見的平滑的、呈群落狀散布的金黃色葡萄球菌罷了,沒什麼嘛!
他們輕輕地掀開了蓋子,發現有一小片絨毛狀的微菌,自邊緣處慢慢生長,而在這片微菌的周圍,竟然沒有半點葡萄球菌的蹤影!
普利斯回想起那天早晨的情形:在當時,幾乎所有在實驗室裏看過那個細菌培養基的人,都和他一樣,覺得它沒有什麼驚人之處。
直到多年以後,他才想出從那個培養基上顯露的不凡意義!
隻有弗萊明一眼就看出了它的不同,且內心為這雀躍不已!太奇妙了!葡萄球菌竟然被微菌殺死了!弗萊明趕緊拍照存證,並將那個培養基保留下來。如今它還被妥善保存在大英博物館裏。
弗萊明不再浪費時間重複同樣的實驗,他直接撥了一些微菌到清潔的培養基裏,然後觀察葡萄球菌是否能在其附近生長。
果然不出他所料,結果是不能生長!看來這種微菌能分泌一種抑製葡萄球菌繁殖的物質。
弗萊明為了尋找一種能殺死細菌的物質,已經費時多年,而且也嚐試了無數種的藥品及物質。如今這一切的努力終於露出一線曙光,弗萊明工作得更加起勁了。他不斷實驗微菌液的性質,想得知它們是否也能殺死其他的細菌?對血球中的吞噬細胞是否有害?以及它們會不會破壞人體的精密組織?
實驗結果出乎意料地令人滿意,微菌液不但可以抑製某些危險細菌的繁殖,而且對人體不會產生毒性。
這項結果太令人震驚了。一種無意中進入培養基的不知名的微菌,居然可以溶解細菌,最令人興奮的是它居然對人體無害!因為在顯微鏡下,吞噬細胞依然生龍活虎地活動著。把它注入兔子或小白鼠體內,也沒有不良的副作用。即使大量地將之稀釋,它仍會對可怕的細菌產生致命的威脅。
弗萊明這回真的發現一種比石碳酸更具威力的物質了,而且還對紅血球沒有任何傷害。
然而經過一連串的測試之後,它的效力也並非盡如人意,還有不少難以克服的問題。舉例來說,一般化學殺菌劑可以在幾分鍾內殺死微生物,可是微菌液卻要花上好幾小時。而且更糟是,將它放入血清中時,似乎完全失去功效了。
這項結果真是令人感到泄氣,它似乎意味著,當傷口一滲出血清時,微菌液就完全無用武之地了,幸好11年後,牛津大學的研究人員將難題一一解決了,把微菌液變為神奇的救命仙丹——盤尼西林,而其優異的功能,也永遠改寫了醫學史。
十三、“盤尼西林”
一位在研究微菌學方麵有專長的科學家告訴弗萊明,他所發現的微菌屬於青微菌(發音即是“盤尼西林”)類的一種。1929年2月,弗萊明正式把這種可以消滅細菌的物質,命名為“盤尼西林”(即青微菌)。
起初,弗萊明並不相信“盤尼西林”是唯一具有神奇藥效的物質。於是,他熱心地收集各種微菌,自己或朋友家中發黴的乳酪、果醬、舊衣服、長統靴、鞋子、舊書或古董等等,無不成為他收集的目標。
甚至連家裏的所能找到的每一樣東西的灰燼或塵土,都逃不出弗萊明的眼光。一經發現,他就會立刻帶回去做實驗。
盡管如此,仍然隻有微菌液才是唯一的靈丹。弗萊明對它做了越多的實驗,就越發現它的不凡。它甚至能殺死駭人聽聞的壞疽——那是一種曾讓弗萊明在第一次世界大戰期間窮於應付的致命惡疾。
弗萊明請奈德利和克萊達克兩位助理幫忙,製造更多的微菌液,並進行相關的研究。他們在一個敞口大瓶子裏裝滿肉汁,讓它自然腐壞發黴。幾天後,肉汁的表麵就積存了一層絨毛般的微菌層,下層的肉汁則變得越來越黃,實驗顯示青微菌所產生的“盤尼西林”的殺菌力也越來越驚人。
弗萊明、奈德利和克萊達克3人嚐試以各種培養基來繁殖青微菌,結果青微菌在室溫下的肉汁裏生長情形最好。當表麵一層微菌形成時,底下的液體變得越來越黃,殺菌能力也越來越強。他們先將其倒出,並過濾掉殘渣,然後使用腳踏氣管加壓,迫使其通過極細的過濾網,然而其中還摻雜有肉汁及其他物質。現在他們所要做的,就是如何把盤尼西林從其中分離出來。
要把“盤尼西林”從肉汁或微菌液中分離出來是很困難的,即使勉強分離出部分來,它的殺菌功能似乎又消失了。這個問題直到多年後,才由牛津大學的研究群加以克服,並提取出純化盤尼西林。
在1929年前,一項特殊的事件吸引了弗萊明的注意力。原來“盤尼西林”並不能殺死所有細菌,至少它不能傷害一種當時科學家認為是造成流行感冒的菲佛氏杆菌(Pfeiffer’sbdcillcs);同時這種細菌也很難分離得出來。
弗萊明當時馬上就聯想到,可以利用“盤尼西林”純化流行性感冒疫苗;它的作用就像是除草機一樣,可以先清除掉其他細菌,隻留下菲佛氏杆菌,然後再將之分離及培養。10年前的嚴重流行注感冒曾奪去了2000萬人的生命,至今令弗萊明心悸猶存,所以尋找對抗流行性感冒的利器,一直是他的心願。
同時,他也聯想到,也可以利用它來分離其他的細菌,例如兒童最易患的百日咳。
這種在實驗室裏選擇培養細菌的技術,使得“盤尼西林”成為第一種有效的抗生素。弗萊明大量地繁殖青微菌,周而複始地工作,將之製成菌。不久,世界各地的科學家也都紛紛來信向他索取樣品,以便用來分離難纏的流行性感冒細菌。
自1910年,“撒爾代散”被艾立克研究成功之後,科學家們無不致力於尋找一種可注射到體內、殺死細菌的物質;就像當年找到可殺死梅毒菌的“撒爾代散”一樣。
1935年,一位名叫傑哈德·道麥柯(GerhardDomagk)的科學家聲稱他已經發現一組新藥,可經由服用或注射,使老鼠免於鏈球菌的侵襲,這組藥劑中最有效的,是一種稱為“普浪多息”(Protosic)的紅色藥劑。
這種藥劑口試用於人體,尤其是婦女身上,可免於生產時受到產褥熱的感染。
“普浪多息”被發明的消息不脛而走,科學家們於是都從事製造類似的物質。不久,一組被稱為“磺胺藥”(Supluon-amides)的藥物問世了。其中的一些非常有效,尤其對於治療危險的鏈球菌所感染的猩紅熱、肺炎、耳部感染以及醫生一直束手無策的腦膜炎。