罗伯特-科赫1876年确认了细菌与疾病的关系。但是那时候只是知道了感染性疾病是由细菌导致的，至于怎么杀死身体里的细菌，还没有找到办法。

5年之后，1881年，在苏格兰的一个农庄里，有个叫亚历山大-弗莱明的孩子出生。

弗莱明戴上青霉素发现者的桂冠，其中充满无数机缘巧合。算起来，他有太多的机会错失发现青霉素的名分。

首先他的出生就有一点中大彩的意思。弗莱明他老爸生弗莱明的时候是65岁。这岁数还能生养的真的不多。叔梁纥72岁生孔子。老弗莱明跟叔梁纥相比也不遑多让。

看来老年得子颇能出产天才，值得男士们深思。当然这个思路必须得到夫人们的赞同。老弗莱明是65岁的时候跟他的二婚妻子生的弗莱明，那时候这位新妻子只有32岁，生孩子不是问题。要是她那时也都65了这个就不合适。

第二个让弗莱明差点跟青霉素无缘的事件是他的学业。弗莱明刚刚踏上人生路的时候并没学医。他是先学的理科。

他跑伦敦的皇家理工学院（现在叫做威斯敏斯特大学）上学，拿了个理工科证书，然后在一个物流部门找到一份工作，一干就是4年。

天幸他有个哥哥叫汤姆的给扭转了弗莱明的历史走向。汤姆是个医生。汤姆自个当医生觉得比较滋润，而且那时是以科学实证做基础的现代医学开始成形发展的时候，各种现代研究技术渐趋成熟。这些进展使医学界的学人们纷纷摒弃古代错误知识，探索现代解剖学、生理学和病理学。汤姆觉得这行业充满生机，就鼓动老弟转行学医。

弗莱明听家兄言之凿凿，就接纳建议，到帕丁顿的圣玛丽学院学医。

毕业之后弗莱明的出路本来应该像哥哥汤姆一样，当个临床医生去开诊所行医。不过，他没开成诊所，而是转向了医学基础研究工作。

幸亏如此，要不他也不会发现青霉素。

他不干临床转向基础研究的原因跟医学不相干，跟枪有关。

弗莱明19岁的时候当过义务兵，会使枪。所以学医期间他是学院里一个射击俱乐部的成员，而且枪法不错。射击俱乐部的主席是学院的教授，他觉得这么个好枪手走掉了怪可惜的，就给弗莱明疏通了一下，让他留校做基础研究。

弗莱明留校工作的科室，主任是知名细菌和免疫学研究专家阿尔姆罗斯-莱特，科室职能是研究细菌的。于是弗莱明从此专业研究细菌。

命运让他跟青霉素发现又走近了一步。

本来在细菌研究室工作也未必就特别喜欢研究细菌。但是弗莱明碰巧有个经历让他发了狠要找出一个能治住细菌的药。

说的是他参加一战的经历。

1914年第一次世界大战爆发，弗莱明应征成为军医。而军医会跟无数创伤打交道。

很多创伤本来不会死人。人体组织有自我修复功能。即使是三刀六洞的大面积创伤，只要没有感染，仍然可以恢复。

注意这句话有个前提条件：“只要没有感染”。

可是一战期间伤员伤口的感染是根本无法避免的事情，因为那时没有抗菌素，唯一的治疗措施是往伤口上抹消毒剂，比如酒精或是双氧水。可是弗莱明在处理战伤的时候很快发现，消毒剂用在伤员身上，祸害比收益要大，因为消毒剂不能杀死伤口深处的厌氧菌（一种在空气缺乏的伤残组织内部更能快速繁衍的细菌），同时会不合时宜的刷洗掉一些有杀菌作用的人体组织分泌液。他用一个自己吹玻璃吹出来的特殊器皿作为模拟装置，清晰展示了消毒剂的这种缺陷。他的这个发现发表在著名外科杂志《柳叶刀》上，弗莱明的主任莱特也大力支持他这个发现。可惜习惯势力的影响一时难以扭转。大多数战场医生面对化脓的伤口，难以接受不用任何消毒剂的提议——就因为那时没有抗菌素，所以即使明知消毒剂可能有害处，也还是先用了再说。这心态类似引鸩止渴。

结果是大量伤员因为感染导致坏疽和败血症。没有抗菌素，一旦出现坏疽，至少是截肢的命运。而如果出现败血症，在没有抗菌素的年代那就是死刑通知书了。白求恩大夫就是死于败血症。

所以一战结束，弗莱明回到实验室之后，就一头扎进各种玻璃器皿堆里，做各种实验寻找能够有效杀死细菌的药物。他的实验方法有点像神农尝百草，就是看到什么试什么。连鼻涕眼泪都试。神农的检验方法是凭口感，精神可嘉，但是对判断杀菌效果没有指导意义。弗莱明的检验方法很直白，就是把各种能想到的备选成分直接扔到细菌身上，看什么能杀死细菌。当然细菌很小，看不见，所以你不能一个一个的往它们身上抹药。不过那时欧洲已经出现了培养基技术，就是用一个巴掌大的玻璃小碟子，里面灌上适合细菌生长的冻胶似的基质，然后往上面抹一点某个品种的细菌，放到温度适合的培养箱里。几个小时之后就能看到细菌在培养基上大量繁殖，就像下面这个图。之所以看着像用彩笔画的道道，是因为人家抹细菌种子的时候是用一个很细的小拭子沾上细菌种子在培养基表面来回刷几下，这就是播种。播种的当时你啥都看不见。但是这些种子围绕着拭子画出的划痕成千上万倍的繁殖，那些划痕变成了这种排长队的细菌了。

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弗莱明每天干的就是不断用培养皿培养新的细菌，然后把各种东西扔到这些菌丛里，看看能弄死细菌不。

前面说他连鼻涕眼泪都试，那不是跟您逗乐。他真的试过。有一回他在做实验的时候正患感冒，流着鼻涕，他脑子一歪就想干嘛不试试这个呢。于是就把一滴鼻涕扔细菌丛里了。

您可能说这人真恶心。可是就因为这么一恶心，他发现了溶菌酶。

因为鼻涕里真的有杀菌物质，就是这个溶菌酶。

当然不光是鼻涕，人体各种分泌液里，比如眼泪和唾沫里都有。

所以动物受伤之后舔舐自己的伤口是有道理的。唾沫里的溶菌酶能抑制细菌生长。

但是后来大家说到弗莱明的时候想到的不是溶菌酶而是青霉素，原因是溶菌酶杀菌能力并不是太强，而且因为分子颗粒太大，不能跨过人体内不同组织来传送，结果不论是口服还是注射都没有意义：它不能被吸收，不能顺血液去到感染病灶。

所以溶菌酶只适合局部使用，比如直接用在口腔溃疡上。

弗莱明还得继续努力。

努力了十年，还是没有找到有效药物。

十年不短了，弗莱明不能放弃，但是需要休息一下。于是1928年8月，他休假一个月，跟家人出去旅游。

弗莱明做研究的态度很认真，但是他的个人生活习惯可以说是一塌糊涂。他的实验室总是凌乱不堪，因为他不爱收拾东西，什么东西都是随便堆放。

休假之前离开实验室，他有一批已经播种了金黄色葡萄球菌的培养皿，他也懒得清洗，就直接堆在实验室角落的一个条凳上。

而且有几个都没盖盖儿。

一个月之后，弗莱明休假回来，看到那堆培养皿，知道过了这么久，这些培养皿已经不适合做药性检验了，就准备给扔进消毒处理设备处理。

培养皿都是玻璃的，他正准备扔，就看到其中一个培养皿里面的菌丛是这个模样的：

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那些浅黄色的条纹是细菌繁殖的轨迹。

为什么有几个地方会出现麦田怪圈似的空白区域？

当时实验室有个弗莱明原来的助手叫普莱斯的，那天正好回来探访弗莱明。普莱斯看到那些怪圈，就说了一声：这不跟您当初往培养皿里扔鼻涕的时候造成那种空白区一样吗？

对。当初弗莱明给细菌扔鼻涕的时候，鼻涕周围也出现了这种空白区，因为鼻涕里有溶菌酶，所以鼻涕周围的细菌给杀死了，没能形成那种黄色的菌丛，于是就露出了下面蓝色的培养基。

只不过，这次的空白区比鼻涕造成的那些要大得多，空白程度要高得多：彻底空白，那几个圆圈里完全没有细菌生长。

弗莱明心跳顿时加速。

他在这堆培养皿上消磨了十年的生命，太知道这种空白区的意义了。这肯定是一种有非常强大的杀菌能力的物质。必须迅速弄明白这是什么物质。

弗莱明看这几个怪圈中心的那个小点像是霉点，而弗莱明实验室的楼下就有个专门研究霉菌的专家。弗莱明于是请人家来帮忙鉴定。鉴定结果，这是一种霉菌，学名青霉（penicillium）。

看出来了对吧？没错。后来的青霉素就是用这种霉菌的名字来命名的。

早先我们说了弗莱明发现青霉素有很多偶然因素。现在我们可以再给出几条：

1）弗莱明不爱收拾，休假之前没有把准备丢弃的培养皿送进消毒机器，而是随手放在条凳上还不盖盖儿，使培养皿暴露于空气中。幼儿园老师会狠狠批评这种作风，但是弗莱明这一邋遢，就让空气里飘飞的其他生物有可能飞进培养皿里——这很重要。因为下面的第二条完全取决于这个先决条件。

2）刚才说了弗莱明实验室的楼下就有个专家在研究霉菌，本意是要研究霉菌导致人体过敏的问题。弗莱明休假期间，楼下霉菌实验室里有一些青霉菌随风飘到弗莱明的实验室，落到了他堆在角落的培养皿里。你说这得有多巧吧。楼上有金黄色葡萄球菌培养皿，楼下刚好在用金黄色葡萄球菌的克星青霉菌做实验，然后逃逸的几粒青霉菌孢子恰好就飞进了弗莱明的培养皿里。

3）更巧的是，青霉有很多亚种，大多数没有明显的杀菌作用，但那天飞上来的这株青霉菌，恰好是杀菌效果极强的一支亚种。

4）还有一个很合作的因素是天气。青霉菌和葡萄球菌对温度的要求不一样。如果天气太热，青霉菌就不能充分生长。如果天气太凉，葡萄球菌不能充分生长。而弗莱明休假那一个月，前半个月天气比较凉爽，适合青霉菌生长，于是那几粒青霉菌就在培养皿里繁衍开来，生出几个小菌落。然后，后半个月天气转热，这温度适合金黄色葡萄球菌生长，于是它们就疯长，铺满了培养皿里面的培养基——除了那几个有青霉菌丛的区域。

这么多理想条件集于一身，弗莱明想不发现青霉素都不行了。

到目前为止似乎诸事顺畅。

但是接下来弗莱明的日子就开始艰难了。

他花了10年才找到大有希望的候选材料青霉菌，可是接下来足足过了12年时间弗莱明都没能从青霉菌里提纯出真正有临床使用价值的青霉素。

提纯是现代药理学的重要环节。古代没有提纯技术，所以那时认为什么东西有药效，是把原始物质整个当药用，比如整颗山楂或是整个兔肝。这可能把不相干的甚至有害的杂质也带进身体。现代科学的用药，是要从一种原始材料里去除无关杂质，提纯出活性成分，最好还能人工合成这种活性成分，然后用纯净的活性成分来治疗疾病，比如青霉菌里的真正有效成分是青霉素。这个是可以拿来用药的东西。真正按科学办事的医生不会直接把青霉菌抹到病人身上。

当时的提纯技术还不是很成熟。弗莱明努力尝试，却一直不能提纯出足够浓度足够分量的青霉素。

他也试图说动有提纯专业技术的化学家参与自己的研究，但是没人响应。因为弗莱明试图把他提纯出来的少量青霉素用于临床的时候，效果不像培养皿里面看到的这么惊人。

这一方面是因为他能提取的青霉素分量太少，二则是因为对青霉素的药理活性不太了解，弗莱明试用青霉素的时候主要是外敷。这显然是受当时消毒剂使用方法的影响。但青霉素最有效的作用渠道是经过血液循环输送到组织内部所有缝隙，于是能跟细菌有全面接触，这才能最有效的发挥作用。易于受环境因素影响而失活的青霉素，用来外敷，其实效果并不好。

由于这些负面因素，弗莱明开发青霉素治疗价值的努力一直成效甚微。三年之后他绝望了，不再把青霉素作为自己的研究重点，转而寻找别的更容易提纯的药物。

科研上常有这样的经历：一个人认为不可能做到的事，有些好强的人听说了，往往就产生一种“那我来试试”的冲动。而且，这种冲动有时候还真的能有所突破。

当然这未必是说后来人就比前辈聪明。有时候就是需要换一个视角。前人长时间钻在一个课题里面，思路凝滞了。后来人以不同的阅历和知识面下手，可能恰好就找到一个突破口。

何况有时候，随着时间推移，新出现的研究技术也会有帮助。

英国牛津大学的弗洛里就是这样一个后来人。

弗洛里也想寻找高效低毒的抗菌药。他复习文献的时候看到了弗莱明1929年关于青霉素的论文，觉得这里面有可以做文章的空间。根据弗莱明的研究，青霉素确实是有很强的杀菌效果，难点在于产量和提纯。

不过，进入现代科学时代之后，科技是以几何级数的速度发展的。弗莱明1930年代做不到的，现在未必做不到。

其实，12年过去，抗菌药物的研究已经有不少新发展，比如德国人研究出了磺胺类杀菌药物，效果也算不错，但是副作用明显，让人还是觉得不满意。

弗洛里决定重拾弗莱明舍弃的青霉素。

有一个细节应该提一笔：前面说过，弗莱明发现的那株青霉菌，是抗菌效果特别强的菌株，所以弗莱明一直小心翼翼的培养这株菌种，即使自己停止研究它的提纯技术之后，也还保留着这个菌种，有别人想要研究，他就随时提供菌种。书生气的弗莱明从来没有想到要把这个特殊菌种囤积居奇待价而沽。

所以弗洛里小组想对青霉菌做研究的时候，没有费事就得到了这种独特菌种。不过他们不是直接从弗莱明手里得到菌种的。弗莱明给很多人提供过菌种。所以菌种从弗莱明所在的圣玛丽医院传到了弗洛里工作的牛津大学。弗洛里直接在本校拿到菌种。

实际上，当时弗莱明自己多年不再研究青霉菌，弗洛里他们甚至不知道弗莱明的近况。后来他们研究有进展，引起弗莱明的关注。弗莱明打电话来询问进度，弗洛里小组的钱恩在旁边听到是弗莱明来电，吃惊得叫出声来：弗莱明？他还活着？！

当初弗莱明的难点在于分量不够。一毫升青霉菌里只有一、两个单位的青霉素。一、两个单位是啥意思？现在国内青霉素用的不多了。滥用青霉素造成的耐药问题迫使医院改用新种类的抗生素，比如头孢菌素。但青霉素制剂还是有的。现在生产的青霉素，最低剂量的是80万单位一支。

按这个浓度标准，弗莱明如果想生产出足够一次使用量的青霉素，就是说相当于现在最小剂量的一支青霉素注射液的量，那他就需要培养出大约0.8吨的青霉菌，而且要从里面提纯出真正起作用的青霉素——你不能直接把0.8吨青霉菌塞到病人肚子里。就算你能塞进去，要彻底控制感染，一次用药是不够的，每4个小时你要再塞0.8吨的青霉菌。治病不是这么治的。真要这样，我如果是那病人，我宁愿让细菌杀死我好了。

所以这里有两个问题要解决，第一是能大批量生产青霉菌。第二是提纯出里面的青霉素。

大批量生产的问题，解决得比较顺利。弗洛里小组里有个席特利，想出来的办法十分粗线条：咱大面积培养好了。弗莱明用培养皿，咱用大盆子！

要是一个盆子不够。咱拿几百个盆子同时培养，这总够了吧？

糟糕的是，正当他们需要大量盆子的时候，二战打起来了。战争期间物资紧缺。席特利为了找盆子可没少动脑筋，连医院里病人的尿盆都被他收集了不少，消毒之后用作巨型培养皿。

这一招听着粗旷可是奏效，他们很快培养出几十公斤的青霉菌。

提纯问题比较有难度。但是弗洛里小组里有化学家钱恩。他和同事研究出了两个关键。第一是要精确控制提纯过程中原液的酸碱度。第二，青霉素不耐高温，所以提炼过程一直要保持低温，就让原液在低温下慢慢挥发。十公斤的原液最后挥发到足够浓度时，得到的药液只够涂满一片指甲的。

就靠这么原始的技术，弗洛里小组培养出十万单位的青霉菌。

药液首先在实验室老鼠身上试用，效果极为显著，更喜人的是这种新药副作用可以说是零。它进入体内发挥作用之后顺利降解排出体外，什么器官损害都不会留下。（至于后来发现的过敏反应，虽然严重，但是可以通过皮试防止发生，所以只要不是不幸对青霉素过敏的人，能得到青霉素治疗，一大批菌种的感染就有治疗办法了。）

接下来可以进行人体实验了。试验在一位金黄色葡萄球菌感染患者身上进行。当时病人已经奄奄一息，用药之后病情立即有明显好转——可惜，弗洛里小组总共只有这么多青霉素。要完全控制感染，至少需要连续用药3天。他们无法制造出这么多药液。结果病人病情再度恶化，一个星期之后还是死亡了。

必须找到更大量生产的办法。

祸兮福所倚，战争让弗洛里小组寻找大容器困难，却也意外带来帮助。因为战场救治伤员的需要，同盟国把抗菌药研究提升为紧急事务，于是弗洛里小组同时得到英美两国的大笔资金。弗洛里拓展视野，到美国菌类研究单位寻求合作，最后在伊利诺州一个研究所找到一种用玉米做培养基来大量繁殖青霉菌的技术。同时，有了强力经济资助，钱恩他们的提纯技术也进一步发展，现在能在短时间里大量提纯青霉素了。默克公司是最早将这种技术用于商业化生产的公司。不过，因为当时二战还在进行中，青霉素是秘密生产秘密使用的。1944诺曼底登陆的时候，青霉素的产量已经足够部署所有盟军部队，在战场上救活了大量士兵。

可能因为青霉素当时的保密性，加上媒体爱国情绪的熏陶，曾经在战场上受伤接受抗菌药治疗的丘吉尔，一直被说成是青霉素治好的——其实他当时用的是德国人发明的磺胺类抗菌药。可能媒体觉得说丘吉尔用敌国的药物没面子吧。

咱看完了弗洛里小组的功绩，回头再看弗莱明，似乎弗莱明的研究很失败。他虽然发现了青霉菌的杀菌功能，却没能从里面提炼出有实用价值的药物。

这事不能这么简单的下结论。

其实要较真，弗莱明甚至不是第一个注意到青霉素的杀菌效果的。早在1875年，几乎是弗莱明发现青霉素作用的50年前，就有人发表文章记录类似的发现。但以前的发现者都没有认真追踪下去做进一步研究，也没有明确意识到这里面的医学意义，而只是泛泛的论及生物学方面的可能作用。弗莱明详尽的研究提供了精确无疑的数据，证明青霉菌确实有杀死金黄色葡萄球菌的作用，而且他的实验揭示这种作用是青霉菌分泌的化学物质产生的，我们要做的只是有效的提炼出这种成分。这种研究结果启迪了弗洛里他们的研究。对此牛津大学的哈里斯爵士有如下评语：如果没有弗莱明就不会有弗洛里。没有弗洛里就不会有青霉素。

弗莱明提供了一粒种子。弗洛里把这颗种子培育成遍布全球的森林。在森林下乘凉的人，除了感谢种树的人，没有理由不感谢发现种子的那个人吧。

1945，弗莱明、弗洛里和钱恩分享了诺贝尔奖。

 

弗莱明并没有因为奖项是跟别人分享而心生怨怒。实际上他跟朋友说过，他觉得自己居然会成为诺贝尔奖得主之一真是有点诡异（mysterious）。

弗莱明关注的是学问本身。他没有因为得奖就发生自我膨胀。

奖项公布之后，因为青霉素在二战期间救活了大量盟军士兵，曾经有媒体记者按主旋律的框架问诺贝尔奖得主之一弗洛里：您是不是看到战场上这么多士兵为细菌感染所困扰，所以研发出这种拯救了千万士兵生命的圣药？

弗洛里给了一个很扫兴的回答：我是科学家，推动我做研究的是发现新事物的兴趣。我没有想过拯救人类这种大问题。

这话让弗洛里显得缺乏人大代表的高端觉悟。不过，或许弗洛里就是想恶心一下那些照着套路说话迎合流俗口味的记者吧。他小组里的化学家钱恩（研究青霉素提纯技术的主力）向他建议为青霉素申请专利的时候，他拒绝了，理由是：青霉素应该是给全人类用的，专利权这种商业利益考虑只会成为青霉素发挥作用的干扰因素。我们不申请专利。