亞歷山大.弗萊明

亞歷山大.弗萊明

亞歷山大·弗萊明(1881年8月6日-1955年3月11日),英國細菌學家,生物化學家,微生物學家。

弗萊明1923年發現溶菌酶,1928年首先發現了青酶素。後英國病理學家弗勞雷、德國生物化學家錢恩進一步研究改進,並成功的用于醫治人的疾病,三人共獲諾貝爾生理或醫學獎。青酶素的發現,使人類找到了一種具有強大殺菌作用的葯物,結束了傳染病幾乎無法治療的時代;從此出現了尋找抗菌素新葯的高潮,人類進入了合成新葯的新時代。在美國學者麥克·哈特所著的《影響人類歷史進程的100名人排行榜》,弗萊明名列第45位。

  • 中文名
    亞歷山大·弗萊明
  • 外文名
    Alexander Fleming
  • 國籍
  • 出生地
    蘇格蘭洛克菲爾德
  • 出生日期
    1881年08月06日
  • 逝世日期
    1955年03月11日
  • 職業
    生物化學家,微生物學家
  • 畢業院校
  • 主要成就
    發現青酶素、榮獲諾貝爾生理學和醫學獎
  • 研究領域
    細菌學、免疫學

人物簡介

亞歷山大·弗萊明(Alexander Fleming,1881.8.6 - 1955.3.11),英國微生物學家。1881年8月6日出生于蘇格蘭基馬爾諾克附近的洛克菲爾德。

亞歷山大·弗萊明亞歷山大·弗萊明

13歲時隨其兄(開業醫師)去倫敦做工,由于意外地得到姑父的一筆遺產,進入倫敦大學聖瑪麗醫學院學習,1906年畢業後留在母校的研究室,幫助其師賴特博士進行免疫學研究。

1918年弗萊明返回聖瑪麗醫學院,加緊進行細菌的研究工作。1922年他發現了一種叫"溶菌酶"的物質,發表了《皮膚組織和分泌物中所發現的奇特細菌》的報告。

1929年弗萊明在《不列顛實驗病理學雜志》上,發表了《關于酶菌培養的殺菌作用》的研究論文,但未被人們引起註意。弗萊明指出,青酶素將會有重要的用途,但他自己無法發明一種提純青酶素的技術,致使此葯十幾年一直未得以使用。

1939年,在英國的澳大利亞人瓦爾特·弗洛裏(1898-1968)和德國出生的鮑利斯·錢恩(1906-1979),重復了弗萊明的工作,證實了他的結果,然後提純了青酶素,1941年給病人使用成功。在英美政府的鼓勵下,很快找到大規模生產青酶素的方法,1944年英美公開在醫療中使用,1945年以後,青酶素遍及全世界。1945年,弗萊明、弗洛裏和錢恩共獲諾貝爾生理學及醫學獎。

1943年弗萊明成為英國皇家學會院士,1944年被賜于爵士。1915年弗萊明結婚,兒子是個普通的醫生,夫人于1949年去世。1953年再次結婚。1955年3月11日與世長逝,安葬在聖保羅大教堂。匈牙利1981年發行了弗萊明誕生100周年的紀念郵票。​

成長經歷

求學經歷

弗萊明的成長之路,遠非一帆風順。在他7歲時,父親去世。由大哥和母親將他和幾個兄弟養大,他在山野長大,這鍛煉了他的觀察能力,算是為日後的細菌培養積累了初步的基礎。13歲左右,弗萊明去倫敦投奔他同父異母的哥哥湯姆。湯姆其時已從格拉斯哥大學畢業,去倫敦發展事業並成為了一個眼科學家。他先是在一所類似技校的學校學習,16歲畢業後就去了一家專營美國貿易的船務公司上班。

亞歷山大·弗萊明亞歷山大·弗萊明

1901年,在弗萊明20歲時,他的一個終身未婚的舅舅去世,留下了一筆較為可觀的遺產,弗萊明分到了250英鎊。湯姆敦促他善加利用這筆財富,建議他學習醫學。7月,弗萊明通過16門功課的考試,獲得進入聖瑪麗醫院附屬醫學院的資格。而他選擇這所學校的原因,則是工作期間,他曾和來自這個學院的水球隊比賽過。學習期間,弗萊明獲得了學校提供的各種名目的獎學金。1906年7月,他通過了一系列測試,獲得了獨立開診所的資格。但他的人生命運被約翰·弗裏曼所改變,弗裏曼是賴特手下的高年資助理,他兩頭遊說,最終弗萊明並不十分情願的成為接種部的低年資助理。說弗萊明並不情願的主要理由是,1908年,弗萊明參加與他工作無關的更高等級的一系列測試,並獲得一枚金牌。以及為了獲得外科醫生資格識別,他又找了一份外科住院醫生的工作,沒有在接種室做全職。1909年,他通過了測試,獲得外科醫生資格。但就此以後,他和外科就再也沒有關系。

1909-1918

沒有人知道弗萊明為何最終留在了賴特身邊,或許這和賴特的寬容有關。在當時的情況下,學術權威通常不支持,自己的助手按照自己的興趣獨立進行科學研究。而就在1909年,弗萊明獨自開始了嘗試對痤瘡進行免疫接種的研究,並成功改良了梅毒的繁瑣檢測程式。另外他也是那個時代少數掌握了靜脈註射這一先進技術的醫生,在倫敦,幾乎隻有他能為梅毒患者註射最新治療葯物--六零六,所有這一切都為他帶了學術上的初步聲譽。當然他也未脫離賴特的研究範圍,在其指導下做了有關吞噬細胞、調理素、傷寒菌等一系列研究工作。

亞歷山大·弗萊明在做實驗亞歷山大·弗萊明在做實驗

其後,一戰爆發,賴特率他的研究小組奔赴法國前線,研究疫苗是否可以防止傷口感染。這給了弗萊明一個極其難得的系統學習致病細菌的好機會。在那裏他還驗證了自己的想法,既含氧高的組織中,伴隨著氧氣的耗盡,將有利于厭氧微生物的生長。另外他和賴特證實用殺菌劑消毒創傷的傷口,事實上並未起到好的作用,細菌沒有真正被殺死,反倒把人體吞噬細胞殺死了,傷口更加容易發生惡性感染。他們建議使用濃鹽水沖洗傷口,這項建議到了二戰時期才被廣泛採納。但沖洗要盡早進行,如果傷口已經嚴重感染,濃鹽水也沒有什麽效果。此外他還和其它同事一起做了一系列其它研究,比較重要的有兩個。他做了歷史上第一個院內交叉感染的科學研究,如今院內感染是個非常受重視的問題。另外他還推動了輸血技術的改良,作了有關檸檬酸鈉的抗凝作用和鈣的凝血作用的研究,並利用新技術給100名傷員輸血,全都獲得成功。

1921

1921年11月,弗萊明患上了重感冒。在他培養一種新的黃色球菌時,他索性取了一點鼻腔粘液,滴在固體培養基上。兩周後,當弗萊明在清洗前最後一次檢查培養皿時,發現一個有趣現象。培養基上遍布球菌的克隆群落,但粘液所在之處沒有,而稍遠的一些地方,似乎出現了一種新的克隆群落,面板呈半透明如玻璃般。弗萊明一度認為這種新克隆是來自他鼻腔粘液中的新球菌,還開玩笑的取名為A.F(他名字的縮寫)球菌。而他的同事Allison,則認為更可能是空氣中的細菌污染所致。很快他們就發現,這所謂的新克隆根本不是一種什麽新的細菌,而是由于細菌溶化所致。

1921年11月21日,弗萊明的實驗記錄本上,寫下了抗菌素這個標題,並素描了三個培養基的情況。第一個即為加入了他鼻腔粘液的培養基,第二個則是培養的一種白色球菌,第三個的標簽上則寫著"空氣"。第一個培養基重復了上面的結果,而後兩個培養基中都長滿了細菌克隆。很明顯,到這個時候,弗萊明已經開始做對比研究,並得出明確結論,鼻腔粘液中含有"抗菌素"。隨後他們更發現,幾乎所有體液和分泌物中都含有"抗菌素",甚至指甲中,但通常汗水和尿液中沒有。他們也發現,熱和蛋白沉淀劑都可破壞其抗菌功能,于是他推斷這種新發現的抗菌素一定是種酶。當他將結果向賴特匯報時,賴特建議將它稱為溶菌酶,而最初的那種細菌如今被稱為滕黃微球菌。

為了進一步研究溶菌酶,弗萊明曾到處討要眼淚,以至于,一度同事們見了他都避讓不及,而這件事還被畫成卡通登在了報紙上。1922年1月,他們發現雞蛋的蛋清中有活性很強的溶菌酶,這才解決了溶菌酶的來源問題。1922年稍晚些的時候,弗萊明發表了第一篇研究溶菌酶的論文。弗萊明和他的助手,對新發現的溶菌酶又做了持續7年的研究,但結果讓人失望,這種酶的殺菌能力不強,且對多種病原菌都沒有作用。

1928-1929

在寫作中,一篇由Bigger等發表于1927年的最新金葡菌(醫院內導致交叉感染的主要致病菌)變異的研究文獻,引起了弗萊明的關註。文獻稱,金葡菌在瓊脂糖平板培養基上,經歷約52天長時期室溫培養後,會得到多種變異菌落,甚至有白色菌落。出于對該文的疑慮或者其它原因,弗萊明決定重復該文的發現。1928年初,他讓助手普利斯著手重復該項發現,但普利斯不願繼續做細菌學研究,而轉做病理學研究。于是,弗萊明隻有自己動手。

就這樣從年初到七月,弗萊明一直在重復研究Bigger等的發現,同時也養成了一個習慣,既便那些,本不是為了觀察變異菌落所做的正常培養基,也在清洗之前,先在室溫下放置較長時間,做最後一次觀察--嘗試以此發現新的變異菌落--再進行清洗,發現培養基邊緣有一塊因溶菌而顯示的慘白色,因此發現青酶素,並于1929年6月發表《關于酶菌培養的殺菌作用》,最終使其獲諾貝爾獎的論文。

1929-1939

在這十年中,弗萊明隻發了兩篇有關青酶素的研究論文。但他的實驗記錄卻顯示,在這十年中,弗萊明並未完全停止青酶素的研究。事實上,他做過青酶素粗提物的家兔以及小白鼠靜脈註射研究。但在用天竺鼠做口服實驗時,出現了極高的致死率,現 在知道這是腸道正常菌叢被殺死所致。這可能打擊了弗萊明的信心,畢竟這世界上很多早期發現的抗菌素,最後發現沒有什麽治療用價值。另外,弗萊明還是世界上第一個發現,葡萄球菌接觸了青酶素後,可快速產生抗性,這可能更打擊了他的信心,但可惜這些發現他都沒有發表。而青酶素極難提取,且活性不穩定,所有這些都是弗萊明自己所無法解決的。

《時代周刊》封面上的弗萊明(1944年)《時代周刊》封面上的弗萊明(1944年)

應該說,弗萊明所發現的青酶素在當時未引起重視,除了他所在醫院的門診部有一群追隨者,在嘗試利用青酶素粗提物,治療眼部感染和癤子這樣的皮膚病。有史可查的是在1932年,非弗萊明所在醫院的一個醫生,也嘗試過用青酶素的粗提物治療眼疾,並取得很好的效果。雖然,弗洛裏研究過溶菌酶但當這位醫生,向後來牛津小組的領導人弗洛裏匯報時,當時的弗洛裏對青酶素毫無興趣。直到1939年,錢恩到來,系統查閱文獻後,極力推薦青酶素後,弗洛裏才轉變態度。牛津小組最初的菌種來源,就是1929年,弗萊明交給弗洛裏的前任主任Drever的菌種。

1940年,弗萊明因是青酶素的發現者,開始名動一時,但他始終在各種重要場合的演講中,將青酶素的誕生完全歸功于牛津小組所作的研究。

發明成就

兩項發現

1921年,患重感冒的弗萊明堅持工作,在一培養基中發現溶菌現象,細究之下原來是鼻涕所致,由此發現了溶菌酶

1928年7月下旬,弗萊明將眾多培養基未經清洗就摞在一起,放在試驗台陽光照不到的位置,就去休假了。9月1號,在工作22年後,他因溶菌酶的發現等多項成就,獲得教授職位。9月3號,度假歸來的弗萊明,剛進實驗室,其前任助手普利斯來串門,寒暄中問弗萊明這段時間在做什麽,于是弗萊明順手拿起頂層第一個培養基,準備給他解釋時,發現培養基邊緣有一塊因溶菌而顯示的慘白色,因此發現青酶素,並于次年6月發表,最終使其獲諾貝爾獎的論文。

亞歷山大·弗萊明在做實驗亞歷山大·弗萊明在做實驗

成就背景

弗萊明要遇到青酶菌所致的溶菌現象,究竟需要多少偶然因素之間的相互配合才能出現。有人曾為此專門著文闡述。首先,青酶菌適合在較低溫度下生長,葡萄球菌則在37度下生長最好。其次,在長滿了細菌的培養基上,青酶菌無法生長。最後,青酶菌大約在5天後成熟並產生孢子,這時青酶素才會出現,而青酶素也隻對快速生長中的葡萄球菌有溶菌作用。

成就保障

因此,弗萊明的發現,至少需有下述三方面的條件作保障。

1、來源不明的青酶菌孢子落入葡萄球菌培養基中。

2、弗萊明未將培養基放在37攝氏度的溫箱中,也未清洗,而是放置在室溫下。

3、天氣的配合。當年的氣溫記錄顯示,恰好在7月28至8月10,倫敦有一段十分難得的涼爽天氣,極其適合青酶菌先行生長成熟,並產生了青酶素。而8月10號以後,氣溫則明顯升高有利于葡萄球菌快速生長,以至于發生了溶菌現象。

4、或許還要加上,在弗萊明剛進實驗室,尚未著手清洗培養皿時,其前任助手恰好到來敘舊。

人物性格

弗萊明是一個腳踏實地的人。他不尚空談,隻知默默無言地工作。起初人們並不重視他。他在倫敦聖瑪麗醫院實驗室工作時,那裏許多人當面叫他小弗萊,背後則嘲笑他,給他起了一個外號叫"蘇格蘭老古董"。有一天,實驗室主任賴特爵士主持例行的業務討論會。一些實驗工作人員口若懸河,嘩眾取寵,惟獨小弗萊一直沉默不語。賴特爵士轉過頭來問道:"小弗萊,你有甚麽看法?""做。"小弗萊隻說了一個字。他的意思是說,與其這樣不著邊際地誇誇其談,不如立即恢復實驗。到了下午五點鍾,賴特爵士又問他:"小弗萊,你現在有甚麽意見要發表嗎?""茶。"原來,喝茶的時間到了。這一天,小弗萊在實驗室裏就隻說了這兩個字。

亞歷山大·弗萊明亞歷山大·弗萊明

人物爭議

有人指出,弗萊明雖然發現了青酶素,卻隻發表了兩篇論文,而有關青酶素在醫學上可能存在的價值,隻在其第二篇論文中明確提到過一次,"青酶素或者性質與之類似的化學物質有可能用于膿毒性創傷的治療",這就是他對青酶素功用所作出的唯一預言。

有人甚至在紀念弗萊明貢獻的一次演講中指出,弗萊明1929年那篇劃時代論文中,沒有引用,在1928年法國出版,一本專門闡述酶菌和其它細菌,在抑菌觀察方面的有關文獻的專著,以此說明弗萊明並不真的明白青酶素的價值。而其後,弗萊明即未積極分離純化青酶素,也未積極推動青酶素的研究,以使它成為一種治療用的葯物(這些事務均是牛津小組--弗洛裏和錢恩為主要人員--所作)。甚至沒有妥善儲存他所發現的青酶菌菌種,而是一位有遠見的倫敦衛生和熱帶醫學學院的教授Raistrcik將之儲存,後來交給牛津研究小組。

還有人認為,青酶素之所以能迅速在臨床大面積推廣使用,得益于殘酷的二戰以及日本偷襲珍珠港,促使美國加入戰局,否則錢恩恐怕很難成功遊說美國投入到青酶素的研發中。因為,青酶素的分離純化極其困難,其水溶液極不穩定,很容易分解失效。而且其粗提物口服情況下對天竺鼠的致死性很高,若按現 在的情況看,沒有人會認為這個葯物值得開發。而弗萊明當初發現的菌株,產量極低。高產量菌株是在美國發現的,而一系列關鍵性技術和臨床研究都是在美國實現的。

也有人指責,初期的媒體宣傳,完全是弗萊明的個人舞台。而牛津小組所作的諸多實際而艱辛的工作,要麽被忽略要麽被一筆帶過,總之牛津小組被人遺忘了。而沒有牛津小組,就算弗萊明要做,也造不出葯物來。對此,1999年的《美國新聞與世界報道》周刊中,對1945年同獲諾貝爾獎的三個人配發了耐人尋味的說明文字。弗萊明--他對攝影師來者不拒;弗洛裏--對新聞界冷如冰霜;錢恩--年輕的生化學家,分析並提純了青酶素。

社會評價

盡管弗萊明曾遭受非議,但毋庸置疑的是,青酶素已挽救了數以百萬計人的生命,並且將來肯定還將繼續挽救更多的人,這其中大部分榮譽還是應當歸功于弗萊明,是他完成了最重要的發現。正如牛津病理學系主任哈裏斯所說:"沒有弗萊明,不會有錢恩及弗洛裏;沒有錢恩,不會有弗洛裏;沒有弗洛裏,不會有希特利;沒有希特利,則不會有盤尼西林。

人物軼事

有一個廣為流傳的故事,說弗萊明的農夫父親曾救過小時候的丘吉爾,丘吉爾之父出資讓弗萊明上學成才,而後丘吉爾本人又在二戰中因青酶素而從瀕死的疾病中獲救。弗萊明給朋友的信中證實,這是誤傳,而且後來挽救丘吉爾的葯物也不是青酶素。

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