第八章 抗生素
给手臂截肢是一种令人极度痛苦又叫人胆战心惊的行为。不管临床验证有多充分，也不管医生有多少年的实践经验，从身体上切断肢体都需要顽强的决心和舍己从人的心态。或许有些外科医生已经对截肢麻木了，但我从来没有。
我是宾夕法尼亚州立大学的一名外科实习医生，想要的只是几个小时的睡眠。我算了一下，如果现在能躺下，我会立即一觉睡到凌晨4点，这样就有精力应付接下来一天的苦工。然而在这个冬夜，正当我的身体骤然进入沉睡状态，寻呼机把我震回了现实。与所有的外科实习医生一样，我值班时要接听电话——整夜待在医院里，处理来自急诊室、病房护士和院外患者的电话。
我在黑暗中摸索着寻找枕边床头柜上的黑色小型摩托罗拉寻呼机。查看了4位号码后，我晕乎乎地认出6550是过渡监护治疗病房（Medical Intermediate Care Unit）的一个分机号码。我们不常接到来自这个号码的电话，于是我希望是他们打错了。我没开灯，支起左胳膊肘，在绿色的AT&T（美国电报电话公司）的办公电话上输入了这个号码。
一个护士接电话说，一位78岁的老人肘部疼痛，需要紧急咨询外科的意见。她解释说，这位患者几个小时前因类似于心脏病发作的症状而入院，但是初步检查排除心肌梗死。心肌梗死患者通常的主诉症状是严重的胸痛，并伴有牵涉性的左臂疼痛或下颌疼痛。警惕的急诊室人员听到这些症状后，会立即开始对患者进行“心脏事件”的检查。虽然他们经过所有的初步检查排除了心肌梗死，但是这位患者症状的严重程度让他必须入院治疗。几个小时过去后，他的手臂疼痛逐渐加重，到凌晨2点，医护人员开始紧张起来，这位老年患者的左臂上出现了水疱和瘀斑。他们现在怀疑不是心脏病发作，而是肌肉骨骼系统出现病变的征兆。
我是个一无所知的外科实习医生，刚从医学院毕业几个月，但是作为外科组的一线急救人员，我同意去为患者进行评估。从床上坐起来，我深吸了一口气，踩着白天穿过的臭袜子，晃晃悠悠地摸到鞋子，之后我的想法有了一些条理，开始进行“鉴别诊断”，也就是诊断患者症状背后可能有哪些原因。为了尽量不吵醒同屋的医生和实习同事，我悄悄地溜出夜间值班室，嗵嗵地从楼梯间跑向病房所在的楼层。
轻快地走过黑暗的走廊，我来到忙碌不已的过渡监护治疗病房。护士和助手们跑进跑出，他们看到我后竟然松了口气。通常来说，大学附属医院的病房护士应当看不起实习医生。每年七月，他们都带着新拿到的医学博士学位来到这里，却什么忙也帮不上，就像刚考到驾照的驾驶员第一次尝试开手动挡的汽车上坡一样。不过当这些擅长照顾心血管病人的护士遇到奇怪的肌肉骨骼系统患者，他们就变成了新手，这位患者本来应该属于楼下的骨科病房。
一名年轻的护士指向病房角落的床位，78岁的老先生焦虑不安地躺在病床上，左臂由枕头支撑着。我一眼就看到了护士所说的瘀青，而且他的前臂也肿了起来。“路易斯先生，您胳膊疼吗？”我问道。
这位老人的确病得不轻，只能有气无力地吐出一个字：“对。”我越发担心起来，走到床旁，仔细地看着他的手臂。一块块的深色瘀斑，颜色像葡萄软糖一样。我倚在床边，检查肘部内侧，上面起了几个酒红色的水疱。我开始感觉这个病症超出了自己的能力范围。我看到的是什么？
我扶着老人的手腕，抬起他的胳膊，立即感觉到前臂皮肤下有噼里啪啦的空气爆裂声，好像挤碎一整袋有点儿受潮的脆米饼的感觉。我的心里咯噔一下，尽管自己在外科实践上还没有什么诊断经验，但我知道这是气性坏疽，是噬肉菌导致的症状之一。某些臭名昭著的细菌会引起快速感染，结果导致身体软组织坏死，即所谓的“坏死性筋膜炎”，偶见皮下气肿。至少可以这么说，体检时发现皮下气肿是十分可怕的。
我轻轻地将路易斯先生的手臂放回枕头上，知道自己看到了人生中第一例“坏死性筋膜炎”[1]。这就是住院医师职位的有用之处——你可以读遍有关皮下气肿和坏死性筋膜炎的书本内容，但是，直到你亲手握着的肢体皮下出现嘎吱作响的气体，你才真正开始认识它。一通不常接到的电话出乎意料地让我见识了它。虽然这种病症相对罕见，但是每个外科住院医师都见过坏死性筋膜炎。
我转身对护士说：“坏死性筋膜炎。”大家瞬间鸦雀无声。
“真的吗？”她问。
“对。我给莫尔顿医生打个电话，他是我们组的高年住院医师。”
联系上马克·莫尔顿之后，我向他说明了这个病例的具体情况。他直奔要点地问道：“我们还能保住他的手臂吗，还是已经晚了，只能截肢？”我坦白地跟马克承认，自己完全没有经验，真的不知道。马克让我马上把病人送到手术室。即使保不住路易斯先生的手臂，也得尽力保住他的性命。
与手术室和麻醉科进行了一连串的通话之后，我们不可思议地在半小时之内赶到了手术室。此时此地，命悬一线。其他的骨科同事在凌晨3点之前赶到了医院，我的主任斯彭斯·里德医生迅速做出了判断，患者必须截肢。在术前准备区，我们用便携X射线仪器对患者进行了检查，结果显示气体一直流向肩部。坏死性筋膜炎的典型症状是，细菌像战争中的行军一样，走到哪里就留下一团气体，在细菌进入胸部之前，我们必须进行大胆的手术。我们不但需要对其整个手臂进行截肢，锁骨和肩胛骨也要移除，这就是所谓的“上肢切断术”（与下肢切断术相对应）。
在路易斯先生转入手术室之前，我们就为他注射了大剂量的青霉素，但是坏死性筋膜炎的恶劣之处在于，在急性发作期，它对抗生素不敏感。青霉素有用，可病人要想活着，就必须做大手术。
在紧急将患者转入手术室并由麻醉科进行插管之后，我们快速将他安置在手术台上，争分夺秒地挽救他的生命。他侧卧着，整个左侧和左臂全部由蓝绿色手术洞巾覆盖。里德医生动作十分迅速地围绕肩胛骨和胸部划出了一个巨大的橄榄球形切口。在非紧急状态下，这种切除可能需要90分钟；但在这种情况下，切除以闪电般的速度完成，前后不过十几分钟。锁骨、肩胛骨、整个手臂以及与这些部位相连的所有肌肉组织全部被迅速切除。来自颈部的神经和源于胸腔的大血管必须全部结扎并切除。
作为一名刚刚开始进行培训的住院医师，我知道如果自己尝试做这例手术，会直接导致病人死亡，因为我还没有这种技术。里德医生是一位十分卓越的外科医生，他技艺精湛，具有独到的领悟力、娴熟的手法、非凡的专注力和耐力，以及此刻最重要的英雄般的勇气。这些手术时刻会在我后来的生活中不断激励我培养这些特质，里德医生带给我的最好馈赠便是信心，使我将来能够面对难以处理的肩部和肘部病例。人们常常批评外科医生目空一切、傲慢无礼，这个评价或许还算公道，然而此时需要的就是无畏的精神，而这恰恰源于深度的自信。
外科医生可以察觉到自己是否赢了与噬肉菌感染的赛跑：只要他切开的软组织层中不再有发出爆裂声的气体，他就赢了。上肢切断手术临近尾声时，多种维持生命的药物继续通过静脉滴注输入路易斯先生的体内。即使在我们争分夺秒地进行截肢时，输液泵也一直工作着，输入的除了青霉素以外，还有最先进的抗生素。
随着坏死的肢体被截除，胸廓处留下一个巨大的伤口。我们把肢体从胸腔上离断下来并丢进危险废弃物的垃圾袋，两种截然不同的感受同时涌上心头，一方面感到战胜了细菌的进攻，一方面又必须承认微生物的力量。我们使用含有抗生素的生理盐水用力冲洗之后，手术室中明显开始闪现出乐观的情绪。
虽然路易斯先生没了手臂和肩膀，看上去有些奇怪，但是他会活下来。
手术和青霉素挽救了路易斯先生的生命。人们第一次使用青霉素是在多少年前？我已经用这个问题考过朋友和患者好多次。那是在古代，500年前，美国独立战争期间，还是第一次世界大战之后？很少有人意识到，青霉素第一次在英国的一家小医院里应用于临床治疗，仅仅是在70多年前。
巴斯德、利斯特和科赫的开拓性研究使科学家和医生们相信病菌是真实存在的。罗伯特·科赫从微观上阐明了它们的生命周期及其与人类的互动，揭开了人类对传染病愚昧无知的黑暗面纱。塞麦尔维斯和利斯特等人揭示了洗手和消毒的有利因素，约翰·斯诺帮助创建了流行病学，弗洛伦斯·南丁格尔影响了医院的设计和布局，不出几年，公共卫生机构也顺理成章地建立起来。尽管环境卫生和清洁程度的改善极大地减少了流行病的暴发，但是医学界对于个体的急性感染或慢性感染仍然束手无策。
19世纪80年代，现代化学的形成与病菌学说的胜利同时到来，相当一部分原因是染料的生产为原本灰暗而模糊的微观世界提供了对比鲜明的色彩。德国工业化学公司在发展初期都是染料制造商，后来才转向肥料、香水、摄影和制药等行业。医生兼科学家保罗·埃尔利希（1854—1915年）出生于普鲁士王国的犹太家庭，他完善了组织学染色技术，延续了德国人在这一领域引以为傲的传统，最终因区分出外周血的组成细胞而扬名。1埃尔利希与罗伯特·科赫生活在同一时代，他在研究组织和细菌染色过程中所发生的化学变化时产生了突破性的见解。当时研究者的初步认识是，某些染料对某些细胞及其组成部分具有特殊的亲和作用。通过进一步对染料展开反复试验，丹麦医生汉斯·克里斯蒂安·革兰（1853—1938年）取得了细菌微观分析史上最重要的发现：细菌可以按细胞特性粗略分为两大类，以结晶紫和番红精染色剂进行一系列染色之后，它们要么呈现紫色即“革兰氏阳性”，要么呈现红色即“革兰氏阴性”。
为什么不同的染料会被特定种类的细菌所吸收呢？这一问题激起了保罗·埃尔利希的研究兴趣。但是原始的研究仪器能力有限，无法制订出科学的研究方案。然而，埃尔利希表现出天才所具有的敏锐洞察力，他的思维向前跳跃了几步，考虑是否可以通过某种操作使染色材料并非只是给玻片上色，而是能够杀死细菌。如果染料可以识别目标并依附在特定一类细菌上，那么新锐的科学家能把染料变成对付细菌的武器，也就不足为奇了。
1907年，埃尔利希来到伦敦，在英国皇家公共卫生研究院举办了一场禁得起时间考验的讲座。他梦想有朝一日能够出现一种“靶向药物，可以在不伤害传染病宿主的情况下，攻击导致疾病的微生物”。2在研究者最终证实病菌存在的不过几十年后，埃尔利希便构想出了如同“魔弹”般的化合物。1854年霍乱暴发期间，约翰·斯诺的流行病学研究是革命性的；50多年后，埃尔利希回到当初被腹泻淹没的伦敦街区，在演讲中提出了“魔弹”。
保罗·埃尔利希去伦敦时，他已经开始了探寻“魔弹”的旅程。德米特里·门捷列夫的元素周期表获得关注，同时人们逐渐理解了原子如何结合在一起形成复杂的分子，现代化学由此全面繁荣发展。对埃尔利希这类极富洞察力的研究者来说，简单化合物的奥秘在20世纪初已在逐渐解开。作为组织染色技术的奠基人之一，他开始研究亚甲蓝、刚果红和茜素黄等偶氮染料（Azo dye），在化学领域寻求突破性进展，也就不足为奇了。从19世纪80年代中期开始，埃尔利希就将偶氮染料看作潜在的治疗剂并进行实验，虽然他会无意地把病人的眼睛和尿液变成各种五花八门的颜色，但是他和实验室的同事们找到了对疟疾产生有效反应的方法。
偶氮染料即苯胺衍生物，比如威廉·珀金在1856年发现的苯胺紫，它们的化学结构十分稳定，不易发生变化。埃尔利希及其研究小组希望能够找到另一种物质，行为上与染料相同，具有容易与特定细菌结合的性质，但是它的化学结构要相对不稳定，更方便实验室操作。埃尔利希知道有一种名为“阿托克西耳”（atoxyl，氨基苯胂酸钠）的化合物能够杀死锥虫（可以引发非洲睡眠病等疾病的单细胞寄生虫）。他对这种化合物特别感兴趣，而当他发现它是一种化学结构不稳定的含砷分子，而不是苯胺类染料时，这种兴趣就更加强烈了。
于是试验开始了。1907年，埃尔利希与他的同事阿尔弗雷德·贝特海姆（Alfred Bertheim）和秦佐八郎开始从化学结构上对阿托克西耳进行修改。他们拼命地工作，一点一点地改变分子结构，然后对不同的变体再进一步修改，以此为基础生成了一套编号系统。4号化合物的第18个变体（编号418）可以有效缓解睡眠病，但是秦在实验室里发现它会导致一些动物失明，因此放弃了这种药物。到1910年夏天，尽管实验过程非常原始，但是编号606的化合物通过了试验。6号化合物的第6个变体（即砷凡纳明）对实验室动物身上的各种疾病都有明显效果，包括梅毒。3
在1495年探险者将梅毒从新大陆带回欧洲以前，欧洲可能并不存在梅毒。从那时起，梅毒在整个欧洲大陆肆虐了400年，恐怖的症状缓慢地蔓延着——水疱、睾丸疼痛、咽喉痛、凸起性皮疹以及梅毒晚期出现的面部畸形和颅内感染。由于没有有效的治疗方法，人类对这种螺旋菌毫无抵抗能力。直到606号化合物出现。
1910年，法兰克福地区的德国化学公司赫斯特开始在市场上出售606号化合物，商品名为“洒尔佛散”（Salvarsan）。保罗·埃尔利希经过反复实验创造出来的这种分子，一半是染料，一半是毒药。具有染料作用的砷凡纳明与梅毒病原体的表面相结合，而砷酸盐部分可以将它杀死。由此，他研发出世界上第一种人工合成的化学治疗剂。此外埃尔利希还创造了“化学治疗”这个术语。
洒尔佛散迅速成为世界上最常用的处方药，人们希望它可以广泛应用于许多不同类型的细菌。遗憾的是，洒尔佛散及改良后的新洒尔佛散（Neosalvarsan）在微生物世界中的治疗范围很窄。再加上它具有明显的副作用，其效益非常一般。更重要的是，洒尔佛散的研发方向是错误的，因为未来所有的抗生素，从磺胺类药物开始，都是从自然中搜集而来的“天然”分子，它们来自真菌或者细菌，而不是由染料或其他简单化学分子人工合成的。制药公司通过精密的化学工程探寻新的抗生素时，其研究基础是生物自然产生的化学物质。
1914—1918年的第一次世界大战采用的作战方法极为恐怖。尽管战争带来了可观的医学进步，但是德国制药业的运转也出现了暂时性中断。德国各地大学中严谨的学术研究项目、德国人勤勉的传统美德以及令欧洲邻国羡慕不已的持续资金支持，共同推动了德国的生物化学革命。4“一战”后，德国的化学染料企业大规模地合并，有力地调动了化学、农业和医药领域的制造企业。拜耳、爱克发、巴斯夫以及赫斯特等人们耳熟能详的企业在1925年合并为法本公司（IG Farben），成为世界上最大的化学公司。5日后人们会看到，德国化学企业在第二次世界大战中参与的工作更加残忍也更具破坏性。
在第二次世界大战来临前的几年中，德国人对化学领域的创新追求，使化肥研发取得了巨大突破，即使在今天，化肥仍然为世界上占半数的农作物做出贡献。6由亨利·福特开发的流水线生产方式是20世纪初又一次工业革命浪潮的基础，然而，德国的研究机器并没有致力于生产汽车，而是利用大规模生产组织来攻克科学难题。各种具有治疗前景的化学合成物得到了大规模的规范检测，大量针对不同细菌的潜在药物就此被筛选出来，这个过程就好比一场“利用科学的群体劳动进行的无穷组合游戏”。7
保罗·埃尔利希身为组织染色之父，也是免疫学之父，首先理解了抗体的存在。他同时还是化学疗法之父。他在1915年第一次世界大战初期去世。战时制药产业中断，再加上这位高瞻远瞩的领导者去世后留下空白，导致化学疗法的探索停滞不前。1925年，法本公司成立；1927年，格哈德·多马克（1895—1964年）来到拜耳公司——这将为寻找真正的抗菌药物提供强有力的支撑。“如果说埃尔利希为了找到抗梅毒的治疗方法而试验了数十种不同的处方，那么拜耳将会尝试数百种乃至数千种处方。”8就在石油化工即将诞生之时，拜耳公司的化学家们开始从煤焦油中制造出数千种化合物（煤焦油这种浓稠的液体是用煤生产焦炭和煤气时的副产品）。
多马克不仅是一名病理学家和细菌学家，还在“一战”中负过伤，这让他特别了解微生物敌人，极大地帮助他建立起细菌实验框架。他由此发现了毒性极强的“链球菌”（Streptococci）。链球菌是一种革兰氏阳性球菌，接连成扭曲的锁链形状。这种病原体以造成咽喉感染、肺炎、脑膜炎以及坏死性筋膜炎而闻名，它是一种理想的试验菌，因为它不仅十分常见，而且还能以可怖的效率杀死实验室动物。多马克与他的著名德国前辈罗伯特·科赫一样，故意使实验室小白鼠感染上试验菌。在研究项目刚开始的几年中，成千上万的患病小白鼠死亡，尽管多马克给它们注射了拜耳的化学家研制的各式各样的煤焦油衍生物，但还是抵挡不住链球菌的杀伤力。
科学是一场艰难的跋涉，科学家们继续从化学结构上对偶氮染料类化合物进行修改，先添加氯原子，然后是砷，之后是碘。经年累月的挫败和无望需要坚韧不拔的毅力来克服，这或许是一场持久战。然而在1932年，当研究小组开始将偶氮染料与一种磺胺类分子连接在一起，他们终于实现了突破。多马克多年的实践方案所产生的结果毫无二致：向老鼠腹部注入培养出来的活性链球菌后，老鼠在1—2天内死亡。1932年底，转折点出现了。在德国杜塞尔多夫市郊，研究人员为12只老鼠注射了致命细菌后，试用了一种新药，一种与磺胺混合的偶氮染料。还有14只老鼠同时被注射了相同的细菌，但没有使用任何药物。几天之内，对照组的14只老鼠全部死亡，而注射了新型化合物KL-730的12只老鼠都还活着。拜耳的科学家们在成堆的老鼠尸体中顽强前行，终于在1932年制造出世界的第一颗抗菌“魔弹”。
拜耳公司认为，由于偶氮染料与磺胺的独特结合，KL-730可以有效地对抗细菌，他们将这一新药起名为“百浪多息”（Prontosil）。只可惜他们错了。德国人从未对磺胺进行过单独试验。巴黎巴斯德研究所的一队法国科学家用各种磺胺类药物对40只老鼠反复进行同一试验，其中一组就是用不含偶氮染料的磺胺进行单独试验。
几天后，巴黎研究小组对试验动物的反应进行了评估。用新型偶氮-磺胺组合药物治疗的老鼠几乎都死亡了，而所有以百浪多息、鲁比阿唑（Rubiazol）以及磺胺本身进行治疗的老鼠都活着。拜耳公司的科学家们尽心尽力地保护着自己对百浪多息的专利权，认为它肯定意味着财源滚滚，但是他们从未想过可能是磺胺本身征服了病菌。巴斯德研究所的科学家们发现了这一点，而几乎在同一时间，拜耳的研究小组也同样发掘出这个令人醒悟的事实。尽管对于人类而言，这是一个激动人心的历史性时刻，但是对于拜耳来说，这是一场财务灾难。磺胺分子早就于1908年由维也纳化学家保罗·杰尔莫（Paul Gelmo）发现，并且他取得了专利，在1932年已经属于知识公有领域。金矿就这样在他们眼前蒸发了。
不过，磺胺类药物还是为拜耳带来了利润。他们在世界范围内推广百浪多息的销售，哪怕他们已经意识到磺胺本身才是有效的试剂，不需要偶氮染料。这也解释了为什么百浪多息仅在体内有效，而在体外无效。在充满细菌的试管中，百浪多息不对细菌构成任何威胁。只有动物体内才有将染料与磺胺分离的酶。如果试验只在试管中进行，而没有在动物中进行，那么百浪多息试验必然会失败。正是百浪多息以及其他一些药物让早期的制药企业意识到，前体药物（pro-drug）确实存在。前体药物有时是一种十分理想的药物，它按照一定目的特意加工制成，因此可以经过消化，在参与体内血液循环时转变为活性代谢物。
百浪多息及其他磺胺类药物于1935年涌入国际市场，效果可谓立竿见影。“几乎在一夜之间，［化脓性链球菌造成的］产褥热死亡率从20%～30%下降至4.7%。”9欧洲和美国的医生们都使用起这种新药，而美国公众在1936年一下子认识了新型磺胺类药物。那时还在哈佛大学读本科的小富兰克林·德拉诺·罗斯福感染了由链球菌导致的喉炎，严重程度危及生命，波士顿的医生们使用新型“魔弹”挽救了他的生命，这一治疗过程也促使美国迈向了现代世界。《纽约时报》在头版对这个消息大加宣传，点燃了全美各地的“磺胺热潮”，甚至有患者向医生点名要求使用这种全新的灵丹妙药。自抗生素革命之初，过度用药就诱惑着人们。
世界即将进入第二场大规模战争，欧洲对合成化学治疗分子的探索也全面启动。化学家们痴迷于对化学药品的随意组合试验，坚信在细菌这个敌人面前，新型人造微粒能够以智取胜。尽管现代制药业能够创造出全新的化学药品以降低血压、增加血液流量以及改变胆固醇水平，但抗生素源于大自然，而不是科学家的想法。当时的化学家们并不知道，在此数年之前，磺胺类药物还未应用于临床时，伦敦的一个意外发现已经展开了未来医疗服务的前景。
亚历山大·弗莱明是一名年轻的苏格兰医生，在伦敦的圣玛丽医院工作。虽然他接受了内科医师和外科医生培训，但在实验室研究方面的天赋最终使他成为一位细菌学家。1906年，身材瘦小的弗莱明加入了圣玛丽医院的接种科，不久后，他便将注意力转向保罗·埃尔利希的药物洒尔佛散。
细菌研究工作者一直遵循着罗伯特·科赫开创的先例，即在适宜的培育环境下，通过培养皿中生长的菌落来研究微生物的生命及敏感性。弗莱明和他的同事们主要研究葡萄球菌和链球菌等，对细菌进行培养并评估改变菌落形成的条件。1922年，弗莱明和一名实验室助手正在整理接种了细菌的培养皿，这时，他们注意到一种奇怪的生长模式。通常来说，菌落会在整个培养皿中广泛地生长；而弗莱明注意到，在这个培养皿中，有一块没有菌群的空白区域。弗莱明刚刚从重感冒中恢复过来，这时他想起来，几天前自己的鼻涕滴到了培养皿上，于是便推测鼻涕以某种方式阻碍了细菌的生长。这位性格腼腆、沉默寡言的研究员推断，鼻涕中肯定含有某种具有抑制力的物质，他称之为“溶菌酶”（lysozyme）。这是历史上第一次发现以抗菌性为特征的纯有机物。
溶菌酶使弗莱明着了迷，不过对它的研究钻进了死胡同。研究者迟早能够发现溶菌酶是如何起到削弱细菌细胞壁作用的，但溶菌酶更重要的意义是，弗莱明发现了一种能够抑制或者杀死细菌的分子，这为他在1928年取得革命性的观察成果做好了准备。
1928年，夏去秋来之际，亚历山大·弗莱明从海边度假后返回伦敦，来到圣玛丽医院的小实验室。这间实验室保存至今，用以纪念弗莱明和他在1928年9月3日的重大发现。实验室的桌面上摞着一堆培养皿，其中有一个从高处掉了下来，盖子都没了。他漫不经心地看了一眼那个培养皿，似乎感觉哪里不对，目光很快又回到它的身上。他发现培养皿上覆盖着许多葡萄球菌圆点，但是边缘的一大片白色霉菌限制了葡萄球菌的蔓延。他认出这一生长模式与自己五年多前所见过的模式非常相似，霉斑周围有一条环形带，仿佛一片非武装地区，没有菌落，也没有真菌。
弗莱明自言自语地轻声说道：“这太奇怪了。”
几千年来，人类一直在不明原理的情况下用霉菌酿造葡萄酒和啤酒，用细菌制造奶酪。距离弗莱明的发现不到100年前，路易·巴斯德解开了发酵的谜题；不到50年前，科赫证明细菌是真实存在的。弗莱明在5年多前已经推断，来自人体分泌物中的溶菌酶仍然保有抗菌特性。现在，在普雷德街上的这间小实验室里，他逐渐形成一个想法：霉菌本身可以产生一种对葡萄球菌致命的物质。
这种霉菌叫什么名字呢？青霉菌。（请看仔细，不是“青霉素”。）
青霉菌可能来自楼内的污染，也可能来自开窗进来的空气。人们对这种霉菌的来源进行了许多猜测：它是来自周围的实验室吗？它的存在是不是表示研究马虎大意？是弗莱明的助手因疏忽而污染了细菌培养基吗？然而最终的分析结果表明，“青霉菌”是一种十分常见的霉菌，可能已经有数百万年的历史了，它可以产生自己特有的化学物质作为防御。它如何进入那间实验室并不重要，而弗莱明停下来思考其作用这件事确实意义重大。
正确地判断出青霉菌会产生抑制细菌入侵的物质之后，弗莱明和助手斯图尔特·克拉多克（Stuart Craddock）开始着迷于培养青霉菌，并采集由此产生的“霉汁”。然后弗莱明将这种浓缩液体在其他细菌样本上进行测试，发现它可以有效地对抗葡萄球菌和链球菌，最终他决定称之为“青霉素”，这一物质也使他扬名天下。1929年3月，弗莱明发表了一篇论文，名为《关于青霉菌培养的抗菌作用》（“On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium”）。这篇文章出现的时间比德国发现磺胺类药物还早几年，但是，由于青霉菌对生存条件极为挑剔，弗莱明及其研究小组始终无法培养出足量的霉菌以实现其临床价值，于是他们失去了生产出第一种抗生素的光荣头衔。(https://www.daowen.com)
事实上，青霉菌培养起来十分困难，于是弗莱明放弃了。在今天看来，弗莱明主动放弃研发的可以说是有史以来最重要的药物，这令人感到困惑不解。但是，他们缺乏精密的研究仪器、实验室空间、人力，最重要的是还缺乏收集真菌的强烈热情。十几年后，能够驾驭青霉菌强大功用的研究团队才出现。亚历山大·弗莱明出人意料地放弃了他的青霉菌，再也没有发表过与之相关的文章。
亚历山大·弗莱明发表论文后，整整8年过去了。包括他自己在内，没有任何研究人员成功地培养青霉菌并生产出青霉素。尽管一些科学家受到弗莱明1929年那篇文章的启发，但是大家都无法克服技术上的问题以理解这种霉菌的作用。这批研究者中包括牛津大学邓恩病理学院（Dunn School of Pathology）的乔治·德雷尔（George Dreyer）。1922年，威廉·邓恩爵士捐资10万英镑建立了邓恩病理学院，他是一位苏格兰的商业银行家和政治家，在南非发财致富。该学院日后以病程研究和细菌学研究举世闻名，而到1927年学院大楼竣工时，已经可以列出一份令人印象深刻的智囊名单。
20世纪30年代中期，两位机智勤奋、意志坚强的研究人员来到了牛津，一位来自澳大利亚，另一位来自德国，两人的父亲均已不在世。他们二人将一起驯服青霉菌，完善青霉素的生产，与全球各地的研究人员通力协作，在世界即将不堪重负之时，推出突破性新药。
刚刚从阿德莱德医学院毕业的霍华德·弗洛里（Howard Florey）最初以罗兹学者（Rhodes Scholar）[2]的身份漂洋过海来到牛津。他的父亲在几年前去世了，这位雄心勃勃的澳大利亚青年在这里开始了为期三年的病理学学习，由此迈出了自己职业生涯的第一步。申请入学期间，弗洛里获得了多个奖学金。除了罗兹奖学金之外，他还拿到了洛克菲勒基金会奖学金，于是在研究生期间，他先后前往纽约、芝加哥和费城进行访学研究。他在哥本哈根、维也纳和马德里也有短期访学经历，1927年还获得剑桥大学的博士学位，因而具有无与伦比的教育背景。1935年，他被任命为邓恩病理学院的第二任院长，转向研究细菌在肠道的不可渗透性，以及研究溶菌酶是否在胃肠道中起了抗菌的保护作用。弗洛里表现出非凡的魄力、智慧和领导才能，正在一个专业领域中砥砺前行。他只需要一位志同道合、才智比肩的战友。
1906年，恩斯特·钱恩（Ernst Chain）出生于柏林的一个俄罗斯人和犹太人的移民家庭。像弗洛里一样，钱恩的父亲在他上学时就去世了，那时他只有13岁。弗洛里颇具运动天赋，在网球、板球和橄榄球方面十分出色，而钱恩是一位钢琴演奏家，曾在多个大洲办过音乐会。钱恩毕业于腓特烈-威廉大学，也就是今天的柏林洪堡大学。1930年，他又从柏林夏里特医院的病理学研究所学成毕业。照片中的钱恩看起来特别像阿尔伯特·爱因斯坦。这位年轻的病理学家在各个方面都像一个真正的天才，而他也的确是个天才。1930年4月，他开始在大学学院医院的化学病理学实验室工作。几年后，钱恩得到了剑桥的一份研究工作。在那里又工作了几年后，他成为邓恩学院的生物化学家，在霍华德·弗洛里手下工作。
霍华德·弗洛里成功地招入了一名接受过世界级培训的科学家（换句话说，一个德国化学家），能够帮助他从生物学领域研究感染和免疫。他找不到比钱恩更好的同事了。钱恩后来写道，他“激发积极性的主要原则……向来是寻找一种有趣的生物现象，它可以从化学基础或生物化学基础的层面来解释，然后他试图分离出造成这一现象的活性物质，并且/或者研究它们的作用方式”。10
在实验室工作的人都知道，每周的例会是研究成果的命脉。开会时，实验室主任会询问特定实验的进度，并请研究小组的各个成员对实验结果的意义进行评论。预期之外的结果是主要关注对象，因为它们可能意味着实验失败，或者出现了新的检验途径。还有一类议程偶尔在周会上出现，对全新的调查研究项目进行审议，通常是以新发表的文章或演讲报告为基础的。展望新研究能够为渴望实现突破的实验室点亮未来之光，有时候，激发新想法的最好方式是挖掘以前的研究出版物，重启一个尚未得到充分探索的尘封概念。
有关青霉素研究者先驱的故事很多听起来真假难辨，但邓恩学院实验室工作人员的一次下午茶讨论使人印象深刻。弗洛里和钱恩讨论起弗莱明于1927年发表的一篇没了后续的文章。尽管没有研究团队在探究青霉菌的副产物方面取得成功，但弗洛里之前的院长对它进行了深入的思考，并将青霉菌及其他微生物的样本冰冻起来，作为抗菌物质的潜在来源。于是在1937年，也就是小富兰克林·德拉诺·罗斯福接受了挽救其生命的磺胺类药物一年之后，弗洛里与钱恩开始了这项几乎不可能完成的任务——有效培养青霉菌并生产青霉素。对于这个研究小组来说，战斗已经打响，尽管任务艰巨，难以完成，可如果他们希望了解这些毛茸茸的白色霉菌的防御机制，就必须付出不懈的努力。不论这次例会是一时兴起的探讨，还是按部就班的计划，它都将具有划时代意义。
诺曼·希特利（Norman Heatley）是恩斯特·钱恩在剑桥的同辈，虽然他是一位理学博士出身的科学家，但他的技术特长是随便用零件和废料组建实验室仪器，堪称第二个罗伯特·胡克。由于实验室预算极其有限，甚至有人说“把邓恩的课题经费称为贫困都是在奉承他”11，希特利是不可或缺的一员。世界上没有人知道如何成功地培养出青霉菌，所以这需要创造力、顽强的毅力、敏锐的洞察力，还有好运助一臂之力。身材挺拔的希特利谦逊有礼、文质彬彬，他没有浪费一分一秒就破译出了培养青霉菌的理想环境。
1939年，人们对青霉菌生命周期的认识逐渐清楚起来。青霉菌培养基的琼脂表面会长出一层薄薄的白毯，逐渐成熟后会长出菌丝分支，并产生富含青霉素的液滴，干燥之后会变成黄色。这些液滴可以用移液管来收集，但是，收集得太早会制约产量，等待时间太长又会使真菌过度饱和，抑制进一步生长。
霉菌在琼脂上充分生长，却没有额外的营养物质来供给“霉汁”的生产，所以产出的“霉汁”少而珍贵。于是希特利转而尝试其他的生长容器并改变了温度。他以硝酸盐、盐、糖、甘油和肉浸液作为养料，又在空气中充入氧气和二氧化碳，后来他还加入啤酒酵母。你看到希特利配置的诱导培养基不免会问，他到底更像是厨师、园艺师和酿酒师，还是科学家？
1939年9月1日，希特勒入侵波兰，这让研究进程更加紧迫起来。钱恩无法再回到德国，也无法营救他的母亲和妹妹，最后她们都死于纳粹集中营。不出几日，英国和法国向德国宣战，让青霉素生产和测试的紧迫性更上一层楼。进入1940年之后，研究人员继续改进霉菌培养过程，扩大青霉素的生产，但是最终成品还没有进行过测试。
1940年3月19日，第一批适量的青霉素终于处理完毕并通过了稳定性测试。作为化学专家的钱恩开始确定青霉素分子的类型。在非常原始的测试条件下，钱恩惊讶地发现青霉素分子并非一种蛋白质，却无法立刻分辨出它到底是什么。临床分析的第一步是将收集来的青霉素全部注入两只老鼠的腹部。令研究小组感到欣慰的是，小鼠都对注射表现出了耐受性，没有出现意外反应。更棒的是，通过尿液代谢排出体外后，青霉素没有发生改变。
对青霉素生产的研究继续推进。两个月后，1940年5月25日，牛津邓恩学院的研究人员对受到感染的老鼠进行了分组实验。8只小鼠感染了链球菌，其中4只得到一系列青霉素注射液的治疗，另外4只作为对照组的小鼠未接受任何治疗。第二天早上，未接受治疗的4只小鼠全部死亡，而注射了青霉素的4只小鼠都好端端地活着。“魔弹”终于从自然界分离出来，而且恰逢其时。一天之后，就发生了敦刻尔克大撤退。人们首次拥有了一种广泛适用、疗效显著的抗生素，这将如何帮助盟军，我们可想而知。
对于牛津研究小组来说，为青霉素的生产准备原材料，仍然是一项巨大的挑战，尤其考虑到纳粹将不列颠群岛严密包围，英国人缺乏物资支持。1941年伊始，邓恩学院的原始仪器加速了抗生素的生产，其产量首次达到能以人类为实验对象的水平。
1940年秋天，牛津当地警察阿尔伯特·亚历山大被玫瑰花丛中的一根茎刺划伤了脸。简单清洁伤口无济于事，他的脸部和头皮出现了革兰氏阳性菌的继发性感染。随着英国进入阴云低沉、白日短暂的漫漫冬季，阿尔伯特的感染蔓延到躯干、手臂、肺部和左眼。经磺胺类药物治疗无效之后，不断渗出脓液的肿块突然遍布全身，左眼必须通过手术摘除。亚历山大先生被病痛折磨了几个月后，面临着死亡的威胁。于是，在1941年2月12日，他成了世界上第一位因感染而接受青霉素治疗的人。
静脉注射青霉素从早上开始，每三小时一次。到第二天，患者的脸部消肿了，体温也恢复了正常，脓液的渗出状况立即得到了缓解，警察先生已经可以进食，每个人都欣喜若狂。那场面看起来一定像个奇迹，然而青霉素产量跟不上治疗进度，这严峻的现实挫败了胜利的喜悦，尤其是在第二位需要青霉素的患者出现之时。15岁男孩亚瑟·琼斯在髋部手术后发生了危及生命的感染。亚历山大已经接受了为期五天的青霉素治疗，基本上耗尽了弗洛里和钱恩持有的库存；又过了10天，他的病情保持稳定。
两位患者都需要昼夜不停地接受注射治疗。药品的极度短缺使研究人员不得不收集亚历山大的尿液并对其进行再次加工处理。一个自行车大队往返于拉德克利夫医院[3]和邓恩实验室之间，维持着首批接受青霉素治疗的患者的生命线。亚瑟·琼斯所使用的青霉素，一部分来自亚历山大的尿液，一部分从希特利制造的奇妙装置中新收集而来。12苦苦挣扎了一个月之后，阿尔伯特·亚历山大最终没能熬过人类古老的宿敌，但青霉素还是表现出了明显的疗效。另一边，年轻的亚瑟·琼斯活了下来。
弗洛里和钱恩正确地推测出，他们发现的小分子可能是一项惊天突破，是那种可以让他们赢得声誉并去一趟斯德哥尔摩的大发现。但是眼下更急迫的需求是改进大规模生产方式。英联邦国家无法满足需求，而德日意是敌人。
美国成为另一种选择。在第二次世界大战之前，美国就开始朝着世界唯一超级大国发展。美国的制造业巨头使这个相对年轻的国家转变为GDP（国内生产总值）巨人。尽管它与德国相比，在化学领域和科学领域的经验尚浅，但是“美国农业生产的先进程度和产能在世界上是独一无二的”。13于是在1941年6月，弗洛里和希特利从英格兰飞往葡萄牙里斯本，经过三天的中转，他们登上了一架泛美航空公司的波音飞机“迪西飞剪号”飞越大西洋，于7月2日降落在拉瓜迪亚机场的海空航站楼。
现在回想起来，那次美国之行是一场全面的胜利。位于纽约都市圈的辉瑞（Pfizer）、施贵宝、默克等新兴制药公司都读过1940年8月发表于《柳叶刀》的文章《化学治疗剂青霉素》（“Penicillin as a Chemotherapeutic Agent”），十分渴望与弗洛里和希特利会面。不过最重要的合作关系是他们与美国农业部研究实验室科学家们的合作。
美国农业部实验室的任务是改善农业生产，同时确保农作物、肉类、家禽和鸡蛋安全，对人健康，直到今天仍是如此。农业部的北方实验室位于伊利诺伊州的皮奥里亚，在弗洛里和希特利到来之前，科学家们已经从世界各地收到了几十份青霉菌样本。虽然牛津研究小组人才济济，但是其中没有真菌学家。鉴别青霉菌的最强效菌株以及生产青霉素的最有效方法，很快就完全由皮奥里亚的美国农业部实验室掌握。短短几个月内，青霉素的生产能力就提高了1000倍。经过几轮测试后，青霉菌的一支菌株被分离出来，成为“世界上几乎所有青霉素的始祖”，14它源自皮奥里亚当地市场上的一个甜瓜。15
美国农业部实验室不仅成功地发现了理想的青霉菌菌株，还改善了发酵方式。在这场追求“更好的种子、更好的土壤、更好的培养和采集技术”16的竞赛中，他们胜出了，美国和英国的制药公司将开始利用这些技术来满足生产需求。为了鼓励制药公司参与生产青霉素的挑战，美国政府为新兴公司建立起前所未有的财政支持和产权保护体系，为其在战后立刻出现的爆炸式增长奠定了坚实的基础。战时科学研究与发展办公室和医学研究委员会推行了一个综合项目，以应对战争中的医疗问题，本质上讲，这是使美国的科学研究变成武器以对抗轴心国。到20世纪50年代，政府的资金支持、先进的研究项目、新医院的建设以及外科专业技能的掌握等一系列令人眼花缭乱的发展汇流成河，开启了现代医学革命，而形成这些发展的部分原因是政府批准以工业化的规模培养青霉素。
1942年—1945年美国的青霉素生产呈指数级增长，而奇怪的是，德国却几乎没有研发抗生素。几十年前，利斯特对伤口使用的石炭酸疗法为德国人所采用，改变了普法战争的局势。德国士兵从战伤中活了下来，而法国士兵没能幸免于难。然而第二次世界大战期间战事日益激烈，成千上万的德国士兵死于伤口感染。与此同时美国制药商加速了青霉素的生产，为诺曼底登陆做了准备。
为什么德国人没有花些时间和金钱来研发抗生素呢？他们不是世界上最伟大的化学家吗？
部分原因是对燃料的需求。除了罗马尼亚以外，大西洋与乌拉尔山脉之间没有像样的油田，纳粹政府必须将全部科学资源都用来开发制造合成燃油和合成橡胶。德国人依靠只对部分疾病有效的磺胺类抗菌药，将剩下的精力和财力都用来支持作战。
纳粹在科学研发方面失败的另一个主要原因是，那个最初让世界羡慕不已的教育体系发生了毁灭性的倒退。在纳粹的控制下，经过几十年努力才得到的科学自主权突然间消失了，“美国的科学家、大学和医疗专业……主要是在独立的研究机构中运作的，而不在政府的实验室里，极少受制于人”。17此外，许多有天赋的犹太裔科学家要么被杀害，要么逃离祖国，让从前德国研究机构引以为傲的智库日趋衰落。
德国再也没有恢复化学和生物学的世界领导地位。
第二次世界大战结束后，欧洲千疮百孔。1945年12月10日，亚历山大·弗莱明、恩斯特·钱恩和霍华德·弗洛里因发现和研发青霉素而获得了诺贝尔生理学或医学奖。虽然磺胺也是抗菌剂，但它不是由生物制成的分子。科学家塞尔曼·瓦克斯曼（Selman Waksman）在创造“抗生素”一词时，将其定义为“由微生物产生的一种化学物质”。18因此，磺胺类药物并不是抗生素。在斯德哥尔摩的诺贝尔颁奖典礼的前一年，矿泉疗养院（Mineral Springs Sanatorium，明尼苏达州罗切斯特附近，梅奥医学中心所在地）的一名结核病患者接受了第一剂链霉素药物，从此改变了结核病的治疗、抗生素的研发以及我们的世界。
链霉素由塞尔曼·瓦克斯曼和阿尔伯特·沙茨（Albert Schatz）发现，他们是土壤学家，专门研究“放线菌”（actinomycete）。放线菌是一种生活在土壤中的亚目细菌，具有霉菌状菌丝分支，而且能够抵御肥沃土壤世界中的其他细菌，研究人员推测它们会分泌出类抗生素分子。20世纪二三十年代，瓦克斯曼及其在罗格斯大学的同事们收集了土壤样本并从中取出了数千种细菌进行试验。一茶匙的土壤就可能含有数十亿细菌，它们互相争夺着稀缺的资源，进化出分子武器以防御其他细菌和动植物界中的成员。
法裔美国人勒内·杜博斯（René Dubos）[4]，于1939年首次从土壤里含有的细菌中分离出化合物，它可以有效地对抗其他细菌，但是对哺乳动物细胞也有毒性。随着时间的推移，人们会清楚地发现，最高效的抗生素只以细菌特有的结构和机能为目标，并不会伤害动物的组织。尽管1939年分离的化合物在临床上遭遇了失败，但是微生物学家们由此受到启发，继续寻找。这项艰巨的挑战超出了一般的实验规模，科学家们对成千上万种细菌进行调查研究，近乎随机地测试其抗菌功效。
尽管任务艰巨，令人生畏，但是瓦克斯曼及其研究组成员设计出一套方案来分离细菌，以找出哪种细菌可以生产毒性极小但在临床上有效的药物。几年后，他说道：“我们分离出10万株链霉菌［当时被称为‘放线菌’］。10000株在琼脂培养基上表现出活性，1000株在肉浸液培养基上表现出活性，100株在动物身上表现出活性，10株在对抗实验用结核菌时表现出活性，结果有1株能够生产出链霉素。”19这些数字是粗略估算的近似值，但是它们确实体现了研发药物时层层深入的过程。更不可思议的是，尽管瓦克斯曼是引领抗生素研究的天才，而且他在1952年当之无愧地获得了诺贝尔奖，但是这段引文很可能并不准确，因为在1943年6月到10月间，对分离出来的链霉素做出关键研究的似乎只有沙茨一人。
这个由默克公司资助、罗格斯大学发起的研究项目，引起了梅奥医学中心研究者威廉·费尔德曼（William Feldman）和科温·欣肖（Corwin Hinshaw）的注意。梅奥医学中心已经从19世纪80年代罗切斯特小镇上一家父子经营的家庭诊所变成世界上最好的研究机构之一。他们采纳了利斯特消毒法，实践现代细胞病理学，支持科学家与医生之间的合作，并且大公无私地将医院重组，办成一家非营利性慈善机构，才实现了上述成就。
在梅奥医学中心，威廉·费尔德曼是世界一流的兽医病理学家，而科温·欣肖是一位对细菌学很感兴趣的医生。费尔德曼和欣肖都特别喜欢研究肺部疾病，尤其是历史上最致命的传染病——肺结核。结核病曾夺走人类1/7的生命，大约有150亿人。罗伯特·科赫曾无力实现的治疗方法，现在成为弗尔德曼与肖恩的钻研对象。这两位梅奥的研究人员在读过瓦克斯曼最初发表于1941年的链丝菌素论文20后便与他联系，希望以后可以在试验新发现的抗生素方面进行合作。后来人们认识到链丝菌素对肾脏具有危险的毒性，才发现那篇论文里的实验会带来灾难。
阿尔伯特·沙茨发现链霉素的故事充满了顽强的奉献精神和舍己从人的牺牲态度。在罗格斯大学，瓦克斯曼研究大楼地下室的一间实验室里，沙茨独自一人在土壤样本中搜寻一种能够击败结核病的细菌，这种细菌要能对抗梅奥医学中心合作伙伴所提供的最危险的结核病菌株。他分离出灰色链霉菌的两种变体，一个样本来自大量施用肥料的田间土壤，另一个来自鸡的咽拭子。两个灰色链霉菌样本在体外试验中都能对抗结核菌，但是体内试验才能证明链霉素是不是一种有效并且安全的抗生素。
沙茨和瓦克斯曼于1944年发表了一篇著名的论文，向世人宣布链霉素面世；费尔德曼和欣肖是最早一批收到文章样稿的研究人员，21到1944年4月，两位梅奥医学中心的研究者开始在豚鼠身上试验链霉素。这些豚鼠感染了各种不同的疾病，包括腺鼠疫、兔热病、细菌性痢疾和结核病。到1944年6月底，链霉素被证实是一种奇迹般的药物，它治愈了每一只感染各种不同疾病的豚鼠，包括结核病。在接下来的几个月里，研究者又进行了一系列的额外试验。到1944年秋天，欣肖准备对人类使用第一剂链霉素。1944年11月15日，帕特丽夏·托马斯成为首位使用这种神奇药物的患者。帕特丽夏的结核病感染十分严重，已经没有生存的希望，在接下来的五个月中，她接受了五个疗程的链霉素治疗，剂量大小取决于早期科学研究和猜测。帕特丽夏·托马斯不仅活了下来，还结了婚并生下三个孩子，又活了22年。
要想真正确定链霉素是否像最初设想的那样有效，需要一份有开创意义的分析报告。尽管历史上出现过对食疗和原始药物治疗的简单对比，其历史可以一直追溯到希伯来圣经中但以理的故事，1793年苏格兰外科医生詹姆斯·林德进行的重要对照实验，也有结果显示柑橘果实可以有效地预防维生素C缺乏病，但是在1948年之前，还从未有人进行过真正意义上的随机对照试验。
“交替分配”试验是指一群患者中每隔一个人便交替使用一份试验药物，这样便形成了两个对照的治疗组。这种试验方法非常容易出错，因为在给患者分配治疗方案时，不论分配制度多么严格，临床医生也无法完全消除选择性偏倚。英国流行病统计学家奥斯汀·布拉德福德·希尔（Austin Bradford Hill）意识到以往试验设计的缺点，认为药物评估的唯一合理方式是临床医生和患者双方都是盲测。1947年初，研究人员为链霉素设计了三盲试验，患者、临床医生和评估者都是盲测的，没有人知道患者接受的是真正的抗生素还是安慰剂。
战争刚刚结束，英国资金又严重不足，根本没有财力对大量的病人进行治疗。事实上，链霉素几乎没有储备，也没有多少研究经费，随机选择一部分患者不给予药物治疗，不仅是为了科学探求，也是无奈之举。后来希尔写道：“……在这种情况下，试验并非不道德——不试验才是不道德的，因为机不可失，失不再来。”22世界上首次随机对照试验是人为的智慧，也是上天的巧合。6个月后试验结束，结果无可争辩。在55例接受了链霉素治疗的患者中，只有4例死亡，28例病情好转。52例患者作为对照组只接受了安慰剂，最后14例死亡。后续研究呈现出逆转的趋势，研究人员后来推断病原体对链霉素逐渐产生了耐药性。后来的研究表明，同时服用阿司匹林会使治疗效果得到改善，从而支持了链霉素的使用。
链霉素取得了巨大的成功，但仍有争议，比如开发链霉素的功劳究竟属于谁。链霉素的开发故事中最重要的创新是，它为化学药物治疗未来的发展铺平了道路，既包括抗生素，也包括抗癌药物。当时大部分抗生素源于土壤中的细菌，而非工业领域的染料和化学物质，渐渐地人们会在世界上更稀奇古怪的地方发现越来越多的抗生素，包括海洋深处和空气之中。科学家们认识到，点点滴滴的刻苦钻研再加上一点好运就可以成就医生和科学家在50年前还认为绝不可能的事，比如控制甚至治愈结核病，应对可能出现的任何一种感染……直到耐药性和细菌的进化超越了现代智慧。就连蟑螂都无法战胜细菌。
鉴别、染色、培养以及测试细菌的能力，推动了制药产业这个庞大新兴工业领域的出现。令人惊叹的是，仅仅通过研究土壤，“在1941—1948年，青霉素、链霉素、不同类型的四环素，还有氯霉素和红霉素就全都出现了”。23我问过许多患者知不知道制药公司是如何开发出新型抗生素的，大多数人都一脸茫然地说：“药品难道不是在公司的药品办公室里设计出来的吗？”事实上医药学家依靠的是世界上那些最迷你的居住者数十亿年的进化情况，解析出哪些分子具有新颖的防御机制和对抗方式，然后利用这些新发现的力量与攻击我们的细菌作战。
如果考虑抗生素的经济效益和对未来的影响，人们也许会认为，在过去的75年中数百家医药公司一定发现并改良了数千种抗生素，但是“1938—2013年，仅有155种抗菌性化合物获得了美国食品和药品监督管理局的批准。由于耐药性、毒性以及产品的更新换代等因素，今天，仅有96种抗生素可供使用”。24微生物学家、化学家、统计学家、医生和商人之间的伙伴关系所产生的用于预防传染、抗击感染的武器清单，是相当有限的。但如果说现代人类没有得到全面的戍卫，那么我们至少能够引以为傲的是，过去的几代人不再任由微生物蹂躏。人们以器官和细胞为基础来理解疾病，不断地突破对疾病的认识，使抗生素革命得以实现；再加上细菌学也发展起来，有史以来第一次，人们在生病时求助于医生是值得的。
拉什医生发明的俗称“霹雳”的重金属缓泻药[5]，蛇油专利药，以毒攻毒的砒霜，有毒的工业溶剂，臭不可闻的动物粪便，还有致命的植物材料……这些可悲的治疗方法到20世纪中叶时渐渐地销声匿迹了。尽管它们从未彻底消失，你现在还能发现不见棺材不落泪的家庭治疗手段、替代医学“专家”以及医药类电视直销节目中那些“医疗机构不想让您知道”的药物疗法，但是当这些粗劣的医疗干预手段被它们自身的缺陷击败，医生的声誉便日益提高。正如保罗·斯塔尔的贴切描述所说，“美国医学的社会转型”指的是美国人能够在战后的繁荣发展中重新关注健康，以前只是（有必要）担心传染病，现在变为关注癌症、心脏病、神经官能症和关节炎等慢性疾病的治疗。25
20世纪50年代充满了各种可能性，在这十年间，婴儿死亡率大幅下降，预期平均寿命增加了一倍，可怕的疾病得以缓解，癌症有时可以治愈。或许抗生素革命对转变西方人哲学观念所产生的最大贡献，并不是消除了人们对感染的恐惧，而是让医生及其患者打开了眼界，认识到抗菌类药物可以让异物被安全地植入人类体内。“1950年，美国大约有23万执业医生，其中绝大部分在第一种抗生素面世之前就已经从医学院毕业。”26尽管如此，正是这些医生率先将植入物当作科学的伙伴，同时引入了合金、塑料和晶体管等植入材料。
治疗师和梦想家都曾预见过这样的发展前景：一系列不同领域的发明可以合作使植入物融入人体的组织结构。这种想法始于400年前，如今在抗生素的支持下得以实现。
【注释】
[1]坏死性筋膜炎英文为“necrotizing fasciitis”。作者将其简称为“nec fasc”并读成“neck fash”。——译者注
[2]罗兹学者，即获得罗兹奖学金的学者，该奖学金由英国政治家、商人塞西尔·罗兹（Cecil Rhodes）于1902年设立，旨在资助世界各地的青年学者赴牛津大学学习。——编者注
[3]拉德克利夫医院，现为拉德克利夫人文中心，是一个坐落于伍德斯托克路上的教学楼，设有教师办公室、图书馆和教室。——作者注
[4]勒内·杜博斯后来因著作《人类是这样一种动物》获得1969年普利策奖。——作者注
[5]拉什医生指美国建国初期的医生、政治家本杰明·拉什，曾使用水银和加拉藤制成缓泻药来治疗黄热病和精神疾病。——编者注