作 者 簡 介
史蒂夫·帕克（Steve Parker），英國科普作家、編輯和諮詢顧問，專注於科普通識和生命科學創作。他也是倫敦動物學會資深會員。他參與創作250多本書籍，涉及人體、醫學和藥物，曾獲得2014年英國醫學協會頒發的公眾理解科學促進獎。
從荒誕到科學5000年的人類醫學發展史
大多數醫學發現是科學家和醫生團隊勤奮和詳盡研究的成果。然而，醫學史上最重大的突破之一，是偶然發生的。
1928年，蘇格蘭醫學研究員亞歷山大·弗萊明結束假期回到他異常寒冷、凌亂的實驗室，並注意到了一塊黴菌的奇怪作用。他在無意中偶然發現了第一種抗生素——青黴素，這種藥物將會拯救數千萬的生命，直至今日。
但它直到40年代才開始被廣泛使用。為什麼會有這麼長的時間間隔？
01
人們對黴菌殺菌特性的認識，有一段悠久的歷史。
幾百年來，醫學專家認為滲出膿汁和排出汙穢，意味著身體排出有害物質。同樣，幾
百年來，偏方推薦使用發黴的麵包、蛋糕或水果來治療化膿的傷口。許多這樣的軼事可能歸功於存在於土壤和許多其他地方的微小、不起眼的真菌——青黴屬黴菌（Penicillium）——的抗菌作用。在正規醫學中，只有約翰·廷德爾（John Tyndall）、路易·巴斯德、約瑟夫·李斯特以及其他人零星地記錄到：黴菌阻止了細菌感染實驗室的樣本，並破壞了他們試圖培養的細菌培養物。
1896~1897年，年輕的法國醫生埃內斯特·迪歇納（Ernest Duchesne）甚至發現，注射青黴屬黴菌似乎消除了實驗室動物的細菌感染性傷寒。然而，他沒能建立明確的相關性，所以法國醫療機構根本就沒注意到，而且迪歇納隨後就被送去服兵役了。
術語“抗生素”（antibiotic）——意思是“對抗生命”，出現於19 42年，美國微生物學家賽爾曼·瓦克斯曼（Selman Waksman）首先使用了這個名字，它通常用來指對抗細菌的藥劑。
雖然許多物質能殺死細菌，如熱焦油和強酸，但抗生素這個詞經常指由其他生物——通常是另一種微生物產生的物質。與之類似的“抗菌劑”（antibacterial）一詞通常用來指不是由生物過程產生的物質，包括磺胺類藥物，它們在30年代開啟了醫學的新紀元。
它們不是抗生素，因為它們是在實驗室合成的，但它們是抗菌劑——一類能殺死或抑制微生物的物質。
市場上第一類磺胺類藥物是百浪多息（Prontosil），隨後，在“二戰”前出現了許多類似的抗菌藥物。1939年，“因發現百浪多息的抗菌作用”，德國細菌學家格哈德·多馬克（Gerhard Domagk）被授予諾貝爾生理或醫學獎——六年後，弗萊明和他的團隊因首創青黴素獲得了同樣的獎項。
亞歷山大·弗萊明
02
亞歷山大·弗萊明在蘇格蘭艾爾郡的一個農民家庭長大，並就讀於當地的基爾馬諾克學院（Kilmarnock Academy）。13歲時，他搬到倫敦和他的哥哥湯姆同住。
亞力克（弗萊明的暱稱）在一家船舶公司工作，直到四年後他從一個叔叔那裡繼承了一小筆錢，然後他決定跟隨湯姆學習醫學。
1906年，在倫敦西部的聖瑪麗醫學院（St. Mary’ s Hospital Medical School），他以優異的成績取得了醫生資格。“一戰”之前，弗萊明就在聖瑪麗工作。
第一次世界大戰期間，弗萊明加入皇家軍隊醫療團，工作地點在法國布洛涅的軍隊醫院，他被許多士兵因傷口 感染而死亡所震驚。殺菌劑的效果很有限，因為它們滲透得不夠深，並且弗萊明確信，實際上它們會損害（消滅細菌的）血細胞。
戰爭結束後，弗萊明回到他在聖瑪麗學院的研究崗位。在他的導師——傑出的細菌學家和免疫學家阿爾姆羅思·賴特（Almroth Wright）的鼓勵下，弗萊明開始研究殺菌藥物。
在1922到1923年間，他發現了一種天然物質，稱之為溶菌酶；這種酶存在於唾液、淚水、黏液和蛋清中，具有抗菌的作用。然而，它的作用是有限的，而且很難提純和濃縮。
1928年9月3日，星期一，弗萊明和家人從薩福克郡的住所度假歸來。回到工作中，他開始整理他的實驗室——弗萊明這個人不愛整潔。
他一直在研究葡萄球菌（Staphylococcus），這種有害的細菌會引起膿腫、生癤、呼吸道感染和食物中毒。在他的實驗室裡，等待
清洗的試管、燒瓶和培養皿擱置成堆。對接下來發生之事的準確描述各不相同，但當弗萊明和同事與前研究助理默文·普萊斯（Mervyn Price）聊天時，他注意到一個古怪的現象：其中一個應該生長細菌菌落的平皿中，卻有一塊黴菌菌落，周圍沒有生長細菌。
顯然，黴菌阻止了細菌的生長。黴菌是如何落到平皿中的還不清楚。微小的真菌孢子幾乎到處漂浮，但實驗室的窗戶是固定關閉的。
03
出於好奇，弗萊明保留了這個平皿，採集樣本並培養它們，這是個轉折點。
一位來自真菌小組的同事，查爾斯·拉·圖什（Charles La Touche）鑑定出這種黴菌是青黴菌屬的一種，並暫時稱之為紅色青黴（P. Rubrum）。
實際上，作為研究哮喘項目的一部分，拉·圖什也培養黴菌，包括青黴菌，而孢子可能從他的實驗室飄出來。弗萊明開始通過一系列標準的實驗，來測試他的發現。
他將真菌的提取物提純成濃縮液，他一開始稱之為“黴菌汁”，後來稱之為青黴素。
20世紀50年代 青黴素
1929年，在他的報告“青黴菌屬培養物的抗菌功能，及其在分離溶血性流感桿菌（B. influenzae）中的作用”中，總結了他的一些初步結果，發表在《英國實驗病理學雜誌》（Brit ish Journal of Experimental Pathology）。
青黴素能殺死或抑制許多細菌的生長，包括葡萄球菌和鏈球菌（Streptococcus），它們會引起從喉嚨痛到肺炎等多種疾病。這些都是革蘭氏陽性細菌——它們對一種名為革蘭氏染色劑的染料發生反應，能使之變為深藍色或紫色。
大多數對人類有害的細菌是革蘭氏陽性的，但也有一些是革蘭氏陰性的——它們在革蘭氏染色反應時變為粉紅色或紅色。
青黴素似乎對革蘭氏陰性細菌基本無效。後來的研究表明，青黴素的作用原理是破壞革蘭氏陽性細菌合成細胞壁的過程，所以，隨著每個細菌生長和分裂，它變弱的細胞壁會破裂，使內容物溢出。而革蘭氏陰性細菌的細胞壁有額外一層外膜，使青黴素無法穿透。
04 弗萊明最初認為自己發現了一種特效藥，但這種希望逐漸消失了。進一步研究表明，青黴素不論對人還是動物都是無毒的，這很好。
然而，它不會長時間留在體內，而是會迅速隨尿液排出；它很難獲取和提純，而且它在儲存中容易變質，而不是保持穩定。此外，黴菌並不總是總能產生所需的抗菌物質。
弗萊明不知道，青黴菌只在不利條件下產生青黴素，作為一種壓制可能爭奪同樣的食物來源的細菌的生存技巧。
一年後，弗萊明的研究助手羅納德·黑爾（Ronald Hare）證明，1928年8月，在弗萊明度假時，一陣寒流使青黴菌感到了“生存壓力”，產生了弗萊明所觀察到的抗菌效果。
雖然結果不全是弗萊明所希望的那樣，但他仍認為青黴素可以作為一種有用的抗菌劑，並將其作為一種有用的實驗室“工具”保留在聖瑪麗醫學院許多年。因為它能抑制一些細菌，但不能抑制其他的，這對於純化研究中的細菌培養物和
疫苗很有幫助。在其他地方，1930年，弗萊明以前的學生塞西爾·潘恩（Cecil Paine）在謝菲爾德皇家醫院用青黴素治療眼部感染獲得了一些成功，但沒有報告他的結果。
與此同時，弗萊明開始研究其他領域，包括磺胺類藥。正如後來他在1940年承認的，他“已經忘記了（青黴素）很多年”。
1939年，故事在牛津大學繼續，霍華德 · 弗洛裡（Howard Florey）是牛津大學林肯學院的病理學教授。來自澳大利亞的弗洛裡於1921年遷居英格蘭，1935年獲得了在牛津大學的職位。
恩斯特·鮑里斯·錢恩（Ernst Boris Chain）也在那裡研究病理學。這名出生於柏林 猶太家庭的化學研究生在1933年納粹崛起後移居英國。
1938年，錢恩承擔了一個項目，目標是找出抗菌物質是怎樣工作的。和弗洛裡一起，他讀到了弗萊明的工作成果，並選擇將青黴素作為研究對象。
牛津大學團隊的第三個重要成員是生物化學家諾曼·希特利（Norman Heatley），一名擁有實驗室設備使用能力和技巧的助理研究員。和弗萊明一樣，錢恩和弗洛裡發現青黴素難以分離提純，儘管它前景美好，但產量很少。
因“二戰”開始且英國資金匱乏，所以該研究團隊向美國洛克菲勒基金會請求資助。在其支持下，1940年中，他們製造了足夠多的青黴素來對小鼠進行實驗。結果，四隻注射了青黴素的小鼠沒有死於致命劑量的鏈球菌，然而四隻未經注射的小鼠
一夜之間全部死亡。研究小組開始標準化劑量強度，並用各種設備——奶桶、瓶子、橡膠製品和玻璃試管——培養黴菌。
05
1941年2月，科學家們實施了第一次人類青黴素實驗，對象是43歲的警察阿爾伯特·亞歷山大（Albert Alexander）。
病人的一道受感染的劃痕產生了可怕的膿腫，影響了他的臉和肺—因為抗生素，這種類型的感染在現在已經很罕見了。注射青黴素讓他走上了康復之路，但是在他完全治癒之前，供應的青黴素用完了，導致了他的死亡。然而，接下的五位病人有四位康復了。
這些結果發表在《柳葉刀》上之後，隸屬於美國農業部的北方地區研究實驗室（NRRL，位於伊利諾伊州皮奧里亞）開始支持這項研究，很多製藥公司也表現出興趣。
尋找高產青黴素菌株的工作開始了，人們尤其是美國軍方，將來自世界各地的水果和土壤樣本送往皮奧里亞。
1943 年，一位皮奧里亞的家庭主婦提供了一塊產生了大量青黴菌的發黴香瓜。實驗人員對樣品進行紫外線照射，促使基因突變以進一步增加產量。人們也找到了黴菌培養的改進方法，美國和英國的公司很快就開始工業化生產青黴素。
更多的供應和戰場上強烈的需求催生了更多的臨床試驗；在1944年，給諾曼底登陸的部隊供應青黴素大幅減少了因傷口 感染的死亡人數。隨後軍隊和平民更廣泛地使用青黴素。
第二次世界大戰時期的海報
戰爭結束時，藥廠每個月都能生產足夠的青黴素來治療數以萬計的病人。弗萊明、弗洛裡和錢恩因其研究，共同獲得了1945年的
諾貝爾生理學或醫學獎，並且弗萊明和弗洛裡都受封為爵士。謙虛的弗萊明堅稱：“不是我發明了青黴素，而是大自然發明了青黴素。我只是偶然發現了它。”
抗生素的故事還沒有結束，其目前的結局也並非十全十美。雖然世界各地仍然在使用青黴素和其後開發的藥物，但因為它們被不恰當地用於治療病毒而非細菌引起的疾病，以及病人未能完成療程（而中途棄藥），所以它們的效力已經逐漸削弱。
現在，全球每年有150,000人死於多重抗藥性結核病和耐抗生素細菌性疾病，如院內感染 MRSA（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌），這造成了嚴重的健康問題。
內 容 簡 介
醫學的歷史，一直是人類為生存和健康而戰的歷史。從古代到今天的醫生們，在治癒疾病、保持身體健康的道路上，留下了無數充滿驚奇趣味的冒險故事、荒誕不經卻又鼓舞人心的偉大嘗試。
史前時代的巫醫將疾病視作對靈魂的詛咒，東方的古老醫學則用針灸和艾草，調節體內的“行氣”平衡。中世紀醫生曾把水蛭吸血當成萬能的良方，而科學的血液循環理論，要等到17世紀的人體解剖之後才確立。在消毒、止血和抗生素等基礎知識問世之前，外科手術曾是一門行走在死亡邊緣的“理髮”手藝，伴隨著科學觀念的發展，未來的基因編輯、組織工程，將帶來全面改善人體健康的新浪潮。
DK經典圖文書以時間為線索，用幾百幅插圖、年表和專業解說，呈現從史前時代到21世紀的世界醫學歷史進程。從古代文明中醫療之神的傳說、中世紀醫學的怪異器械，到現代醫學中細胞、病毒、基因圖譜……珍貴的文獻資料與實物照片，構築起一座袖珍的私人醫學博物館。
編 輯 推 薦
人類在對抗疾病、保持健康的道路上，一部充滿趣味和驚險的科學探索史
巫術、草藥、鑽顱和放血，古代醫生治癒病人的方法超乎尋常，他們如何看待人類的身體？疾病是精靈或神明的詛咒，還是由於體液、氣息的不平衡？血液循環、細胞分裂、
疫苗與抗生素，奠定了現代醫學基礎的發現和發明，竟也有不少靈光乍現的偶然。曾經的外科手術，要麼成功治癒病人，要麼一招致命。未來的癌症治療、基因編輯等重大課題，將使醫學產生新的飛躍。記錄歷史上為醫學事業做出傑出貢獻的醫生，醫學如何成為受人尊敬的學科？
蓋倫、伊本·西拿、維薩里、巴斯德，他們使醫生從世人眼中可疑的遊蕩分子，變成一種受人尊敬的職業，也讓高風險的、充滿痛苦的醫療服務，變成一項造福全人類的公共事業。哪怕往往背離世俗、忍受嘲諷，甚至突破禁忌用活人做實驗。還有歷史上最早的女醫生們，她們打破性別偏見，躋身醫療服務事業的前線，為醫學增添了
更多溫柔的人性光輝。英國DK出版社的經典全綵圖文書，一座微型的私人醫學博物館
以百餘幅插圖、原創圖表和時間線，清晰梳理從史前時代到今天，醫學史上的重大發現。以大量珍貴實物圖片，展覽來自古代的、千奇百怪的醫療工具、珍奇藥材，令人心生懼意又引人好奇的病理圖片、解剖插圖，配上專業而簡潔的說明，構成一部可以收藏的醫學博物館。
閱讀更多 醫脈通 的文章
