有一类药物，相信大家这一辈子都会或多或少地接触到，那就是抗生素！
从小的皮肤感染到细菌性肺炎，抗生素一直为大家的健康保驾护航，战胜侵入人体的致病菌！
什么是抗生素？
抗生素一般指能抑制细菌生长或杀死细菌的一类药物，是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）所生的具有抑制其他微生物生长、生存的一种代谢产物。
年，人类才首次发现抗生素，它首次被应用于人体，距今也不到八十年。但是就在这不到一个世纪的时间里，抗生素将人类平均寿命至少提高了十年以上。
而人类迈入“抗生素时代”的标志，是年青霉素的发现。
二战是人类历史上最残酷最可怕的战争，但是在烈火与焦土之间也闪烁着文明的辉光。
说到二战中决定历史进程的发明，你可能会想到能顷刻摧毁一座城市的原子弹。
日本长崎原子弹爆炸现场
但是在战争中夺走最多生命的却不是敌人的武器，而是疾病或者重伤不治，对此原子弹也无能为力。
真正改变人类命运的是一种小小药物——青霉素。
英国首相丘吉尔说，青霉素是二战期间最伟大的发明。
年，青霉素的快速和大批量生产已经成为现实，此时，二战进入最后的攻坚阶段，战事一如既往的残酷。但不同的是，此时盟医院和医疗分队都得到了充足的青霉素供应，也就是在这时，青霉素被盟军士兵亲切地称为“救命药”，并因此名满天下。
盟军宣传画，画上印有如下标语：
感谢盘尼西林（青霉素），它让伤兵安然返家
战后，青霉素得到了更广泛的应用，拯救了数以千万人的生命。
而我们如今司空见惯的青霉素，从最初被发现到终于实现量产，很是经历了一番波折。
01
偶然的污染
青霉素的发现带有传奇色彩。
出生于年的英国细菌学家亚历山大·弗莱明又矮又瘦，喜欢把胡子刮得干干净净。他过于腼腆，以至于他的学生不得不竭力竖起耳朵，才能听清他讲课的内容。
亚历山大·弗莱明
弗医院接种部的核心团队成员，曾在一战期间担任军医，与细菌进行过多年抗争。年11月，第一次世界大战结束，对他而言，对抗病原体的战争才刚刚开始，医院继续他的研究。
年8月，弗莱明去度假的时候，由于粗心大意，他忘记收拾几个含葡萄球菌的皮氏培养皿，将医院实验室的长凳上。结果当他9月3日度假回来的时候，他发现其中一个皮氏培养皿因为一扇被偶然打开的窗户而受到了污染。令人吃惊的是，在被真菌污染的地方周围的环状区域内，葡萄球菌全部消失了，显然是有什么东西杀死了葡萄球菌。
青霉
接下来的几个星期，弗莱明一直在培养这种真菌——特异青霉菌。从专业的角度来说，特异青霉菌是一种霉菌（在英国，“霉菌”指微小的多细胞真菌，呈丝状，外表看起来毛茸茸的。单细胞的真菌被称为“酵母菌”）。这种霉菌可以制造杀死葡萄球菌的物质，弗莱明在年3月发表的《论青霉菌培养物的抗菌作用，尤其是在B型流感嗜血杆菌分离样本中的应用》一文中首次将这种物质命名为“青霉素”。
无巧不成书。一次意外打开的窗户，一次偶然的污染，成就了一个伟大的发现。
弗莱明在培养皿观察到霉菌杀死细菌时所做的原始记录
后续的测试中，弗莱明确认了青霉菌的效用范围：青霉素汁不仅可以杀死葡萄球菌，还可杀死链球菌及大量的其他菌种，但对另外一些菌种没有效果，比如伤寒杆菌。他还确认，青霉素对非细菌性细胞无害。
但是弗莱明一直无法解决青霉素的不稳定性问题：在将青霉素培养液蒸发、浓缩成药浆之后的几天之内，有时候甚至是几个小时之内，它就失去了效用。弗莱明的发现陷入了死胡同。
02
贫穷难不倒手艺人
年，在牛津大学邓恩病理学院，药理学家霍华德·弗洛里决心要带领他的团队攻克这一难题。弗洛里麾下有杰出的生物化学家厄恩斯特·钱恩，他负责解析青霉素结构。
霍华德·弗洛里（左），厄恩斯特·钱恩（右）
邓恩病理学院除了有英国首个标准实验室，技术特别先进之外，还有一个独特之处——特别穷。
科学研究离不开资金支持。弗洛里的团队依赖个人、基金会的不定期捐赠，以及英国医学研究理事会的有限补贴。在世界范围的经济大萧条期间，没有人能称得上慷慨。
他们迫切需要提升青霉菌抗菌物质的产量以供研究，但他们却没有足够的资金购置实验设备。
恰在此时，才华横溢的机械家诺曼·希特利闪亮登场。他“在生物和生物化学方面受过良好的训练，精通在光学、玻璃加工、金属加工、水暖、木工方面的技术工艺，并掌握了必要的电气技能”，最重要的一点是，“他能够即兴在尽可能短的时间内巧妙地利用已被废弃的实验设备或者家用器具来完成工作”。
早期的青霉素萃取装置
希特利为了节约资金千方百计地自行制造实验设备，弗洛里在省钱方面也毫不逊色，他想尽办法向各个基金会申请资金。弗洛里绝不乱花一分一厘，无论在哪里看到的实验设备，他都会收集起来。弗洛里为了每年节约25英镑，甚至关停了邓恩病理学院的电梯。
邓恩病理学院的馅饼盘和烤盘莫名其妙地从厨房消失了。医院的16个便盆也突然不见了。它们都神不知*不觉地出现在了邓恩病理学院的实验室里。
即使在资金预算严重不足的情况下，邓恩病理学院的研究项目也获得了进展，而且进展速度惊人。
在不断尝试各种培养材料和自己动手自作实验器材的过程中，希特利确定了培养青霉菌的最佳方案，将青霉菌制造菌汁的时间从3周缩短到了10天。年3月，希特利大大提升了霉菌汁产量，而且抗菌活性非常稳定，在室温下可以保持至少11天。这批萃取液中的青霉素含量从弗莱明时的百万分之一，提升到了0.02%。
希特利制造的青霉素菌汁过滤机
年年初钱恩用新的青霉素萃取液完成的大量实验证明，青霉素既不可能是“杀菌酶”，也不可能是任何一种蛋白质，这是一种能够杀死病原体却不会伤害宿主的物质。这一消息引起了医学界的高度