亚历山大·弗莱明

引言

亚历山大·弗莱明是整个医学史上最具影响力的人物之一。1881年，他出生在苏格兰艾尔郡偏远的农田地区，凭借坚定的意志和求知的好奇心，他成长为一名医生、一名细菌学家，并最终成为那个在伦敦某实验室中偶然观察到某一现象、从而挽救了数亿人生命的人。他所发现的物质——青霉素——彻底改变了医学实践，以至于在它出现之前的世界与之后的世界几乎无法被视为同一个时代。数千年来夺走战士、君主与农夫生命的各种感染，在短短一代人的时间里变得可以治疗、继而可以治愈，最终几乎成了平常的小麻烦。

然而，弗莱明与青霉素的故事并非一个孤胆天才的简单叙事。这是一个关于细致观察、科学耐心、机缘与有准备的头脑之间相互作用的故事，也是一个关于协作劳动的故事——正是这种协作把一项实验室中的奇特现象变成了能够送到战场上和医院里受苦病人手中的药物。弗莱明观察到了这一现象，为这种物质命名，并发表了在之后十多年间基本无人理会的研究结果。在牛津工作的霍华德·弗洛里和恩斯特·钱恩把这些观察转化成了一种药物。1945年，三人共同获得了诺贝尔生理学或医学奖，这一荣誉承认了发现过程本身的复杂性。

理解弗莱明，不仅是理解一部传记，更是理解人类与传染病遭遇史上的一个关键篇章。在有记载的历史的大部分时间里，细菌感染都是人类的头号杀手。败血症、肺炎、结核病、伤寒、坏疽、脑膜炎以及一长串其他细菌性疾病，以一种冷漠无情的方式夺走孩童、士兵、母亲和老人的生命，而这种冷漠塑造了人类文明、宗教信仰、战争战略和医学实践。弗莱明的发现以及随后使其得以发展的工作，粉碎了细菌与死亡之间这种古老的关系。他所参与开创的抗生素时代，毫不夸张地被称为科学史上最伟大的成就之一。

本文追溯弗莱明的一生：从他在苏格兰农场的起点，到他在伦敦接受的教育与医学训练，到第一次世界大战中塑造了他科学关切的战场观察，到伟大发现之前的细菌学研究，到这一发现本身及其复杂的后续，再到诺贝尔奖、声望、他关于抗生素耐药性的警告，以及他留给医学和人类的遗产。

在艾尔郡洛赫菲尔德的早年生活

亚历山大·弗莱明于1881年8月6日出生在苏格兰艾尔郡达维尔教区的洛赫菲尔德农场。他是休·弗莱明与第二任妻子格蕾丝·莫顿所生四个孩子中的第三个。休·弗莱明是一位农民，以苏格兰农业传统中特有的安静勤勉耕种着洛赫菲尔德的土地。亚历山大年仅七岁时父亲去世，留下格蕾丝·莫顿·弗莱明在农场上抚养这个庞大的混合家庭。家中还有休第一次婚姻所生的孩子，因此尽管生活相当艰难，这个家庭依然忙碌、拥挤，而据所有人说，气氛温暖。

塑造弗莱明童年的艾尔郡风光是一片辽阔的荒野、连绵的丘陵，以及苏格兰乡间那种介于农耕与自然之间的独特野性。农场本身坐落在高处，可以俯瞰艾尔郡的乡野。年幼的亚历山大在与自然世界的亲密接触中长大。他观察昆虫、鸟类、植物，以及泥土和溪流中的生物，带着一个乡村孩子那种不自觉的好奇——他还没有被教导要把科学观察与普通的张望区分开来。在弗莱明晚年认识他的传记作者们注意到，他常常把自己的观察力直接追溯到童年时对自然的这种沉浸。早在踏进实验室之前，他就学会了看，也学会了在某样东西不合常理时加以注意。

弗莱明一家要走相当远的路去当地的学校，而亚历山大很早就显露出日后在求学各阶段使他脱颖而出的敏锐才智。老师们记得他聪明、专注、记忆力好，尽管他早年的学校教育是在当时苏格兰乡村典型的简陋条件下进行的。十二岁时，弗莱明搬到较大的城镇基尔马诺克继续学业，并寄住在亲戚家以方便上学。从乡村的闭塞到较为城市化的教育环境，这一转变似乎激励了他而非压垮了他，他在那里的学业同样出色。

十三岁时，弗莱明踏上了前往伦敦的重要旅程，追随已经在这座城市立足的兄长们的脚步。这次迁移在很大程度上出于经济考虑，因为艾尔郡乡下的前景有限，而伦敦的家庭网络提供了一定的经济基础。亚历山大在一家航运公司找到了文员的工作，这个职位为他提供了微薄的收入，却几乎没有智识上的刺激。他从事这一职业四年，业余时间上夜校，保持头脑活跃。然而，在二十世纪之交繁忙的伦敦当文员的这些年并没有白费。这些年让弗莱明熟悉了伦敦的节奏，熟悉了城市生活中那种自信与务实相混合的特质，也让他获得了在没有家世优势的情况下靠自己闯出一条路的经验。

当一位叔父去世并给弗莱明家的孩子们留下一笔不多的遗产时，这个家庭的境况有了改变。这笔小小的意外之财，加上已成为医生的兄长汤姆的鼓励——他建议以医学为职业——促使亚历山大认真考虑自己的志向。他准备并参加了资格考试，并于1901年考入伦敦帕丁顿的圣玛丽医院医学院。选择圣玛丽医院部分出于偶然，部分则是因为他曾代表球队与圣玛丽打过水球比赛，在那里给人留下了印象。这是个人经历中那种带来巨大后果的小小偶然之一。圣玛丽医院将成为弗莱明余生职业生涯的归属之地。

在伦敦的教育与医学训练

1901年的圣玛丽医院医学院是一所充满活力、竞争激烈的机构，在外科和内科方面有着深厚传统。弗莱明以非凡的精力投入学业，成绩始终名列前茅。从解剖学到药理学，他几乎在所修的每一门学科中都赢得了奖学金和奖项，其学业记录之优异引起了阿尔姆罗思·赖特的注意，而赖特将成为对弗莱明科学生涯影响最大的那个人。

阿尔姆罗思·赖特是世纪之交英国医学界的核心人物之一。他是伤寒疫苗的研发者，也是以免疫学途径对抗疾病这一主张的热忱倡导者。该主张认为，人体自身的防御机制若得到适当的刺激与支持，比任何化学制剂都更能有效对抗细菌感染。赖特在圣玛丽医院建立了一个细菌学研究部门，当时正成为全国最重要的研究部门之一，而他颇有识别并招揽有前途的年轻科学家的才能。1906年弗莱明获得医学学位毕业时，赖特为他提供了细菌学部门的职位，弗莱明接受了。

这件事中也有体育方面的巧合因素。弗莱明是一名出色的步枪射手，而圣玛丽医院有一个赖特很希望维持竞技水平的步枪俱乐部。他希望弗莱明留下来，部分原因就是希望他继续代表圣玛丽参加射击比赛。弗莱明本人有时会以其特有的冷幽默提到这个细节，它说明了贯穿其职业生涯的偶然与刻意的混合。他走上细菌学道路，部分因为他的学术天赋，部分因为他是个好枪手。然而一旦进入这个领域，他对这门学科的投入便是全身心的、终其一生的。

弗莱明于1908年取得外科医师资格，但几乎立刻回到了他兴趣所在的实验室。他是一名称职的医生，本可以拥有成功的临床执业生涯，但赖特细菌学部门的研究环境才是他找到智识归宿的地方。他与赖特一同研究对感染的免疫反应，研究构成该部门工作基础的细菌培养，以及日后为他的发现奠定基础的细菌学技术方法。他熟练掌握了培养物的操作、载玻片和平板的制备，以及那种既需要技术精确性、又需要看见自己并未预期之物的能力的细菌观察艺术。

在这些战前岁月里，弗莱明也形成了日后标志其职业生涯的一些个人特质。他出了名的寡言，是一个少言寡语的人，更多通过行动和实验室工作而非言谈或写作来交流。这些年里他发表的论文相对较少，并非因为缺乏想法，而是因为他宁愿把时间花在实验室而不是写字台前。这种倾向后来产生了后果：他不愿充分而频繁地发表论文，这助长了从他最初的青霉素观察到世人认识其重要性之间长达多年的延迟。但在赖特的部门文化中，阿尔姆罗思·赖特本人就是主要的代言人和理论家，弗莱明偏爱实验台胜过笔杆子的做法是被容纳的。

他还发展出一种富有玩兴、不拘常规的实验室技术风格。弗莱明以富有想象力、有时颇具戏剧性的方式做实验而闻名：他用微生物培养物在培养皿上创作图案和图像；通过用防腐剂书写、再观察周围细菌绕着字母生长来演示细菌敏感性；总体而言，他把实验室不仅视为严肃探究之地，也视为创造性探索的空间。这种严谨技术与想象性实验的结合并非仅仅是轻浮之举；它反映了一种真正的思维灵活性，使他对意外结果持开放态度，并使他有准备去识别那些创造力较差的观察者可能会一笔带过的事物中的重要意义。

第一次世界大战与伤口感染

1914年8月第一次世界大战爆发时，弗莱明三十二岁，是一名在赖特部门积累了十年经验的熟练细菌学家。他作为临时军官加入皇家陆军医疗队，被派往阿尔姆罗思·赖特在法国北部海岸布洛涅设立的细菌学实验室。他在西线的伤兵收容站和医院中目睹的一切，将界定他余生的科学关切，并通过一条跨越多年的推理链条，直接通向他对青霉素的发现。

第一次世界大战的医疗危机，主要并非子弹与炮弹造成的直接物理创伤，尽管那已足够惨烈。危机在于感染。在子弹、弹片或刺刀造成的最初创伤中幸存下来的士兵，常常在随后的数日或数周内死于在伤口中定殖的细菌感染。西线的战壕几乎是细菌污染的完美温床。已被耕作了数百年的佛兰德斯土壤富含细菌和真菌孢子，包括气性坏疽病原体和其他厌氧病原体的孢子。造成伤口的爆炸把这些受污染的土壤深深压入受损组织，造成了以惊人速度蔓延的感染。

当时标准的医疗应对是向伤口施用防腐剂，这种做法看起来显然合乎情理，因为防腐剂在实验室条件下能杀死细菌。常用的防腐剂，包括石炭酸及由其衍生的各种制剂，在试管中确实能有效杀菌。但弗莱明在布洛涅所做的系统而细致的观察，使他得出了一个极为反直觉的结论：防腐剂使情况变得更糟，而非更好。

他的推理既优雅又令人不安。他认识到伤口不是试管。当防腐剂被倒入一个深而不规则的伤口时，它无法触及藏匿在伤口深处的缝隙和坏死组织中的所有细菌。它所能触及并摧毁的，是白细胞——人体自身的防御者，它们就在伤口中并积极对抗感染。换言之，防腐剂杀死防御者比杀死入侵者更有效，因为防御者是可触及的，而细菌不是。其结果是，用防腐剂处理的伤口往往感染得更严重而非更轻，因为人体的免疫反应被抑制了。

弗莱明对此作了严谨的记录。他建立了模拟伤口不规则、多缝隙结构的实验室模型，证明防腐剂对这些模型的渗透很差，而能够主动追击细菌的白细胞则是更有效的防御者。1915年，他在《柳叶刀》上发表了研究结果，主张伤口的恰当处理不在于施用防腐剂，而在于彻底的机械清创以清除碎屑和异物，并辅以引流以使自然免疫反应能够发挥作用。赖特和弗莱明大力倡导这一方法，但他们的观点与当时的既定做法背道而驰，基本上被军事医疗体制所拒绝。

眼看着士兵死于他认为正被施加于他们身上的治疗所加剧的感染，这种挫败感对弗莱明产生了深刻影响。他带着一个炽热的信念从战场归来：对抗细菌感染的秘诀，不在于那些在杀菌的同时也损伤人体的化学毒物，而在于能够区分细菌与病人、攻击前者而不伤害后者的制剂。这正是推动他度过整个二十世纪二十年代的科学问题，也构成了他在1928年9月认识到自己所观察到之物的重要性的背景。

战争也使弗莱明对细菌感染可能造成的疾病有了切身的了解。他看到由产气荚膜梭菌引起的气性坏疽以令即便经验丰富的外科医生也惊骇的速度吞噬活体组织。他看到败血症——细菌进入血流——以残酷的效率引发发热、器官衰竭与死亡。他看到肺炎夺走那些肺部已被战壕的寒冷与潮湿削弱的士兵的生命。他看到伤口感染把幸存者变成残疾人，把残疾人变成尸体。这些并非科学探究的抽象对象。他们是人，往往是年轻人，而医学无力帮助他们，这种失败被弗莱明视为切肤之痛。

1918年战争结束后，弗莱明回到圣玛丽医院，重新开始他的研究生涯。他带回来的不仅是他对细菌感染这场灾难的亲身经历，还有对人体自然防御与外部治疗手段之间关系的精细理解。寻找他后来称之为溶菌物质的东西——某种能够在不伤害病人组织的情况下杀死细菌的物质——成为他科学工作的组织原则。

圣玛丽医院与细菌学

从第一次世界大战结束到1928年发现青霉素之间的十年，是弗莱明做了大量实质性工作但在很大程度上未被充分重视的时期。他回到圣玛丽医院担任细菌学讲师，并在阿尔姆罗思·赖特手下做研究员，继续着最终将引向其伟大发现的实验室研究。在这一时期，他还获得了英国皇家外科医师学会会员资格，被任命为教授，并在细菌学界作为一位细致而富有创造力的科学家赢得了日益增长的声望。

位于伦敦西区帕丁顿的圣玛丽医院对弗莱明来说不仅仅是一个工作场所；它就是他的世界。他几乎整个职业生涯都在它的围墙之内度过，而该机构特有的文化与资源塑造了他科学工作的方方面面。赖特建立的细菌学部门是英国最活跃的部门之一，吸引着医学生、研究者，以及前来接受赖特所开创的免疫学治疗的患者。该部门还维持着一项活跃的接种服务，向公众提供疫苗和其他生物制剂，这项商业活动产生的部分资金支持了研究工作。

弗莱明是这个共同体中忠诚而高效的一员。他继续研究赖特的免疫学路径所提出的问题，但也以日益增长的独立性追求自己的研究方向。他对葡萄球菌感兴趣——这类细菌引起从皮肤疾病到深部脓肿再到血流感染的多种人类感染——并在实验室中保存这些微生物的培养物以供研究之用。他还关注一个更广泛的问题：有哪些天然或人工的物质可能在体内对抗细菌。自战争结束以来，他一直在系统地搜寻这样的物质。

到了这一时期，弗莱明也已是伦敦医学与文化生活中一位为人所知的人物。尽管他素以寡言著称，他的朋友与熟人圈子却远远超出了圣玛丽医院的范围，其中包括一些聚集在切尔西艺术俱乐部的艺术家和作家。他对绘画和艺术有兴趣，并以用细菌培养物作为媒介创作图像和图案而闻名，这一爱好把他的科学技能与审美情趣结合在一起。他用不同颜色的细菌培养物创作微生物画作，这些图像只有在微生物长成之后才能被欣赏。认识他的人广泛谈论这种不寻常的创造性实践，它反映了他思维的独特品质——他把实验室看作的不是一个纯粹实用的空间，而是一个审美与科学可以交汇的地方。

1915年，就在他启程前往西线之前，他与萨拉·马里昂·麦克尔罗伊结婚。她是一位护士，是有苏格兰血统的爱尔兰女性，他称她为萨莉。他们在伦敦切尔西区安家，后来搬到萨福克的一处乡间宅邸。在那里，弗莱明通过园艺和令他想起艾尔郡童年的乡村活动，从城市与实验室的压力中得到些许放松。萨莉是一个相当独立且聪慧的人，据说这段婚姻幸福而相互支持。他们有一个儿子罗伯特，生于1924年，后来也从事医学。

这一时期圣玛丽医院的职业文化在很大程度上由阿尔姆罗思·赖特的个性所塑造。他是一位强势、有时令人生畏的人物，对科学、医学、政治以及男女各自应有的角色持有强硬观点。赖特反对女性从事医学和科学工作，其方式在今天会被认为是严重不当的，而他的观点构成了弗莱明工作时所受的一些限制。但在赖特领导所设定的范围之内，弗莱明以日益增长的自主性发展自己的研究，而两人之间的关系尽管从来不简单，却是一种真正的相互尊重。

弗莱明在国际细菌学界的地位因这一时期的工作而得到巩固，他是细菌学与感染医学主要期刊中受人尊敬的撰稿人。1922年溶菌酶的发现使他的声誉更加牢固，他被公认为英国最杰出的细菌学家之一。但真正使他的名字不仅为科学家所知、而且为全世界所知的，是1928年9月发生的事情。

溶菌酶的发现

在青霉素之前，有溶菌酶。1922年溶菌酶的发现，在许多方面都是六年后青霉素发现的必不可少的前奏。溶菌酶并不是像青霉素那样改变世界的物质，但它的发现展现并磨炼了那些恰恰通向青霉素的智识与观察习惯，并确立了弗莱明作为一位其事业建立在识别意外现象之上的科学家的地位。

溶菌酶的发现，往好处说源于一次幸运的巧合，往不客气里说则源于弗莱明在实验室中相当糟糕的个人卫生习惯。1921年末他患了重感冒，在处理细菌培养物时，他的一些鼻腔黏液滴入——或被有意放入——他正在检查的细菌培养物中。弗莱明此前就注意到眼泪和其他体液似乎对细菌生长有某种影响，而无论把鼻腔黏液引入培养物是有意的实验还是意外的污染，他观察到了结果：黏液周围的区域出现了澄清，那是一片细菌被杀死或已溶解的区域。

弗莱明立刻意识到这意义重大。这表明人的鼻腔黏液含有一种能够溶解——即分解或破坏——细菌的物质。他开始系统地研究以表征这种物质。他在眼泪、唾液、血清、人体组织和蛋清中都发现了同样的活性。这种物质被他命名为溶菌酶，因为它引起细菌溶解；它后来被证明是一种酶，一种能够催化分解某些细菌细胞壁的蛋白质分子。

这一发现是真实而重要的。溶菌酶现在被公认为人体对抗细菌感染的主要非特异性防御之一，它存在于黏膜、眼泪和其他分泌物中，正是因为其抗菌特性。弗莱明仔细地发表了他的发现，并随后对这种酶的性质以及对它敏感的细菌范围进行了系统研究。他证明溶菌酶对许多类型的细菌有效，但不幸的是，对人类健康最危险的细菌——包括引起最严重感染的葡萄球菌和链球菌——在很大程度上对它具有抗性。溶菌酶能轻易摧毁的细菌致病性较低；而它无法触及的，才是危险的杀手。

这一局限意味着，溶菌酶虽然在科学上令人感兴趣，却无法被开发成弗莱明所寻求的那种溶菌治疗剂。但这一发现的经历对他后来的工作产生了若干持久的影响。它强化了他的信念：由生物体产生或存在于体液中的天然物质，能够选择性地攻击细菌而不必然损