※ [本文转录自 Gossiping 看板] 作者: jfsu (水精灵) 站内: Gossiping 标题: Re: [好奇] 有没有战争里生物武器的八卦 时间: Thu Mar 6 16:19:33 2008 : 偷渡几只特别培育的毒老鼠 : 用它们超强的繁殖力 : 就可以消耗敌国的战力 : 还有蚊子 蟑螂 蚂蚁 这些难消灭的生物 : 可以使用 : --------------------------- : 为什麽很少听说有这些武器在战场上使用呢 : 有没有这些生物武器在战场上的使用八卦 让我们再来谈谈一位科学家的故事。 (ps.本篇文章的内容绝没有参考[数理化通俗演义]这本书。) 先不谈生物战，细菌战这类的杀人武器。今天让你我先回到五十年前...。 假设，你身处战场，被敌方狙击手补尾刀，你倒在路旁，痛苦的你拼了命大喊： 「Medic! Medic! Medic!」 (ps. mayday用於通讯 or 海上求救) 不远处，一位甩着钢盔扣，手臂上有着红十字的医护兵快速地朝你跑来。 在他检视完伤口後，拿起水壶冲一冲，再从急救袋中拿出一小包白色粉末， 倒在你的伤口上，最後用绷带包一包，拍拍你的头，露出洁白的牙齿笑着说: 「Hi~Buddy！你会没事的！等会就可以下去领便当。」 果然，你被抬上担架後送。过没几天，伤口因细菌感染，开始化脓流汤，全身发烧， 伴随不自主的抽蓄。持续地，病菌侵袭着你全身。某天一早，你睁开眼睛，周围一片光亮 有如置身在温暖与幸福的光芒，眼前一位穿着洁白衣服的人正对你微笑着，见到此景 你不禁大喊： 「护士！快叫医生一起出来看上帝！」 的确，你是已经见到上帝。细菌侵入脑下垂，没得救了。 第一次世界大战时，有很多军人与平民就是死於细菌感染。医院，甚至是战场上， 那一包包的白色粉末就是当时最普遍的消炎药物，磺胺。但是这种药会大量地杀死人体 的白血球，病人的抵抗力反而变弱，更加速了死神的召唤。 再回到一开始的话题。20世纪有两大重大的科学发明，一个是终极的杀人武器， 另一个是救人济世的灵药。前者就是会让人口数少个数10万的原子弹， 後者可以使人类的寿命平均增加10年的抗生素。 先说说跟抗生素有关的MVP。 1. 亚历山大．弗莱明 (Alexander Fleming，1881/08/06~1955/03/11），苏格兰化学家 2. 霍 华 德．弗洛里 (Howard Walter Florey, Baron Florey，1898/09/24~1968/02/21 出生於澳大利亚的药理学家。 3. 恩 斯 特．伯利斯．柴恩（Ernst Boris Chain，1906/06/19~1979/08/12） 是一位出生於德国的英国生物化学家。 先从弗莱明讲起。 他在医学院毕业後，进了当地的圣玛丽医院住院部，成为一位实习医生。 由於第一次世界大战爆发，看到後送的军人因细菌感染而丧命，让他难过不已。於是， 决定转到该院的细菌部从事更深的研究，希望能对这个引起伤口溃烂，侵蚀病人生命的 葡萄球菌找出有效的解决办法。 有玩过细菌培养的都知道，那是一项很无聊的事。将菌种放在培养皿中，然後喂它几滴 培养液，慢慢观察它的成长型态。好比你喝把剩下的波霸奶茶置於空气中，里面的珍珠 会随着天数慢慢变大，好像在养珠一样。 1928 年9月，这天他出了远门，忘了把放培养皿 的箱子盖好，搁在窗台前。晚上回到家时，依例取出菌种观察。正当他拿起工具时，眼睛 往培养皿一瞄，才发现糗大了。果然，看到培养皿上的菌种少了很多。可能是这是从未 关好的窗子外头，随风飘进来一些杂质，污染了培养皿。叹了口气，拿到垃圾桶旁， 准备倒掉，重新培养。望着手上的培养皿好一会儿，突然间，那边缘好像有什麽绿色的 东西附在上面。幸亏弗莱明眼睛特别敏锐，在那之间，他又把培养皿重新放回到显微镜下 ，这一看，可不得了。 那一丛丛绿色的不知名菌种正吞噬着葡萄球菌，一点一点，努力地扩散势力范围。 他恍然大悟：「从窗外掉进来的青霉菌菌种产生了某种化学物质，分泌到培养皿里， 抑制了细菌的生长，或许有杀菌的作用！」 为了能确定他的假设，他找来其他种类的杆菌、球菌来测试，实验结果发现，在某种条配 比例下，几乎可以让这些菌种被青霉菌吃光，甚至他抽取自己的血液滴入培养皿中， 也不会对白血球产生有害的作用，他将这个现象发表在1929年的英国实验病理学期刊。 并将纯化的青霉菌活性成分取个名字叫(盘林西林，Penicillin，该字指的是青霉菌分泌 的汁液，而非其中真正的抗生素物质)。 不得了呀，不得了! 这个弗莱明真是个人才！ 好了，重点来了，今天如果是人体需要这样的临床实验，那你总不能把盘林西林直接注射 到体内，好比你不加节制，把酒当开水喝，进到口中谁分得出是酒还是马尿。 如何提炼纯化的盘林西林就成了弗莱明眼前最需要解决的问题。 这天他到医学院发表演说，演讲台上的他滔滔不停地说明青霉菌的功用，甚至比目前 所使用的磺胺药物还好，突然间，旁边的一位人士举手发问： 「教授！你手上有没有盘林西林用於人体临床实验的结果呢？」 只见弗莱明娇喘一声倒在演讲台里，嗯，不是啦，他挥挥额头上的汗水，结结巴巴地 不知如何继续下去。就这样，人们开始对盘林西林的报告不感兴趣。 整整十年之後，纯化的接力棒才由三位老兄的手上开始传递下去。1939年， 恩斯特．伯利斯．柴恩(以下简称柴恩)与希特利从霍华德．弗洛里(以下简称弗洛里) 那取得了一些青霉菌的样本，并对应着十年前弗莱明发表的那篇文章，又开始搞起 纯化实验，值得一提的是，他甚至不晓得弗莱明是否仍然在世（这就好比我们读十几年 前的论文时，常会认为作者已经入土为安了）。直到隔年冬天，他才提炼出些许的 盘林西林，纯度都1%不到，但他仍直接注射在白老鼠身(对照组注射肺炎球菌但不给予 抗生素，实验组则是有)。过几天，实验组的老鼠还活蹦乱跳，但对照组的却挂了。 他算了算，要提炼出能用於人体治疗的药相当於需用掉15000公升的培养液，这差不多是 装满一个[载卡多]货车的溶液。 1940年八月，弗洛里与柴恩、希特利这三个人共同发表了第一篇盘尼西林动物实验的文章 。没多久，弗莱明看到了，便打电话给弗洛里，要求前往参观。 该年九月二日一早，弗莱明从伦敦来到牛津。 弗莱明没好气地说：「我是来看看，你们把『我的 』盘尼西林做了些什麽事。」 明眼人一听，就知道是先来呛声的，心理总是[不酥服]。 弗洛里冷笑着回答：「盘你老木！」 「就说我是来看看的，不要一直提人家的老木。」弗莱明反驳道 「我还盘你老木的老木木木木木,,,,,！」弗洛里大吼。 当然啦，弗洛里是不会这样讲的，那只是他心中的OS，虽然如此，但仍详细地介绍了 每项工作的细节，并送了一些纯话的样本让弗莱明带回去。弗莱明除了提出一些问题外， 几乎没有说话，也没有任何的道贺之词。 　 返回伦敦後，弗莱明测试了弗洛里团队分离的盘尼西林，发现含量比他之前所得出的 都高。该年十一月，弗莱明写信给弗洛里，说会寄上一些高产量的青霉菌样本供牛津使用 ，并说：「只有靠贵单位的化学家同仁将其中有效成分纯化，并进行合成，才能够彻底 击败磺胺类药物。」显然，弗莱明晓得，要是没有弗洛里团队的努力，盘尼西林是难以 问世并出头的。 在发展盘尼西林的头两年，发生了一件事，虽然证实了盘尼西林於人体应用的可行性， 但由於缺少大量生产及纯化的设备及经费，常有治疗中途无药可用的窘况。 ============== 以下请爱用弗洛里(金城武 饰)发音。 --- 他，弗洛里，英国牛津大学病理学家。 他说，那天从病房里走出来 病人已经死了。 ----- 『救活了没？』一个穿着笔直西装的男人问道，那个人没有理会。 那个人蹲在角落，蜷缩着；这是怎麽一回事，男人心想。 男人弯了腰，直视着他：『我们去外面谈谈好吗？』 那个人回头望了下病人，眼泪一时无法宣泄哭了出来。 男人静静地看着那个人，像是鼓励般地拍拍他的肩膀，那个人用颤抖的手拿着一个 空盒子痛哭，男人嘴里则是嗫嚅：『没关系，至少你尽力了...』。 『这药…太少了』 一个大男人满脸泪水地从嘴里挤出几个字。 『我可以救活他的。昨天，还跟我有说有笑的，他(病人)虽然犯了脑膜炎，甚至一 开始我们也在摸索着治疗的方式，就在前几天…我…我…』 那个人哭着说话，眼泪鼻涕直流，令人鼻酸。 『你是说，你放弃从肌肉注射盘林西林，改成直接打入病人的脊髓液中？』 他拳头握紧，带着些微的不满：『你看到了吗？原本意识不清的他，可以认人了； 烧也退了，背部也不太疼了…就只差一点点…』 『看着我的病人就这样被死神.....』 他摇头、他大哭：『这药...都没了...都没了啊啊啊！』 身穿西装男人仍是拍了那个人的肩头上细声说：『那不是你的错。』 那个人抬起脸，满脸泪痕。 摇头说：『我…我……』 为了制造更多这种新药，加上伦敦时值第二次世界大战之际，弗洛里带着希特利只好转往 美国寻求支持。在洛克斐勒基金会自然科学处处长威佛（Warren Weaver, 1894-1978）的 大力支持下，在一九四一年六月二十七日离开英国。他们除了随身携带青霉菌的样本外， 还将孢子洒在衣服上，一旦遭到意外遗失了行李，至少还可以从衣服上取得菌种进行培养 。 一到美国，就展开一连串的演说，从培养及分离盘尼西林讲起，一路到动物实验及人体 试验。十天後，他与希特利就被安排前往位於芝加哥南边小镇匹欧里亚（Peoria）的 美国农业部研究实验室，藉由如酿啤酒一样的大型发酵槽，不断地搅拌及打入空气， 进行深槽培养，并利用玉米抽取淀粉後剩下的大量残渣来培养青霉菌，进而提高十倍的 盘尼西林产量。 在弗洛里及希特利的鼓助下，盘尼西林在美国的产量在一九四三年六月时，月产量已达 四亿多单位，足以治疗170位病人；一九四四年六月盟军登陆诺曼地时，则达一千亿单位 ，可治疗4万名病人。到一九四五年六月，月产量更高达六千四百多亿单位；其价格也从 每百万单位400美元降至6美元。 弗莱明、柴恩和弗洛里三人在1945年获得了诺贝尔生物及医学奖。 (希特利已经被dororo化了 T_T) Ps. 事实上，由於二次世界大战，诺贝尔奖停了三年。一九四四年，有风声传出该奖即将 恢复，并准备颁给盘尼西林的发现，同时得奖者只有弗莱明一人，肇因於战时资讯 不流通，负责给奖的瑞典卡洛林斯卡学院并不清楚来龙去脉。最後美国的学界及时 提供了正确的资讯，强调弗洛里团队的贡献，结果该年以及回溯前一年的生理医学奖 ，先颁给了神经传导及维生素K的研究；再一年，才颁给盘尼西林的发现。最後公布 的得奖安排，遗漏了贡献不比柴恩少的希特利，造成另一种遗憾。 以目前的眼光来看，培养青霉菌是个C/P值很低的工作。只要决定出盘尼西林的化学结构 ，人工合成将可能解决量产的问题；但问题来了，盘尼西林的分子量虽不大，但结构却 不单纯，这个构想仍是失败。直到1945年，牛津大学化学家霍奇金（Dorothy C. Hodgkin , 1910-1994）以X光晶体摄影证实了由亚伯拉罕（Edward Abraham, 1913-1999）及柴恩 提出了盘尼西林的核心构造是三个碳及一个氮组成的内醯胺结构。 (一九六四年，霍奇金以解开众多大分子结构而获颁诺贝尔化学奖。) 　最後，我们来讲一个比较现实的问题。这天与柴恩与弗洛里正争执着。 弗洛里：「我以为，知识是由全人类所共享，盘林西林的研究成果应该也是如此。」 柴 恩：「或许这想法不错，但你不认为申请专利才是王道吗？」 弗洛里：「自德国出生的你都是这麽务实吗？」 柴 恩：「很抱歉，我只是相信眼前的事…。」 弗洛里：「是这样吗？其实，我不相信专利这东西。」 柴恩不解地问：「那你信什麽？」 我说，我姓弗。 fly的弗，牛腩弗的弗。 牛津大学药理部扛霸子。 ================================= 就这样，只要有人因专利而得利，友情与科学也是敌不过商业利益的侵蚀，更挡不住 现实的残酷。当初，盘尼西林在美国量产成功，马上申请了专利；但是到後来，连英国 这个研究尼西林的始祖，也必须向美国药厂购买专利，真是有股淡淡的哀伤。 这几年抗生素的确挽救了无数病人的生命，但也带来了一些问题。例如小朋友的牙齿 因为使用了『四环霉素』而变得又黄又发育不好，就称为"四环素牙"；有的患者因为 长期使用『链霉素』而丧失了听力，变成了聋子；还有的病人因为长期使用抗生素， 在杀死有害细菌的同时，把人体中有益的细菌也消灭了，於是病人对疾病的抵抗力越来 越弱。目前最严重的是病菌的抗药性也随着增加，到最後，连『万古霉素』都无法使用 ，就算崩溃+哭哭，也无法改变人类必须将抗生素丢入垃圾桶的事实。 以上，科学家的故事--抗生素英雄，报告完毕。科科。 -- 有些人以日子来计算生命， 有些人以心跳，热情和眼泪来测数。 但是，太阳底下最正确的计量方法， 是你这辈子为他人贡献多少心力。 --鲁斯，史默德 --

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