王劍
抗生素濫用、抗生素環(huán)境污染的危害在于加劇細菌耐藥性。耐藥性正成為目前全球最緊迫的公共衛(wèi)生問題之一。世界衛(wèi)生組織在一份報告中稱,抗生素耐藥性細菌正蔓延至全球各地,情況極為嚴峻。
上世紀20年代,抗生素的發(fā)明絕對可以稱得上是人類的福祉,不到一百年之后的今天,它卻變成了威脅人類健康的隱患。為什么會這樣?這其中包含著怎樣的啟示?
二戰(zhàn)中最偉大的發(fā)明之一
中國中醫(yī)科學院中醫(yī)藥信息研究所研究員牛亞華介紹,首先在臨床應(yīng)用的抗生素是青霉素。1928年弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌的分泌物抑制細菌生長的作用,并將這種分泌物稱之為penicillin,也就是青霉素。此后,弗萊明將研究論文發(fā)表于《不列顛實驗病理學雜志》。
1938年,英國牛津大學病理學講席教授弗洛里、猶太裔青年化學家錢恩希望找到一種殺菌藥物,弗萊明的論文引起了他們的興趣。1940年,弗洛里和錢恩利用弗萊明贈送的菌種,從培養(yǎng)液中提取出了青霉素粗品,經(jīng)過毒性等一系列生物學試驗,肯定了青霉素的價值。
當時英國正遭受納粹空軍的轟炸,難以繼續(xù)開展研究工作,弗洛里和錢恩等人攜帶菌種來美國訪問、游說,終于獲得了美國農(nóng)業(yè)部北部地區(qū)研究所的支持,并得以繼續(xù)開展青霉素的研制工作。此時,美國陸軍醫(yī)院一些患敗血癥、心內(nèi)膜炎和心包炎等當時被認為是“絕癥”的傷病員,試用青霉素后竟獲痊愈,轟動了醫(yī)學界。于是青霉素被譽為“神藥”,在美國軍方及制藥企業(yè)的大力支持下,很快實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
青霉素、原子彈和雷達被認為是第二次世界大戰(zhàn)中科學技術(shù)上最偉大的三項發(fā)明。1945年,弗萊明、弗洛里、錢恩因青霉素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用研究,分享了諾貝爾醫(yī)學獎。
抗生素進入中國
中國最早對青霉素開展研究的是國民政府衛(wèi)生署下屬的中央防疫處。
1941年秋,在中央防疫處一次例行的文獻報告會上,當時任技士的魏曦報告了錢恩和弗洛里在《柳葉刀》雜志上發(fā)表的有關(guān)青霉素研究的文章,引起在場人員的極大興趣,決定開展青霉素的研究工作。
第一步是要找到能產(chǎn)生青霉素的青霉菌,他們受云南霉豆腐制作方法的啟發(fā),考慮到霉菌在自然界分布極廣,就利用閑暇時間從鞋靴、舊衣、水果、古錢及其他一切可能之處收集霉菌,無論在何處發(fā)現(xiàn)就立即取來涂到培養(yǎng)基上。
經(jīng)過上百次試驗,他們獲得了10余株能產(chǎn)生抗生素的青霉菌。1944年春,湯飛凡和黃有為利用應(yīng)邀到印度調(diào)查公共衛(wèi)生及生物制品情況的機會,帶回9種英美生產(chǎn)的青霉菌,與國內(nèi)分離的菌種一并研究。
戰(zhàn)爭年代,科研條件十分艱苦,他們?nèi)狈Ρ匾难芯吭O(shè)備和資料。盡管美國的青霉素研制工作日新月異,但這些消息很難傳入中國。一方面當時中國處于敵人的封鎖之下,科學界與國外的聯(lián)系中斷,更主要的是美、英兩國對青霉素生產(chǎn)嚴守機密,想獲得有關(guān)情報并非易事。
于是,中國的科學家們自制設(shè)備,摸索研究方法,經(jīng)過不懈努力,在1944年9月5日生產(chǎn)出了第一批青霉素,僅5瓶,每瓶5000單位。其中兩瓶送往重慶,兩瓶分送英、美兩國鑒定,均獲好評。
后來陸續(xù)生產(chǎn)少量產(chǎn)品,經(jīng)臨床試驗,療效很好,毒副反應(yīng)很小。當時在中國訪問的英國生物學家李約瑟曾著文描述了中央防疫處在艱苦條件下認真開展科研工作(包括青霉素研究)的情況。
抗戰(zhàn)勝利后,美國醫(yī)藥助華會捐贈中國一條小型生產(chǎn)線,中央防疫處得以單獨開建青霉素制造室(于1947年元旦落成)。青霉素制造室安裝了美國的設(shè)備,包括發(fā)酵、提煉以及冷凍真空干燥等器具,設(shè)備較為完備,做試驗和研究都適宜。研究者們立即開始了工業(yè)化生產(chǎn)的實驗。
但是,戰(zhàn)后的中國,百廢待興,電力、原材料等十分缺乏,尤其發(fā)酵用的原料玉米漿,中國根本就沒有,科學家們試驗用市場上常見的棉籽餅代替玉米漿獲得成功。到1948年,中國實現(xiàn)了年產(chǎn)20萬單位的青霉素1萬多瓶。
1949年新中國成立,黨和國家對抗生素的生產(chǎn)和研究給予高度重視,采取了一系列措施支持抗生素的研究和生產(chǎn)。在眾多科學家的努力下,先后解決了青霉素發(fā)酵的原料、青霉素結(jié)晶、發(fā)酵過程中雜菌污染等一系列問題。
1953年5月1日,中國自行設(shè)計、建設(shè)的第一座生產(chǎn)抗生素專業(yè)工廠——上海第三制藥廠正式投產(chǎn),這標志著中國抗生素工業(yè)已初步建立。青霉素工業(yè)化生產(chǎn)的實現(xiàn),是中國醫(yī)藥工業(yè)現(xiàn)代化的里程碑。
雙刃劍
抗生素的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,是20世紀科學技術(shù)史上最偉大的成就之一??股氐膽?yīng)用,拯救了千百萬肺炎、腦膜炎、膿腫、敗血癥、肺結(jié)核、斑疹傷寒等細菌感染性患者的生命,從此人類有了可以同死神抗爭的一大武器。直到目前為止,抗生素仍然是不可替代的抗感染藥物。
然而,抗生素的應(yīng)用對人類而言是一把雙刃劍??股乇粡V泛應(yīng)用的同時,其不良反應(yīng)逐漸顯現(xiàn),如青霉素致敏、四環(huán)素致齲齒、鏈霉素致耳聾等。尤其是長期使用后,會導(dǎo)致細菌產(chǎn)生耐藥性,療效下降。
目前,濫用抗生素已成為一個世界性的問題,每年因濫用抗生素不但導(dǎo)致醫(yī)療費用增長,同時使數(shù)萬病人因不良反應(yīng)而死亡,耐藥菌的不斷增加,也使我們面臨著越來越大的危險。中國是抗生素使用大國,也是抗生素生產(chǎn)大國,濫用現(xiàn)象尤為嚴重。
除了醫(yī)療濫用外,中國的農(nóng)產(chǎn)品,如禽肉制品、乳制品,甚至環(huán)境水中抗生素殘留也超標嚴重,已然成為公害。首當其沖的受害者是兒童,今年4月,上海復(fù)旦大學公共衛(wèi)生學院對江蘇、浙江、上海等地1000多名8至11歲在校兒童進行尿液檢驗,結(jié)果顯示:近六成兒童的尿液中含有抗生素。
固此,嚴格控制、合理使用抗生素已迫在眉睫,必須引起全社會的重視。人類如何用好抗生素,是社會文明程度的標尺。(來源:《中國科學報》 責任編輯/Juno)