南京农业大学一隅,有一幢极为普通的砖瓦楼,这便是中华农业文明博物馆的所在地。据说,这里馆藏着中国第一支青霉素。这支青霉素究竟是怎么来的?是谁研制出来的?它的背后有着怎样一段故事?
▲樊庆笙正在做一项实验
南农大老校长樊庆笙 快报记者 唐伟超 翻拍
■青霉素菌种如何穿越战火来到中国
■这种“黄色的魔物”原主人是谁
■中国最早自产的青霉素为何没有留下一份样品
试管里的沙土不同寻常
在负责人卢夏老师的带领下,记者走进了这个奇妙的博物馆。博物馆有两层,里面如同迷宫一般七拐八绕,卢夏老师带着记者一路过来,记者看到了很多与农业有关的东西,有木犁、石磨、秤杆等器具,还有水稻、小麦等作物标本,最后卢夏老师在一面展柜前停下。“看,这就是了。”卢夏老师介绍道。弯下腰,记者仔细端详,一个密封的试管安静地躺在偌大的展柜内。因为年代久远,试管上的标签已经破损,完全看不出字迹,试管里的粉末也是黑乎乎的。难道这就是中国最早的青霉素吗?平常我们在医院看到的青霉素可不是这样的,这管青霉素的粉末发黑,会不会是因为时间久了氧化的结果?
卢夏老师的解释令人大跌眼镜,他说里面保管的不是青霉素,青霉素氧化后确实会变色,但这个试管里的确实不是青霉素,那些黑色的粉末其实是沙土,而在沙土里面,才掩藏着我们肉眼看不到的青霉素的菌种。看似肮脏的沙土,其实是保存菌种最好的“棉被”。人们把一些干净的沙土全面杀毒,土里没了营养也没了其他菌,然后再把青霉素的菌种接种在土里,这样可以保存很多年。要用到菌种时,再把它接种出来,然后繁殖复制。确切地说,这应该是一支保存着国内最早青霉素菌种的玻璃沙土管。
卢夏老师还告诉记者,这支青霉素菌种的主人是南农大老校长、微生物学家樊庆笙。樊庆笙故去后,他的子女将青霉素菌种捐给了学校的博物馆。可是,老校长是从哪里得到这支青霉素菌种的?
老校长历经艰险带回青霉素菌种
记者找到了樊庆笙的小女儿樊真宁女士,樊真宁也是南农大的老师,现已退休在家。小时候,樊真宁就常常缠着父亲说这段故事,对这支青霉素十分了解。
“这支青霉素是我父亲冒着危险从国外带回的。”樊真宁告诉记者,
樊庆笙出身贫寒,凭着聪慧和努力考取了金陵大学,并顺利留校任教。1940年,樊庆笙被选派到美国威斯康辛大学进修一年。1941年,正当樊庆笙学习期满准备回国时,发生了珍珠港事件,太平洋航路全部被封锁,樊庆笙回乡无路。没办法,樊庆笙只好向赞助他留学的洛氏基金会申请延期,但只申请到半年。半年后,战火依然激烈,此时樊庆笙生活已无着落,幸好他的细菌系导师给了他帮助,每个月给他60美元生活补助。三年后,樊庆笙取得了博士学位。
1943年,美国组建了一个援华机构——美国医药助华会,并决定在中国援建一个血库,用来帮助中国抗战。当时应聘的都是血科专业的医生护士,共有六人,语言大师林语堂的女儿也在内。获悉此事后,樊庆笙决定以细菌学检验专家的身份加入这个小组。
回国的机会终于来了。1944年1月20日,樊庆笙登上了美军的运输船。“父亲说过,这一路可真是艰难险阻。太平洋上,日机围追堵截,炸弹就在轮船周围爆炸,激起数丈浪花。”樊真宁回忆道。她说,载着父亲的这艘船走走停停,在巴拿马,当地华侨听说有中国军医到来,非常欢迎,停留了数日,但在进入太平洋时,轮船故障,只好又折回巴拿马修理。运输船在太平洋好不容易突破了日军的层层封锁,他们才到了印度。接着,他们又乘上美军的运输机,沿着危险的驼峰航线飞越崇山峻岭,冒着生命危险才到达昆明,而这时已经是1944年7月了。
和樊庆笙一起踏上中国大地的,还有他随身携带的三支青霉素菌种。要知道,当时的青霉素菌种在美国问世不久,被人们称为“黄色的魔物”,这些黄色的粉末比当时的黄金还贵重,樊庆笙又怎么会有这些异常珍贵的青霉素菌种呢?
是谁给了他“黄色的魔物”
1929年,英国微生物学家弗莱明发现了盘尼西林(青霉素)代谢物有噬菌现象,作为当时微生物界最辉煌的成就,这一伟大的发现影响了美国的科技界。1943年,威斯康辛大学的生化和细菌学院建立了研制盘尼西林的小组,同年秋天取得了决定性的进展。盘尼西林的发明拯救了千百万人的生命。
当时,正在威斯康辛大学读博的樊庆笙一直密切地关注着盘尼西林的研制,他觉得,苦难中的中国更需要盘尼西林。
“要带一些菌种回去研制,应该可以救助很多伤员。”抱着试试看的想法,樊庆笙向美国医药助华会会长VanSlyke女士坦陈了自己的想法:回国后承担血库工作的同时,搞盘尼西林的研究。没料想,VanSlyke女士很尊重他的想法,对他表示理解和支持。于是,樊庆笙请求他们帮助采购有关研制盘尼西林用的仪器、设备、试剂和溶剂,还请他们再设法提供些苗种。
后来,美国医药助华会也确实备齐了他所需要的东西,并且帮他搞到了两支菌种,加上威斯康辛大学细菌学系赠送的一支菌种,樊庆笙共拿到了三支菌种。
虽然带回了菌种,可毕竟数量有限,在那个战乱年代,中国能不能生产自己的青霉素呢?
中国首批青霉素怎样试制成功
回国后,樊庆笙一直在血库工作。血库位于昆明的昆华医院内,南面隔湖就是当时的卫生署中央防疫处。处长汤飞凡先生是我国著名的细菌、病毒学家,当时他正领导一个小组,也准备进行盘尼西林的研制工作,可是他们只有从印度辗转弄来的两支菌种,同时缺少新技术及仪器设备。樊庆笙的到来恰似天意,二人一拍即合,决定把研制盘尼西林的工作放在防疫处做,因为那里已有些科研基础。
这样,在血库尚未运转前的一个月,樊庆笙等人已经着手盘尼西林的研制。就在这一年——1944年年底,第一批5万单位/瓶的盘尼西林面世,当时他们还公开发表了论文。战乱中的中国成为世界上率先制造出盘尼西林的七个国家之一(这七个国家分别是英、美、法、荷兰、丹麦、瑞典和中国),这一令人瞩目的成就得到了世界的公认。
“第一批试制的青霉素到底有多少支,现在已无法知道了。”樊真宁说,因为条件有限,生产的数量也不多,但在当时确实挽救了不少生命。既然青霉素已经试制成功,效果又这么显著,为什么没有大批量生产呢?
当初自产的青霉素为何连一瓶都没留下
“战乱时期,条件非常艰苦。”樊真宁说,当时国内的工业基础几乎为零,工业化生产盘尼西林需要的一些大型仪器,比方说,密封性能良好的发酵罐、过滤仪器等,国内都无法生产。而且那时物资非常匮乏,没有资金的投入,想要大量生产青霉素根本不可能。
最终,工业化生产盘尼西林的梦想未能实现,只能说是试验性地生产了一些盘尼西林。也因为此,樊庆笙没有留下一支他们研制生产出来的第一批青霉素,因为这些青霉素太宝贵了,多用一支就意味着可以多挽救一个生命。
“青霉素”的名字是他取的
在中国,人们习惯性地称盘尼西林为青霉素,这个名字又是从何而来呢?从樊真宁的口中,记者了解到,青霉素这个名字也是她的父亲樊庆笙所起。
抗战胜利后,樊庆笙和留学归国的细菌学家童村一起合作研究盘尼西林。也就在这个时期,樊庆笙考虑到盘尼西林生产出来以后应该有个中国名字。根据分类学的特征,他提议叫“青霉素”,依据有二:一是形态上,这种霉株泛青黄色,所以取其“青”;二是意义上,英文中的词尾“-in”在生物学上常翻译为“素”,如维生素(Vitamin)。盘尼西林的英文是Penicillin。两者合一,最终命名为“青霉素”。童村也表示赞成。于是,“青霉素”这个名字就这样一直使用到现在。
那支试管里的青霉素菌种还“活”着
后来,樊庆笙因为要到南京农学院(南京农业大学前身)任教,不再从事青霉素的研制,而是重新回到农业菌种方面的研究,可这三支青霉素菌种,他却一直珍藏在身边。“很长一段时间,我们压根不知道他还保存着这些青霉素。”樊真宁告诉记者,父亲不愿在他们面前多提青霉素的事,即便追问起来也常说“没什么了不起”。
1997年冬天,已经86岁的樊庆笙身体日渐衰弱。这天,他收到了北京的一封来信,信中说,中国农业博物馆即将创立,想征集部分文物。樊庆笙回房找了一会儿,出来时手中托着三支试管。那是沙土玻璃管,非常小,已经熔封了口。“算了,这也没什么大不了的。”再三想了想,低调的老人还是没把试管捐出去。樊真宁说,对研制青霉素这件事,父亲很淡然,从不主动说起。老人离世后,家人在整理遗物时发现了这三支青霉素,将其捐献给南京农业大学的中华农业文明博物馆,目前展览的就是其中一支。
“每次实验时,只需要从中取一丁点样本就可以,青霉素菌接种出来后可以大量复制。”樊真宁说,每次用完后,父亲就会把试管密封起来。因为保存得比较好,试管中的青霉素菌种应该还“存活”着。
过去注射青霉素人为什么会感到疼
那么,青霉素发展到今天,经过了多少变化,今天的青霉素和最初的青霉素还有着多少相似的地方呢?
江苏省人民医院医药科主任蒋宇利告诉记者,今天的青霉素和最初的青霉素已经有着天壤之别,首先就反映在提取技术上。蒋宇利介绍,早期提取青霉素的方式是纯天然的,也就是通过发酵育菌这种生物技术,而且主要从钾盐中提取,而现代生物技术可以用钠盐提取,另外除了生物技术,青霉素还可以用人工合成,不一定用到菌种。钾盐提取的青霉素只能通过肌肉注射,不能输液挂水,而且打针时病人还会产生疼痛感,所以以前的青霉素又被叫做痛霉素,这是因为人体含钾量低,集中注射含钾物质,会对人体产生刺激,就会感到疼痛,而人体含钠量要比含钾量高,所以注射从钠盐里提取的青霉素,相对就没什么疼痛感。钠盐提取在早期的技术中还无法应用,因为钠盐技术成本高,对生产环境也要求高,对温度、湿度等要求很严格,在当时的生产条件下还无法大规模投入生产。
随着技术的提高,现在生产的青霉素从抗药性、广谱性和使用方法上已经有了明显提高,比如在使用方法上,以前只能通过肌肉注射,现在不仅能挂水,还能口服,比如阿莫西林。而在广谱性上,早期的青霉素只能对革兰阳性菌发挥作用,而对阴性菌无法作用,但现在有的青霉素也可以对其作用。
早在最初发现青霉素之时,人们就发现它存在一个问题,就是对少部分人可能不适用,使用前必须做皮试,一直到今天在我国依然如此。其实,现在已经生产出不用做皮试的青霉素,并在有些国家已经得到使用。但因为其价格比普通的昂贵,所以没有广泛使用。
青霉素的研究永无止境
樊庆笙等人研制出的第一批青霉素,当时是5万单位/瓶的规格,而蒋宇利告诉记者,现在的青霉素已经可达80万单位/瓶了,这一变化一方面是因为提炼技术提高了,另外还有一个因素,是因为现在人要对付的细菌比以前的细菌厉害多了。蒋宇利说,越是低等的生物,其变异的速度就越快,因为它结构简单,不像人那样由多少亿细胞组成。早在青霉素刚发明时,引起人体感染的细菌一遇到青霉素就容易被杀死,但随着时间推移,有害细菌不断更新换代,抗药性越来越强,对付它们的青霉素也就要越来越厉害,培育青霉素的菌种也在发生变化。
青霉素的研制经历了漫长的过程,蒋宇利说,“青霉素的研究之路,还将永远继续下去,因为我们不知道等在我们前面的又会是什么样的阻挠。”
本版主笔 快报记者 谢静娴
见习记者 戎丹妍