四、细节决定成败

——青霉素的发现

科学事件

亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming，1881—1955），英国微生物学家。1881年8月6日出生于苏格兰基马尔诺克附近的洛克菲尔德。13岁时，随其兄去伦敦做工，一边在运输事务所当杂工，一边跟随哥哥学习一些基本的医学知识。在一个偶然的机会下，仅仅小学毕业的弗莱明竟然进入了伦敦大学圣玛丽医学院。1906年，他毕业后留在母校的研究室，帮助其师赖特博士进行免疫学研究。1922年，他发现了能消灭某些细菌的“溶菌酶”；1928年，他又发现了能杀灭葡萄球菌或防止其生长的青霉素；1945年，他荣获诺贝尔生理学或医学奖。

亚历山大·弗莱明

弗莱明的细菌实验室非常简单，仅有几张桌子，桌子上面最显眼的仪器是一台显微镜。除此之外，胡乱地堆放着各种各样的培养细菌的器皿。然而，就是在这样简陋的条件下，弗莱明发现了青霉素，成为20世纪生物学上最伟大的发现。

1927年，弗莱明的研究课题是葡萄球菌。他经常培育出一些细菌来进行观察试验。虽说培育细菌并不困难，但要培育出单一的菌种并不是件容易的事。在培育过程中总会同时出现这样那样的一些不希望出现的菌种，这对试验来说常常起到破坏作用。

1928年初夏的一天，弗莱明像以往一样，一大早就来到实验室，对培养的菌种进行常规检查。在显微镜下，弗莱明突然发现一只器皿中出现了很多绿色霉菌，而原来在它四周正常生长的葡萄球菌竟然全都不见了。弗莱明拿起这只十分普通，被污染了的培养皿仔细观察起来，他的助手见了，满不在意地说：“先生，培养基发霉已经不能用了，我来把它倒掉吧。”“不，这里面好像有文章，我还要仔细看看。这太奇怪了！葡萄球菌怎么会不见了呢？难道绿色霉菌与葡萄球菌相克？”弗莱明决定重新做一次试验。他先培养出绿色霉菌，经过一段时间之后，得到了一小瓶澄清的绿色滤液。然后他又将绿色滤液滴在长满葡萄球菌的菌丛上，几个小时以后，他发现原先长得非常茂盛的葡萄球菌已经完全消失了。

“啊，我成功了！”弗莱明验证了自己的想法之后，极为兴奋。接着他又将绿色的滤液稀释1倍、2倍、10倍、100倍、200倍、500倍，然后再逐一滴到长满葡萄球菌的培养器皿中。他发现这些稀释后的绿色滤液仍然具有杀菌的作用，甚至在稀释到800倍以后，绿色滤液的杀菌能力还没有最后消失，只是消灭葡萄球菌所需的时间比较长。

“那么这种绿色滤液对其他细菌有没有作用呢？”弗莱明又一次问自己。这种念头在脑海里一出现，弗莱明就马上着手试验。试验的结果令人非常振奋：曾经夺去许多人生命的肺炎菌，只需要八十分之一的绿色滤液就可以将其完全杀死；而当时最凶恶的链球菌，也只需百分之一的稀释液就可以令其即刻消亡。

事实证明，这种绿色滤液具有很强的杀灭细菌的功能。但对人体或动物会有毒性吗？如果有毒性，这项发现意义就不大了。弗莱明决定做一次活体动物实验来验证这个问题。

他用注射器将一筒滤液注射到兔子的血管里，然后观察兔子的反应。过了一段时间，他发现兔子并没有死去，而且没有出现任何不良反应。这充分表明这种滤液没有毒副作用。

这样，青霉素（弗莱明在确认这种霉菌是一种青霉菌之后，选定了这个名字）是否就是他长期以来一直在寻找的天然抗生素？它是可敷在伤口上的有效杀菌剂吗？进一步的试验表明，这种抗生素作用缓慢，且很难大量生产。他的热情也随之凉了下来。在他转向其他研究项目之前，弗莱明在1929年发表的一篇论文中介绍了自己的上述发现，但当时这篇论文并未引起人们的重视。弗莱明在论文中提到青霉素可能是一种抗霉素，仅此而已。他没有开展观察青霉素治疗效果的系统试验。他给健康的兔子和老鼠都注射过细菌培养液的过滤液——进行青霉素的毒性试验，但从未给患病的动物注射过，从而错过了开辟青霉素应用研究领域的机会。

事件解析

1．巴斯德曾说过：“在观察的领域中，机遇只垂青那个有准备的头脑。”一个普遍被人们认为是菌体污染导致的异常实验结果，弗莱明却给予了重视，他凭借着敏锐的观察力和深邃的洞察力，发现了绿色霉菌可以消灭葡萄球菌的现象，他对实验中每一个现象进行细微的观察，并通过验证，才有了青霉素的发现。一次偶然的探索，让弗莱明在科学的研究上取得了重大的成就，为人类科学的发展作出了巨大的贡献。其实，许多新领域下的重大科学发现，都是偶然的，具有难以预见性。当然，这些心理因素在这里只提供了一个机会，并不是发现的全部，但它毕竟起到了启动的作用。因此，捕捉机遇，要具备三个重要的条件：一是具有敏锐的观察力；二是具有缜密的思维和深邃的洞察力；三是对问题锲而不舍的科学探索精神。

2．遗憾的是，因在进一步试验的探究过程中，弗莱明发现这种抗生素作用缓慢，且很难大量生产，导致他放弃了进一步开展青霉素应用研究的工作。如果当时他继续进行这方面的试验，这种“神奇药物”很可能就会提早10年问世。这就是科学，也许真理就在你伸手可及的地方，关键在于你是否能把握住它！

3．正所谓“兴趣是最好的导师”，钱恩和弗罗里正是在兴趣的指导下，对弗莱明的研究成果做了进一步研究，最终使青霉素能够大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，并及时抢救了许多的伤病员，为人类社会的发展作出了巨大的贡献。

科学思想与启示

丰硕的科学研究成果源于积极求知的态度和锲而不舍的追求，科学研究的道路上是没有一帆风顺的，能否在研究之路上愈挫愈勇，直接关系着科研的成败。正如弗莱明所说的“研究者熟悉失望和失败，但是，如果好好地进行分析，失败往往是有益的。它有助于取得成功”。弗莱明告诉我们一个道理：任何一个人在成长的道路上都会遇到困难和挫折，甚至屡屡失败，但是失败会推动成功更早地到来。

作为年轻一代的我们，在学习掌握好科学知识以外，还要善于抓住机会，具备敏锐的观察力、深邃的思维、敏锐的洞察力和对问题探究到底的科学探索精神，这才是科学研究成功的先决条件。