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20世紀40年代以前，人類一直嘗試獲得比磺胺療效更好、更安全的抗菌藥物。當時若某人患了細菌感染的大葉性肺炎，就意味著此人凶多吉少。為了改變這種局面，科研人員進行了長期探索，然而在這方面所取得的突破性進展卻源自一個意外發現。
弗萊明慧眼識珠意外發現青黴素
1929年，亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming）發現，培養葡萄球菌的營養瓊脂平皿受到了點青黴菌（penicillium notatum）的汙染，青黴菌菌落能將葡萄球菌溶解，並抑制周邊葡萄球菌的生長。
亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming）
（1881年8月6日 - 1955年3月11日），蘇格蘭醫生，微生物學家和藥理學家。
弗萊明參加過第一次世界大戰的戰傷救治工作，對抑菌現象有著職業敏感性。他意識到青黴菌能分泌出有效殺滅葡萄球菌的成分，他稱之為青黴素。在試圖提純青黴素未能成功後，他將點青黴菌菌種提供給感興趣的英國病理學家弗洛裡（Florey H.W）和生物化學家錢恩（Chain E.B）。 二人使用冷凍乾燥技術成功獲得了青黴素晶體，並通過實驗鼠證實青黴素具有優越的抗菌效果。
第二次世界大戰迫切需要高效抗感染藥物用於傷病救治，促進了青黴素研究的進展。1943年，美國將開發青黴素列為僅次於核計劃的頂級項目，實現了藥品大規模工業化生產。至1945年6月，青黴素年產量達到了近6500億個單位，挽救了成千上萬名傷病員的生命。1945年，弗萊明、弗洛裡及錢恩三人榮獲諾貝爾生理學及醫學獎。
青黴素發現者弗萊明。對於何以能夠從一個被汙染的培養皿上慧眼識珠的話題，弗萊明答曰：感到有趣。
青黴素問世是人類有效控制感染性疾病的里程碑
青黴素（青黴素G）是最早廣泛用於臨床治療並延續至今的第一個天然抗生素，對革蘭陽性菌、革蘭陰性球菌和放線菌具有強大抗菌活性。包括葡萄球菌、溶血性鏈球菌、草綠色鏈球菌、肺炎鏈球菌、腦膜炎奈瑟球菌、炭疽芽孢桿菌、白喉棒狀桿菌、梭狀芽孢桿菌屬以及革蘭陽性厭氧桿菌如產氣莢膜菌、破傷風桿菌、艱難梭菌等常見致病菌，青黴素還對梅毒螺旋體、迴歸熱螺旋體、鉤端螺旋體敏感。
多蘿西·霍奇金的青黴素分子模型
在青黴素問世之前，人類對這些嚴重威脅到健康與生命安全的致病菌幾乎束手無策。如新生兒和產婦被破傷風桿菌感染後的病死率很高。再如梅毒是傳染性很強的性傳播疾病，傳統方法是使用重金屬製劑治療，不僅毒性很大且療效不確切，梅毒螺旋體仍可能侵犯到心臟與神經系統，造成患者痛苦與死亡。
第一次世界大戰期間，大量傷病員得不到有效治療，傷口很容易感染化膿，以致於醫院裡充滿了腐臭氣味，傷員即使手術成功，也可能因感染化膿截肢與死亡。第二次世界大戰後期，青黴素開始大量用於盟軍部隊，對控制傷口感染非常有效，大大提高了傷病員的生存率和部隊士氣，被視之為神藥。
感謝青黴素可讓傷兵安然回家！這幅二戰宣傳畫（網絡圖片）表現了人們對青黴素信任與渴求的心聲。
待到山花爛漫時她在叢中笑
青黴素開創了抗生素治療感染性疾病的新紀元，極大地推動了抗生素的研發與臨床應用。1940-1950年代，從土壤中分離到多種抗生素產生菌，研發成功了鏈黴素、氯黴素、多粘菌素、金黴素、土黴素、紅黴素、卡那黴素、利福黴素等臨床藥物。
1953年,發現了對青黴素酶穩定的頭孢菌素C，為1970年代頭孢菌素類藥物迅速發展奠定了基礎。
1959年，從青黴素發酵液中成功分離提純到青黴素母核，6-氨基青黴烷酸（6-APA），致1960年代半合成青黴素系列產品迅速問世，各具抗酸、耐酶、抗菌活性增強與廣譜等特色。如氯唑西林抗革蘭陽性菌有耐酶的特點；阿莫西林是抗一般革蘭陰性菌的廣譜抗生素，並可口服給藥；哌拉西林則是抗銅綠假單胞菌作用突出的廣譜抗生素。
在抗生素蓬勃發展的百花叢中，天然青黴素雖經久力衰，但仍在臨床上佔有一席之地。如目前仍推薦青黴素用於敏感肺炎鏈球菌、口腔叢菌、產氣莢膜桿菌與螺旋體引起的感染，並推薦作為衣氏放線菌、腦膜炎球菌的首選藥物。
兩條腿走路，中國人用上了國產青黴素
從1941年冬開始，民國昆明中央防疫處湯飛凡等人經過上百次試驗，研製出了中國的第一批青黴素樣品。
1947-48年，中央防疫處實驗樓
1946年，在北平天壇建立了抗生素研究室與青黴素製造室，開發了一系列具有中國特色的青黴素工業生產新工藝。如用原本用於肥田的棉籽餅粉代替玉米漿、用玉米粉代替進口乳糖，提高了發酵液的效價單位，大大降低了生產成本。當時，國外採用先將青黴素粗提物冷凍乾燥為粉劑後再進行結晶的工藝，對結晶方法還“秘而不宣”。我國改用醋酸鉀的乙醇飽和溶液為結晶劑，直接從提取液中使青黴素鉀鹽結晶的方法，具有方法簡便，經濟高效的優點。
1948年，中央防疫處，抗生素生產廠的生產車間
1948年，青黴素生產廠的凍幹室
馬譽澂等獲得的青黴素鉀鹽結晶（網絡照片），這是開發高質量藥品的必要途徑。
1953年5月1日，上海製藥三廠正式批量生產國產青黴素製劑。我國採用 “兩條腿走路”的方針，爭取蘇聯援建了生產抗生素的重點工程華北製藥廠，引進40萬單位青黴素生產線。華北製藥廠於1958年6月全部投產後，結束了我國青黴素、鏈黴素依賴進口的歷史。抗日戰爭結束後，進口一支青黴素要一兩黃金，大致相當於30-40枚銀元，如此天價使國人可望而不可及。
國產青黴素物美價廉，充分滿足了人民健康的需要。目前，我國青黴素與半合成青黴素與中間體產量居於世界前列並大量出口。為此，我們以崇敬的心情緬懷湯飛凡、童村、馬譽澂、張為申等科學家為中國青黴素與抗生素事業發展進行的艱苦努力與歷史性貢獻。
湯飛凡向國民政府衛生部長劉瑞恆介紹國產青黴素產品，表明中國科學家緊跟著世界發展的步伐。
聚合性雜質是青黴素過敏性休克的主要因素
青黴素類藥物可引起Ⅰ型過敏反應，又稱速髮型過敏反應，主要表現為鼻塞、蕁麻疹、血管性水腫、支氣管痙攣等症狀，但青黴素過敏性休克可致急性死亡，成為臨床用藥的高危因素。原有觀念將青黴素β-內酰胺環與蛋白質共價結合形成抗原視為引起過敏反應的根本原因，強調皮試預判過敏的價值。
皮試
我國科學家發現，青黴素中高分子雜質平均在21.44、51.24與76.7µg/g時，過敏反應發生率分別為0.2%、0.43%和0.74%。而當阿莫西林產品中聚合物雜質量小於0.1%時，可以免除皮試使用。提示藥品所含雜質及雜質含量與過敏反應密切相關，並存在著一定的量效關係。研究發現，β-內酰胺藥物與蛋白單價結合並不過敏；當藥物與幾個蛋白結合或一個蛋白結合幾個藥物形成橋聯結構時，可觸發組織胺釋放發生速髮型過敏反應。青黴素分解產物聚合成的大分子雜質具有與抗體多價結合形成橋聯結構的條件，故提高藥品純度是規避青黴素過敏性休克的關鍵所在。
我國學者金少鴻主持的研究發現，β內酰胺類抗生素引發過敏反應的主要過敏原是β內酰胺類抗生素中存在的高聚物，並建立了測定高聚物含量的方法，為有效降低藥物過敏性休克風險提供了新途徑，獲得了2001年國家科學技術進步二等獎。
青黴素必須現配現用，按要求控制滴注時間，力戒與其他藥物混合注射，尤其不要與雜質限量容易超標的中藥注射液同瓶使用，以免造成用藥過程中藥物大量分解和雜質疊加，由此增加過敏反應的發生率與嚴重性。
使用抗菌藥物要注意趨利避害
據估計，如果沒有現代抗菌藥物為人類健康保駕護航，大多數人很難活過50歲。但抗菌藥物長期大量使用可使細菌產生耐藥性，降低治療效果。如青黴素最初日用劑量10萬單位即可見效，隨後遞增至20、40、80萬單位，現在則高達500萬、1000萬單位，劑量過大不利於用藥安全。
濫用抗生素在國內比較普遍，如感冒發燒一度習慣使用盤尼西林（青黴素）、金黴素和鏈黴素的現象被形象地稱為“潘金蓮”當家，不僅療效不佳，還容易引起藥源性疾病。
大腸桿菌、克雷伯桿菌、變形菌屬、和單胞菌屬等本無大害，對抗生素的敏感度也較低，過多使用抗生素可使其致病性增強，引起嚴重感染與流行性增長，增加治療困難。過多使用抗生素致腸道敏感菌群被殺滅，非敏感菌群可乘機過度繁殖，可造成腸道菌群失調與二重感染，引起抗生素相關性腸炎，其中偽膜性腸炎具有很高的死亡率。所以，過度使用抗菌藥物會把細菌逼上了梁山，要注意合理使用抗菌藥物，樹立與微生物和平相處的意識。
原北京豐臺醫院主任藥師，現退休。1978-1982年第二軍醫大學藥學系就讀，本科。曾發表專業學術論文十餘篇，承擔首醫大醫學專業豐臺醫院實習年級臨床藥理學課程教學任務。為健康報、北京日報、大眾健康等報刊雜誌撰寫科普文章累計百餘篇。
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