当前位置:鸿运国际·(中国) > 鸿运国际新闻 > 【云飞杂记】细菌传之条件
【云飞杂记】细菌传之条件
时间:2022-06-11 09:15 点击次数:

  1942年,中国出兵缅甸,联合盟军对日作战,一次战役以失败告终,日军伤亡约4500人,英军伤亡约1.3万人,中国远征军伤亡约5万人。同年,日军在中国南方猖狂实施细菌战。据《井本日志》记载,1942年4月,日军参谋本部制定了一个在昆明等地进行细菌战的计划。5月,日军在云南保山等地投掷大量的霍乱炸弹,又派特务在云南各地人工投放霍乱弧菌,导致云南56个县发生霍乱,据调查致使9万人死亡。1943年9月,盘踞中国滇西的日军在我远征军下败退,败退前日军在当地投放大量染疫老鼠,造成滇西鼠疫大流行,此后鼠疫肆虐多年。中央防疫处开展传染病防治工作,以相关疫苗、试剂生产为重点,担负着抗击日军细菌战的重任。对日本细菌部队来说,“汤飞凡”成了一个熟悉,且恨得牙痒痒的名字。

  云飞:1993年,日本反战学者、中央大学吉见义明教授因为调查问题,在日本防卫厅防卫研究所图书馆偶然查阅到日军侵华期间原大本营参谋本部负责联络日军细菌战实施事宜的作战参谋井本雄男大佐的工作日记,即《井本日志》,其中记录了在中国南方实施细菌战的许多绝密内容,成为侵华日军实施细菌战的铁证。

  在上述背景下,研制青霉素起步阶段只能是日常工作之余,顺便而为。首先要寻找合适的菌株。青霉菌是自然界中常见的真菌,但并不是所有的青霉菌都能产出青霉素,而且不同菌株的产量相差悬殊。如同雷帕尔要求研究人员收集青霉菌样本,汤飞凡发动中央防疫处所有人在休息时到处找青霉菌,一时间防疫处出现了“寻霉热”,职工见到“绿毛”就送去鉴定。截至1945年7月,中央防疫处总共获得30个本土菌株,分离、培养、测试抗菌活性后,发现产青霉素的菌株有13个,以血清室卢锦汉一双旧皮鞋上的菌种最佳。

  云飞:嗯,希特利发明了管碟法测定青霉素对金葡萄球菌的抑制程度。以效价表示抗菌活性,效价越高,抗菌活性越大。

  云飞:美国心理学家弗鲁姆开创期望理论,提出激励公式:激励力=效价×期望值。其中,效价是指某项工作或目标对于满足个人需求的价值。这个公式的含义是,目标预期收益与完成意愿的乘积越大,对人的激励作用越大。

  云飞:举个例子,对于大多数孩子而言,晚饭前完成作业可以玩半小时手机的激励力大于考全班第一可以玩1天手机的激励力,因为后者效价虽高,但实现的可能性太低了,期望值近似于零,效价再高也没有激励力。

  云飞:嗯,这是管理的智慧。是不是比“重赏之下必有勇夫”感觉更人性化一点儿?哈哈,扯远了,马上回来。

  1942年秋天,正值世界反法西斯战争的关键阶段,英国政府组建了“英国文化科学访华团”,派遣学者前往中国进行访问和支援。据说,这是第一次由英国皇家学院会员率领的科学家代表团来华访问,具有历史意义。

  云飞:哈哈,李约瑟首先是一位生物化学家。他才华横溢,深受恩师霍普金斯赏识,在化学胚胎学等方向做出突出贡献,41岁成为英国皇家学会会员,如坚守生物化学领域,绝对是诺贝尔奖的有力竞争者。一切都是天意,一切都是命运。1943年2月24日,李约瑟搭乘美机从印度加尔各答起飞,经驼峰航线抵达昆明。随着中国全面抗战的展开,国民政府迁都重庆,为存续教育和科研的火种,许多大学与科研机构也随之南迁,一些大学和科研院所汇集到昆明。昆明成为中国西南的重要城市,李约瑟称昆明为“战时中国的第二首都”。

  刚到昆明,李约瑟即投入工作,对当地的大学和科研机构进行访问,包括位于昆明西山高峣村的中央防疫处。他看见一些在欧美都很出名的科学家在战时的昆明却连获取足够的食物都困难重重。然而,他们的精神状态依旧是饱满而振奋的,在艰苦卓绝的环境中充分发挥创造性以弥补物质条件的不足,继续进行教学和科研工作。为了在没有煤气的情况下做实验,西南联大师生用黏土自制电炉,电热丝用完后就用兵工厂制炮车床上车出的刨屑代替。无法获得苏木红,就从云南土生植物中提取染料作为代替品。访问西南联合大学时,李约瑟作了一场讲座。与学生们进行交流时,他们那“不屈不挠的忍耐力”和西南联大深厚的文化底蕴、良好的学术氛围,让李约瑟把西南联作“剑桥研究室”。

  1943年春,李约瑟亲眼目睹了中央防疫处的工作情况,并将所见所闻撰文,发表在《自然》杂志上。“在昆明地区的另一处是国立中央防疫处,由中国最有才干的细菌学家汤飞凡医生主持,并有黄有为医生和一大批工作人员协助。去年这里生产了500万支伤寒疫苗。这个研究所还生产天花、白喉疫苗、破伤风类毒素和许多其他用品,包括诊断伤寒的肥达氏试验和诊断梅毒的康氏试验所需的抗原。正在生产斑疹伤寒疫苗,并有一试验小工厂生产青霉素。尽管缺乏自来水,他们的工厂仍保持高标准的洁净。汤博士的工厂保持了高水平,虽然没有自来水,但他的马厩和动物房都非常清洁。他有一个效率高的培养、分装和检定系统。尤其有趣的是,他有一个自己的玻璃厂,能制造各种中性玻璃器皿。故事本身说明了这个工厂的作风。若干月来,这个工厂只有一台锅炉,而且常漏,不安全,每晚用毕都要检修,幸而没有发生事故。就靠它,解决了所有的器皿消毒和蒸溜水供应等。用特别设计的方法重新利用琼脂是这个所的典型传统,在没有被鱼过分破坏之前,透析是在湖里的一个木筏里进行的,后来用很有限的材料在陆地上装配了一个透析槽。”这段对昆明西山脚下滇池边中央防疫处的描写,既生动又真实,非深入考察了解,非专家内行,是绝对写不出来的,更为中央防疫处留下一段难得的史料。

  1944年4月,在李约瑟的斡旋下,英国红十字会向中国红十字会昆明办事处捐赠国币188万元。这无异于雪中送炭。1944年6月,樊庆笙回国,不仅带回3支菌种,还带回了一些器械和试剂,樊庆笙的加入让研究如虎添翼。比如,钱恩等人在论文中对萃取过程描述的比较模糊,也许是为了保密,有意为之。由于试剂短缺,此前青霉素提纯使用的是萃取,效果欠佳。樊庆笙从国外带回了一桶乙酸戊酯。朱既明和樊庆笙对牛津方案进行了改良,用乙酸戊酯与交替萃取,中间增加活性炭脱色,果然取得了非常好的效果。汤飞凡写道:“吾人既获得国内外之菌种,复承英国红十字会捐赠研究金一批,始将此近于玩耍之试探工作,纳入正轨。”

  云飞:哈哈,靠干事创业招募人才、凝聚人心才是大格局。樊庆笙毕业于南京金陵大学。1940年,赴美国威斯康星大学研究生院攻读农业微生物学,1943年获得博士学位。樊庆笙为了把青霉素技术带回国,特地到纽约总医院学习检定青霉素效价的试验,又到肯色佛尼亚医学院和童村切磋。

  云飞:嗯,童村的导师是美国农业部北部实验室青霉素项目的主要成员。1941年,童村开始青霉素研究工作,并发表论文,内容涉及青霉素粗制品的浓缩与贮存、与磺胺的联合应用等。1942年,童村获得博士学位,随后留校任教。当时,美国的青霉素研究、试制工作都是秘密进行的。童村获准去美国农业部北部实验室和相关制药企业参观访问。汤飞凡提到,前沿技术信息获取困难,中央防疫处与童村通信往来,获益不少。

  制备青霉素的最后步骤是干燥,同样遇到缺乏设备的问题。汤飞凡写道:“回忆吾人实施此一工作,亦甚困难。缘彼时昆明地方,关于干燥需用之一切设备,百无一有。”当时科学发达国家的大实验室,大多都有冻干机,所用的方法一般为化学法和物理法。 “按后一方法(即物理冻干法),所需设备,至为复杂,殊非吾人彼时所可问津,前一方法比较简单,故为吾人所采用。但此一器具,亦系吾人自行计划制造,先于库房觅得抽气机一具,另由黄有为君设计,制成小型Cryochem(即化学冻干法)器具图说,烦承昆湖电厂机械厂代为制妥。”汤飞凡详细地记录了自制冻干机的过程,可见其重要性。据说,黄有为的这台干燥机,只有真空泵是美国货,全是自制。他为了安装、调试这台机器,常常几天不离开实验室,吃饭都由他夫人送来。操作冻干机时,先把装有提取液的安瓿瓶放在冰箱里冻结,再放在冰盐混合物上,用抽气机来进行冷冻抽气,达到冻干的目的。为了提高冻干效率,他们尽量利用一切能改良实验条件的机会。汤飞凡说:“如有液体空气,如吾人数度得自资源委员会昆明制氧厂者,加于冰块之上,其温度恒当低至零下七八十度,且能持久,其效果格外良好。”

  有条件要上,没有条件创造条件也要上。中央防疫处的青霉素研制工作正式开始。其中的实验性工作大多由朱既明完成。从后续的论文研究成果及相关人员回忆看,中央防疫处的青霉素研发工作既参考英美技术文献,但又探索新技术路线,并因地制宜寻求代用试剂、自制仪器设备、简化效价检测等。真空泵虽然近似“土法炼钢”,但效果不错。汤飞凡形容:“有时,青霉上常有呈金黄之珠状水滴,其情形状况,殊似雨后荷叶上之水滴,灿烂夺目、备极美丽。”1944年9月,中央防疫处在昆明制成了中国国内第一批青霉素粗制品。第一批生产出来的青霉素共有5瓶,其中两瓶送往重庆歌乐山中央卫生实验院,两瓶分送英国牛津大学、美国威斯康星大学鉴定。余下一瓶,如今珍藏于中国医学科学院抗生素研究所。汤飞凡对青霉素效价记述说:“即以单位而言,吾人检定为5000单位,而屈浦上校(Col Tripp)在重庆歌乐山中央卫生实验院查验结果,则为4950单位,后更获英国牛津大学及美国威斯康星大学之报告,均予吾人甚善之鼓励,是又为吾人未敢预料者也。”据说,送到牛津大学的样本,由希特利测定效价。

  1945年,朱既明等人的研究成果发表于《中华医学杂志》英文版。这篇名为《中国青霉素的生产试验》的作者有四人,排序是朱既明、黄有为、樊庆笙、汤飞凡。朱既明是第一作者,进一步证实他是课题数据主要获得者和研究者;其次是黄有为,他是回国抗日的夏威夷华侨,医学博士,汤飞凡招募的得力助手。樊庆笙的名字加了星号,并注释“樊庆笙的身份为中国血液银行细菌学家”,“该工作得到了英国红十字会的帮助”。

  中央防疫处用自己生产出的青霉素,进行了动物实验,并在昆华医院和昆明惠滇医院进行了数例临床试验,验证疗效。与邓恩病理学院团队遇到的困境相同,经费限制、人手不足,设备和必要的试剂缺乏,无法进一步扩大生产,无法满足临床试验对青霉素数量和质量的需求。由于当时实验条件过于简陋,对某些先进技术方法,尽管他们想了各种办法也无法应用而不得不放弃,深层发酵即是其中最突出的例子。在获得了适宜的菌株后,实验人员用大立瓶培养青霉菌、用打气机24小时不间断地向培养基中补充气体,试图组装一个简单的深罐发酵装置,“结果均未成功”。汤飞凡在《回顾》中说:“现在始知系因空气不足,以致失败”。由于青霉菌在培养过程中要不断鼓入灭菌空气,但如何连续补充灭菌空气一直是深层培养的技术难题之一。供给氧气是困难而且昂贵的技术,因为一定要将空气里面的杂菌去除才能保持纯种,避免损失。由此可以推测这一技术失败的原因,是因为以中央防疫处当时简陋的条件和设备,难以组装适用的空气灭菌装置、无法制备足量的灭菌空气造成的。

  云飞:从已有的文献来看,1941-1945年,中央研究院的植物研究所开展过青霉素的研究和提取。贵州安顺陆军军医学院附属血清疫苗研究所使用植物浸出液培养基培养青霉素并初步鉴定了培养液中青霉素的杀菌效能。人称“奥地利白求恩”的傅莱在延安也试制过。但毫无疑问,中央防疫处的研究最系统,对日后我国抗生素工业化生产发展最具深远影响。或者干脆说,国产青霉素正是从这一脉传下来的。扯远了,马上拉回来。

  抗日战争进入战略阶段。1945年,在滇缅战场上,一种名为“不明热”的疾病,在英美盟军中流行,严重威胁部队的战斗力。美国组织了一个以哈佛大学专家为主的斑疹伤寒考察团对此进行调查,但一直没有搞清病因。应美方邀请,汤飞凡派魏曦赴缅调查病因。魏曦发现之前的调查是将试验用的盛装动物的笼子放在草地上,等昆虫叮咬动物后,再从动物血液中分离病原体。未探明病因可能是因为笼子下面的草被压成一个草垫,有碍昆虫接近和叮咬动物。魏曦设计了一个不存在这种缺点的试验方法,将草地围成一个小环境,实验动物在其中自由活动,结果草地上的恙螨叮咬了动物,动物发生恙虫病立克次体血症。于是,魏曦成功地证实了“不明热”的本质是恙虫病。虽然恙虫病和斑疹伤寒都是立克次体感染,但传播途径不同。当采用了针对恙螨的预防措施后,“不明热”得到了有效控制。1948年,美国哈佛考察团为表彰魏曦的杰出贡献,特授予“战时功绩荣誉勋章”。

  健客:想起来了。1952年,李约瑟率领来自英国、法国、意大利、瑞典和前苏联等国家的专家组成“调查在中国和朝鲜的细菌战事实国际科学委员会”赴朝鲜和中国东北地区进行了实地调查。

  云飞:在上海医学院,汤飞凡是魏曦的老师;在哈佛大学医学院,他们师从秦瑟。闻道有先后,报国无长幼。唉,往事如烟!

  1945年8月15日,汤飞凡接到一个电话,对方是驻昆明的美军军医。他们提前几十分钟得到日本投降的消息,第一时间想要通知的,是心中真正的抗战英雄。胜利的消息传开了,昆明沸腾了、重庆沸腾了、延安沸腾了,全中国都沸腾了。此时的汤飞凡,却默默的离开狂欢的人群,回到书房里,默念故乡先贤杨度那首耳熟能详的《湖南少年歌》:若道中华国果亡,除非湖南人尽死。尽掷头颅不足痛,丝毫权利人休取。莫问家邦运短长,但观意气能终始……不知不觉间,已泪流满面。

  1946年,中央防疫处迁回北平;1947年元旦,在天坛附近建成青霉素制造室。条件好起来了,环境更加错综复杂,前途命运再次面临抉择。

Copyright © 2021 鸿运国际·(中国) 版权所有 备案号:

在线客服 联系方式 二维码

服务热线

4008-888-888

扫一扫,关注我们