瓦克斯曼經過三年的研究,確認進入土壤中的結核杆菌,最終在土壤中全部被消滅了,一株也不複存在。那麼是什麼東西消滅了結核杆菌呢?一係列的實驗表明,估計是土壤中那些無毒性而又具有強大殺菌能力的微生物所為。可是,微生物是一個微觀的“王國”,在這個王國裏,有許多家族,在每個家族中又有成千上萬個子子孫孫。想要在這個擁有10萬種以上的“居民”王國裏,尋找殺死結核杆菌的微生物,真像大海撈針一樣。
瓦克斯曼的研究組麵臨的是一項十分繁複而又非常細致的工作。在一塊土壤中常常有幾千種細菌存在,而它們的生活習性又各自不同,研究人員必須一絲不苟地先將它們一種一種分離出來,再按它們的要求在不同的培養基裏進行純粹培養,獲得分泌物以後,還要在病原菌或其他細菌中進行殺菌效能檢驗。
1940年,瓦克斯曼的研究組終於分離出第一種抗生素,定名為“放線菌素”,因為是由一種放線菌產生的,就把這種放線菌叫“抗生素放線菌”。放線菌素對很多種細菌有很強的抑製作用,但對結核杆菌卻沒有抑製作用,而且對實驗動物的毒性也很大,根本沒有希望應用於臨床,於是他們決定擴大研究範圍。1942年,他們又分離到一種鏈絲菌,它產生的抗生素既能抑製革蘭氏陽性、陰性細菌,也能抑製黴菌,而且對實驗動物的毒性也不大,它對結核杆菌也有抑製作用,還能耐熱,耐酶的分解作用。但可惜的是在臨床試驗中,發現它的積蓄毒性太大。通過這些研究,他們進一步完善了研究方法。他們發現放線菌在液體培養基中更易產生抗生素,活性物質的分離方法中以活性炭吸附,然後用酸處理較好,用革蘭氏陰性菌(包括結核杆菌)測定抗生素抗菌性能的方法也得到了完善。這就為他們進一步地研究發現新抗生素打下了基礎。瓦克斯曼經過考慮,想到既然鏈絲菌能夠產生抗結核杆菌的抗生素,就決定縮小尋找範圍,專門從土壤中尋找新的鏈絲菌。土壤是黴菌的寶庫,當時他們已經從土壤中研究了不下1萬種黴菌。
1943年9月,他們分離出一種完全符合要求的灰色放線菌(後來命名為灰色鏈黴菌),並發現它可以對結核杆菌產生抑製作用。經過提煉研製成新的抗生素,並順利地通過了對動物的實驗和長期觀察,確認這種新藥物具有治療結核病的特效,並對動物無害。幾個月後,開始對人體進行臨床試驗,證實了它的醫療價值。於是,又擴大實驗範圍,證明對治療結核性腦膜炎也有特效。就這樣,瓦克斯曼和他的助手於1944年1月正式宣布這個新的抗生素——鏈黴素誕生了。鏈黴素是繼青黴素之後第二種用於臨床的抗生素,它的抗結核杆菌的特效作用,開創了結核病治療的新紀元。
1952年10月,瓦克斯曼因發現鏈黴素榮獲諾貝爾生理學和醫學獎。此後,它繼續研究抗生素,一生中與其學生一起發現了20多種抗生素,以鏈黴素和新黴素最為成功。
鏈黴素與青黴素殺菌原理不同。青黴素是“強攻”病菌的細胞壁,導致其缺損,從而使病菌失去保護屏障,繼而破裂死亡。鏈黴素棄強攻而選擇智取,它主要作用於病菌的核糖體,這種細胞器在細菌中的角色是蛋白質“加工廠”,細菌生長繁殖所必需的蛋白質都由這一加工廠出品。鏈黴素占領並破壞了加工廠後,病菌如同被掐住了七寸的毒蛇,除了乖乖送命別無他途。
福斯曼與心髒導管術
心髒導管術是用X線不能透過的尼龍導管,在患者的四肢靜脈或動脈插入心髒各部,借以了解心髒血管係統動力改變的一種檢查方法。它有助於明確先天性心髒病的診斷,並能準確提供血液動力學資料。這一醫療技術的發明者是德國著名的外科醫生沃納·福斯曼。
福斯曼於1904年生於柏林。18歲時,福斯曼考入柏林大學醫學院。由於家境貧寒,福斯曼不得不一邊工作,一邊上學。1928年,福斯曼以優異的成績通過了國家考試,並獲得醫學博士學位,受聘於柏林一家醫院,當上了一名住院醫生。當時,心髒病是所有疾病中死亡率最高的。福斯曼看到一個心髒病患者,因得不到及時、有效的治療而死去,心裏十分難過。他決心以最大的努力,尋求一種新的、有效的方法來治療心髒病。
一天,福斯曼突發奇想:傳統的心髒檢查方法,諸如叩聽診法、X射線透視法、心電描記法等,對心髒外科的診斷和適應症來說都不夠用,急需發明一種觸及心髒內部的方法,用以測量壓力、直接采血、便於檢查氧氣和二氧化碳含量、給有生命危害的病人使用速效藥,以及使用X射線造影劑,查出心髒的解剖學情況和血流狀態。