1928 年的一天，伦敦圣玛丽医院的细菌学家亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）休假归来，发现一个忘了盖好的培养皿被一团青绿色霉菌污染了。 换作别人，多半直接扔进消毒液。 弗莱明却注意到一个细节：霉菌周围有一圈空白，那里的葡萄球菌全死了。
这团霉菌是青霉属（Penicillium），它分泌的某种物质杀死了细菌。 弗莱明把它命名为"青霉素"（penicillin）。 但他无法把它提纯、稳定下来，论文发表后近乎被遗忘了十年。
真正把青霉素变成能救命的药、并在 1942 至 1945 年间实现量产的，是另一群人和一场战争。 从那一刻起，人类第一次拥有了能在体内大规模杀灭细菌、又不毒死病人的药物。 一个延续至今的"抗生素时代"由此开启。
破除误解：弗莱明"发现"了青霉素，却没"造出"青霉素这味药
流行叙事把功劳几乎全给了弗莱明，仿佛他一个人发明了抗生素。 这并不准确。
弗莱明 1928 年的发现固然关键，但他做的是观察到现象，没能解决最难的工程问题——青霉素极不稳定、含量极低，无法提纯成可用药物。 他本人也一度认为它没有临床前景，研究就此搁置。
把青霉素变成真正药物的，是牛津大学的一支团队：澳大利亚药理学家霍华德·弗洛里（Howard Florey）和德国流亡生物化学家恩斯特·钱恩（Ernst Chain），以及生物化学家诺曼·希特利（Norman Heatley）。 1940 年前后，他们攻克了提纯和稳定难题，并在小鼠实验中证明青霉素能治愈致死性感染。 1941 年首次用于人体（一名严重感染败血症的警察，因药量不足最终去世，但已显示疗效——他病情一度明显好转，证明青霉素确有疗效）。
1945 年的诺贝尔奖由弗莱明、弗洛里、钱恩三人共享。 把这段历史讲成"一个人的灵光",既不公平，也掩盖了科学从"发现"到"可用"之间那段最艰难的工程之路。
经过：一场战争催熟了量产
英国在战时资源匮乏、又遭轰炸，无力大规模生产青霉素。 1941 年，弗洛里带着菌种远赴美国求援。
美国把青霉素生产当成了战时工程项目。 农业部位于伊利诺伊州皮奥里亚（Peoria）的实验室找到了关键突破：用玉米浆作培养基、改用深层发酵罐培养，产量大增；研究者还从一个发霉的甜瓜上分离出产量更高的菌株。 辉瑞（Pfizer）等公司投入工业化深层发酵。
到 1944 年诺曼底登陆时，盟军已能为伤员普遍提供青霉素，挽救了大量本会死于伤口感染的士兵。 战争结束后，青霉素迅速转入民用，价格大幅下降。
紧接着，"抗生素的黄金年代"（约 1940 至 1960 年代）到来。 1943 年，罗格斯大学瓦克斯曼实验室的研究生阿尔伯特·沙茨（Albert Schatz）从土壤放线菌中分离出链霉素；伊丽莎白·布吉（Elizabeth Bugie）与实验室负责人塞尔曼·瓦克斯曼（Selman Waksman）共同参与验证和发表。它成为第一种对结核病具有临床效力的抗生素。瓦克斯曼推广了"antibiotic（抗生素）"一词，但后来围绕发现功劳、专利收益与诺贝尔奖归属的争议，也提醒我们实验室成果很少只属于负责人一人。 此后四环素、红霉素等一类类抗生素相继问世。 肺炎、败血症、产褥热和梅毒等细菌感染由此获得了此前不存在的有效治疗，但疗效取决于病原体、诊断时点、耐药谱和患者病情，并非所有感染都在"一夜之间"变得可治。
为什么是转折点：从"听天由命"到"能治愈感染"
抗生素之所以是现代医学的分水岭，在于它改写了人类与感染的力量对比。
在抗生素之前，细菌感染是头号死因之一。 一道伤口、一次分娩、一场肺炎都可能致命；外科手术因术后感染风险而处处受限；像 tuskegee-syphilis-study 中那种梅毒，在 1940 年代之前几乎无药可治。
抗生素让这一切改观，并连锁解放了整个医学：
- 复杂外科、器官移植、化疗、早产儿监护得以开展——因为这些都会暂时削弱身体抵抗力，必须有抗生素兜底防治感染。
- 它显著降低了许多细菌感染的病死率，也改变了外科与免疫抑制治疗的可行边界。
- 它与疫苗、净水、卫生、营养改善和生活条件变化共同推动感染性疾病死亡下降；不能把 20 世纪预期寿命增长全部归因于抗生素。
可以说，今天许多被视为常规的治疗，都默默依赖着抗生素这层"安全网"。
代价与争议：黄金年代埋下的隐忧
弗莱明本人在 1945 年的诺贝尔演讲里就发出了警告：滥用青霉素会让细菌产生耐药性。 这个预言不幸成真。
抗生素耐药性（antimicrobial resistance, AMR）是这一时代最深的阴影。 细菌可通过突变与水平基因转移获得耐药性；抗生素暴露会筛选能存活的菌株，人员、动物、食物、废水和医疗环境又帮助耐药基因扩散。 无适应证处方、选药或剂量不当、不必要的长疗程、感染防控薄弱，以及在人类与动物中缺乏治理的使用，都会增加选择压力。
后果已经显现：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、耐多药结核、耐碳青霉烯肠杆菌等"超级细菌"不断出现。 《柳叶刀》2024 年的系统分析估计，2021 年约 114 万例死亡可归因于细菌耐药，约 471 万例死亡与细菌耐药相关。两者不是同一口径：前者比较"耐药感染变成敏感感染"的反事实，后者比较"耐药感染变成没有感染"的反事实。 世界卫生组织已将 AMR 列为全球十大公共卫生威胁之一。
与此同时，新抗生素管线仍不足以覆盖最棘手的耐药威胁。科学难度、试验招募和低使用量共同削弱商业回报，但"缺药"也包括旧药供应、快速诊断和有效药物在低资源地区不可及，不能只归结为分子发现不足。 这构成一个危险的剪刀差：旧药在失效，新药没跟上。 抗生素时代的开端是医学最辉煌的胜利之一，而它的可持续，正取决于我们能否克制使用、重启研发。
证据怎么读：疗程、耐药死亡与政策效果
疗程不是越长越保险，也不是症状一缓解就自行停药。 不同感染、病原、部位、严重度和宿主状态需要不同剂量与时长。WHO 的 AWaRe 指南强调"正确药物、剂量、给药途径和疗程"；部分常见感染已有证据支持较短疗程，因为不必要的延长会增加不良反应和选择压力。患者应按基于诊断给出的专业方案使用，不自行缩短、延长或留药下次服用。
"归因于"与"相关联"回答不同问题。 AMR 负担研究不是逐张死亡证明统计，而是把病原体、感染综合征、药敏数据和死亡风险装入模型：
- "归因于耐药"假设耐药感染仍发生，但病原体变得对药物敏感，估计耐药本身带来的额外死亡。
- "与耐药相关"假设耐药感染完全不发生，因而包含感染本身及耐药共同涉及的更大负担。
两种估计都依赖缺失地区的统计外推、药敏检测质量和反事实风险，不能互换，也不能把 471 万写成"全部由滥用抗生素直接造成"。
评价管理项目要看完整链条。 单看抗生素使用量下降可能掩盖漏治，单看短期死亡不一定捕捉耐药传播。较完整的评价应同时报告适应证、培养送检、正确选药与降阶梯、治疗时长、严重感染结局、艰难梭菌等不良事件、耐药率、药物可及性，并按医院、社区、畜牧与环境来源分层。
跨域连接
- 抗微生物耐药：耐药不是抗生素"造出来"的。在与人类用药完全无接触的环境里——三万年前的冻土、与世隔绝的深洞穴——都能测到多种耐药基因，因为产抗生素的土壤微生物本来就带着自我保护机制。抗生素做的事是把这些基因从罕见推到普遍。更关键的是传播方式：耐药基因常挂在质粒、转座子与整合子上，能在不同菌种之间水平转移。于是压力在任何一处施加（医院、养殖场、污水厂），受益的都是整个共享的基因池。
- 酶催化：最常见的耐药机制是 β-内酰胺酶——它水解青霉素类的四元环，把药变成没有活性的开环产物。人类的应对是给药物配一个自杀底物：克拉维酸本身抗菌力很弱，但它进入酶的活性中心后形成不可逆的共价加合物，把酶消耗掉。这是一场围绕单个活性位点的军备竞赛，可检验推论也很直白：每一代抑制剂都会选出活性位点已改变的新酶——今天的碳青霉烯酶就是这样来的。
- 公共池塘资源治理：抗生素的有效性是一份共享的、会被使用消耗的存量。奥斯特罗姆总结的自治条件——边界清晰、监测可行、分级惩罚、有冲突解决机制——几乎可以逐条翻译成抗菌药管理的动作：处方权分级、处方审计与反馈、微生物室定期通报本院耐药率。机制在于：公地问题上道德呼吁无效，起作用的是把使用变成可观察、可归因、可回溯的行为。
- 机制设计：新抗生素的困境是收入公式与社会最优直接相反——厂商收入等于用量乘价格，而社会最优是尽量少用、把它留作后手。结果是几家做出新药的公司在获批后反而破产。解法是把付款与销量脱钩：英国 2022 年起试行订阅制，按"可及性"而非用量支付；美国的立法提案是同一思路的联邦版。机制普遍可用：当社会希望一件商品少被使用，就必须为它的可用性本身付费，而不是为使用量付费。
- 全球治理：耐药是跨境外部性——一国的农业用药与医院管理会经由旅行、贸易与食物链落到别国头上。因此需要的最小公共品是监测：各国用统一方法上报耐药率与用药量，否则既判断不了谁在搭便车，也评估不了任何干预。弱点恰恰也在这一层：联合国层面的政治宣言没有约束力，而监测覆盖最差的地方，往往正是耐药负担最重的地方——数据的缺口与问题的分布是重合的。
参考文献
- Fleming, A. (1929). On the antibacterial action of cultures of a penicillium. British Journal of Experimental Pathology, 10(3), 226-236.
- Chain, E., Florey, H. W. et al. (1940). Penicillin as a chemotherapeutic agent. The Lancet, 236(6104), 226-228.
- Schatz, A., Bugie, E. & Waksman, S. A. (1944). Streptomycin, a substance exhibiting antibiotic activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, 55(1), 66-69. DOI: 10.3181/00379727-55-14461
- GBD 2021 Antimicrobial Resistance Collaborators. (2024). Global burden of bacterial antimicrobial resistance 1990–2021: a systematic analysis with forecasts to 2050. The Lancet, 404(10459), 1199-1226. DOI: 10.1016/S0140-6736(24)01867-1
- World Health Organization. (2022). The WHO AWaRe (Access, Watch, Reserve) antibiotic book. Geneva: WHO.
延伸阅读
- Bud, R. (2007). Penicillin: Triumph and Tragedy. Oxford University Press.