亚历山大·弗莱明 图源：Wikipedia
新冠肺炎疫苗的研制彰显了21世纪科学的独创性。短短几个月，研究人员就找到了这种冠状病毒的刺突蛋白，找到了激发免疫反应的方法，并生产出了可供试验的候选疫苗。疫苗接种，以其多种形式，被誉为科学史上最伟大的成就之一。
但是，当我们庆祝靶向分子生物学的力量时，我们也应该继续尊重科学发现中最重要的支柱之一：意外发现。
几个世纪以来，机遇激发了医学和科学的创新。第一次世界大战期间用芥子气毒害军队导致化疗的产生。瑞士工程师George de Mestral在1955年发明了魔术贴，当时他散步后把狗毛和自己衣服上的毛刺取下来，放在显微镜下观察。
最重大的科学意外发现之一是100年前，发生在伦敦能够俯瞰普拉德街（Prad Street）的圣玛丽医院（St. Mary's Hospital）二楼的亚历山大·弗莱明实验室。这不是让弗莱明在1944年被国王乔治六世授予爵士，并在次年获得诺贝尔奖的青霉素，而是溶菌酶——一种攻击细菌细胞壁的酶的发现。尽管这一发现起初并未引起人们的重视，但在免疫学领域却被证明具有里程碑式的意义，并促使科学家认识到青霉菌的潜力。弗莱明因此在1928年开始培养和研究青霉菌。
溶菌酶的故事始于1921年末的一天，当时患感冒的弗莱明临时决定培养他的黏液样本。这位科学家这样做是有原因的：在第一次世界大战期间，他在皇家陆军医疗队服役时，目睹了中毒感染的危险，因此他想尝试任何有可能有效抵抗它们的方法。不过，黏液不太可能是一种样本，因为当时的细菌学家大都认为人体无法产生天然抗菌剂。弗莱明是一位不屈不挠、爱问求知的研究者，他可不这么认为。
在培养基准备好的几周后，弗莱明的研究生V.D. Allison注意到他的导师对培养皿中发生的事情感到惊奇。在几十年后发表的一篇悼词中，Allison描述了他所看到的景象：“培养皿的显著特点是，在鼻腔黏液滴附近没有细菌。” Allison写道，细菌聚集在培养皿里更远的地方，看上去“半透明、玻璃般、毫无生气”。一贯低调的弗莱明简单地说，“这很有趣。”
但这远不止于此。在接下来的几周中，弗莱明和Allison对其他体液进行了测试，以探究它们是否具有相似的抗菌作用。眼泪是一个显而易见的选择，首先，他们必须确定如何制造眼泪。洋葱失败后，科学家们转向了柠檬。将柠檬皮在眼前挤压，便会产生眼泪，再将其用玻璃吸管收集，随后转移到试管中进行研究。为了获得更多眼泪，科学家招募了实验人员，他们忍受了折磨，得到了回报：每次捐赠便可获得3便士。
溶菌酶削弱细菌细胞壁，使其破裂，杀死细菌 图源：IMGBIN
和黏液一样，眼泪也富含溶菌酶，这让弗莱明更加渴望扩大他的研究范围。他检测了一系列其他人类分泌物，包括唾液、痰、血清、精液、脓液和卵巢囊肿中的液体。所有样本都检测到溶菌酶阳性。溶菌酶也出现在植物和动物组织中：芜菁、蛋清、兔子、狗和豚鼠。随着每一次发现，越来越多的证据表明：生物体可以产生一种天生的抗菌剂。
早期，弗莱明关于溶菌酶的发现（“溶解”，因为它溶解了某些微生物；“酶”，因为它被确定为一种酶）并未引起轰动。1921年12月，他在医学研究俱乐部的就职演讲之后，没有人提出任何问题——Allison写道：很明显这项工作“被认为是无足轻重的”。最大的挑战是，溶菌酶的效力仅限于对人类不致病的细菌；事实证明，它对葡萄球菌这样的致命病菌无效。而且弗莱明的演讲风格保守而谦逊，对该发现的宣扬没有太大帮助。
尽管如此，弗莱明仍继续他的研究。他确信我们可以从溶菌酶上发掘更多免疫系统的机制，而且他很快就发现了具有溶菌酶培养板特征的青霉素。1928年9月3日，弗莱明放完暑假回到他的实验室后，发现了他以前看到过的东西：一种抑制细菌生长的物质。他引起了他的极大兴趣。在伦敦的亚历山大·弗莱明实验室博物馆（Alexander Fleming Laboratory Museum），这个房间被保存得和弗莱明发现引发抗生素革命的霉菌时一样。但馆长Kevin Brown特别强调，首先要让参观者了解这位科学家鲜为人知的发现。Brown从1921年开始讲述弗莱明的发现之旅，包括粘液、柠檬和眼泪的故事。他说:“溶菌酶发现的关键在于它让弗莱明对青霉素产生了兴趣。他总是说他作为科学家最好的工作是在溶菌酶方面。”
苏格兰国家博物馆弗莱明的奖章 图源：Wikipedia
站在12平方英尺的实验室里，人们可以想象弗莱明俯身在工作台上，嘴里叼着香烟的这一经典动作。这位科学家过去常常取笑Allison，因为他会在一天结束时打扫桌子，丢弃培养皿和培养管。弗莱明故意不干净，因为他想看看有没有什么出人意料的事情发生。今天，他原来的一些培养皿坐落在杂乱无章的工作室里，捕捉着从窗户射进来的阳光——这让人想起了这位科学家对意外发现的信心。
我们希望，分子生物学将很快把我们从这种流行病中拯救出来。但瞄准目标并不是前进的唯一途径，弗莱明不止一次地证明了这一点。你可能需要随遇而安，进入未知的领域。他曾说过一句名言：“人有时候发现的东西并不是自己所寻找的。”
撰文：Claudia Kalb，自由撰稿人。
翻译：杨小莉
审校：王艺静
引进来源：科学美国人
本文来自：中国数字科技馆
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