本内容由【SME科技故事】公众号原创，未经授权禁止转载

在没有抗生素的年代，人类在与疾病的抗争中很难取得胜利，而死亡总是比治愈先一步到来，而人类医学的发展和反抗从未停止。

一位医学教授把一种工业染料用成了抗菌药，竟然一举拯救了原本面临截肢厄运的女儿，就连当时美国总统罗斯福的儿子也受到恩惠。

谁能想到，这史上第一种商业化的抗菌药，竟是这位教授用亲生女儿做人体实验试出来的？而他本人凭实力斩获的诺贝尔奖，却被国家官方拒收。

疾患肆虐而医疗水平落后的战乱时期，如果不幸被细菌侵染，大概率也就意味着死亡，即使最初只是不小心划伤了个小伤口。一位名叫格哈德·杜马克的德国病理学家，他也曾目睹过许多类似的病例。而最亲近的一位病人，是他年仅三岁的女儿。

1932年，在一次打针过程中，他的女儿被未经消毒的针头严重感染，链球菌侵染入体内。随后，伤口开始发炎恶化，年幼的女儿高烧不断。而当时青霉素刚发现不久，还没发展到能用于临床治疗的地步。

于是主治医师告诉杜马克，要想保住他女儿的性命，就需要接受截肢手术，截去她因为感染上链球菌而发炎肿胀的手。

格哈德·杜马克

眼看女儿病情危急，又不忍心让女儿年纪轻轻就此截肢，同属于医学领域的杜马克能做些什么吗？其实当时杜马克正在研究的项目，恰好就针对细菌感染疾病。

他当时是法本公司的拜耳实验室工作，这是当时欧洲最大的化学公司。而杜马克的工作，则是从染料中寻找具有抗菌特性的物质，研发出抗菌药物。

染料能治病？还有一个实验室的人专门研究怎么用染料治病？没错，这就是当时拜耳实验室正在做的事。要考究起来，如今大名鼎鼎的制药及化工跨国公司，最初是以颜料公司起家的，两位创始人是一位商人和一位颜料大师，和医学可谓是牛头不对马嘴。后来转向医疗药品方向，也是依赖于一个惊喜的发现。

1856年，有科学家发现，一种紫色染料竟然可以穿透细菌的外壳，让细菌也染上紫色。后来也有人发现，一些合成染料能抑制细菌的生长。看似完全没有关联的两个领域因为化学品与细菌的关系打通了隔墙，于是1925年，拜耳和其他公司合并为法本公司，摇身一变成为化学制药公司。

杜马克作为其中的一位研究者，其实已经尝试过上千种染料，却都只落得失败告终。这时女儿突如其来的危急病情更是加剧了杜马克工作中的压力，他迫不及待想要找出一种有效的抗菌药物。

有时幸运就是在恰当的时候降临，在绝望之境才有焕发希望的可能。

在此之前，杜马克已经在小白鼠身上做了三年的实验，试验过数千种偶氮类*染料。他先用病菌感染小白鼠，然后投药喂食或注射，检测小白鼠对药物的反应。但他却只能目睹着一批批小白鼠被病菌侵染而死。

直到试验了一种叫做百浪多息的红色染料，其中含有一种磺胺类的物质，在体外并不会表现出抗菌活性，但进入小白鼠体内后竟然出现了抗菌效果。

这是一种合成染料的中间体。早在1908年，人们就第一次合成了磺胺，一直以来在染料工业中使用。但要说发掘出磺胺的抗菌效果，杜马克还算是第一人。经过这么多次心灰意冷的失败之后，杜马克终于发现了具有抗菌特性的染料。

*注：偶氮化合物是指含有偶氮基的一类有机化合物，“N=N”称为偶氮基。

红色染料百浪多息

但是这种药物只在小白鼠和兔子身上做过实验，而且这类哺乳动物对百浪多息的耐受量大概在500mg/kg体重之下，要是加大剂量就会引起呕吐等异常效果。

即便发现磺胺类药物在动物身上具有抗菌作用，但对于人体是否也有同样的效果？应该选择多大的剂量？一切都还是未知的。

这是药物需要接受临床试验的重要阶段，也是杜马克的女儿亟待接受医治的关键时刻。于是杜马克决定，让女儿从这次风险中获得避免截肢的机会——3岁的小女儿成了百浪多息的第一位临床试验者。

杜马克尝试给女儿服用了几次百浪多息，据记载剂量大概超过了10克，这个剂量是现代标准剂量的好几倍。然而，在医学上也出现了大力出奇迹的神奇效果。几天之后，女儿的病情逐渐好转，看来被感染的细菌确实得到了有效抑制，而原本应该要截肢的手臂也保住了。

杜马克怀揣首例临床试验大获成功，以及女儿疾病痊愈的双重喜悦，又花了三年的时间对百浪多息投入了更细致的研究。1935年，他把动物实验和人体实验的研究成果整理发表，向全世界宣告发现第一种人工合成抗菌药的喜讯。

被葡萄球菌感染（左）和被链球菌感染（右）的红细胞

百浪多息这种磺胺类药物之所以能从众多染料中脱颖而出，其实也是一场微观层面上的狸猫换太子游戏。

细菌通常离不开叶酸的存在，这是合成核酸、保证细菌生长繁殖的必需物质。而对氨苯甲酸（PABA）是细菌合成叶酸的原料，同时也是磺胺药作用的着手点。磺胺药进入体内，就开始与PABA竞争细菌中的二氢叶酸合成酶。一旦磺胺药争夺成功，与二氢叶酸结合后，细菌也就不能利用PABA正常合成叶酸。少了叶酸这种重要物质，细菌再也没法合成蛋白和核酸，药物就此发挥出阻止细菌生长繁殖的抑菌作用。

虽然杜马克用工业染料合成抗菌药的消息十分轰动，但当时保守的医学界大多不敢使用这种新药，直到美国总统的儿子为百浪多息亲身代言。

就在研究论文发表一年后，美国总统富兰克林·罗斯福的儿子也患上了链球菌咽喉炎。当时即使问诊哈佛医学院的精英，也只能得出死路一条的答案。这是一位医生听说德国出了一种新药，抱着侥幸的心理给小富兰克林弄来尝试，结果真的让他康复痊愈了。

这自然引起了美国民众乃至全世界人民的关注，于是百浪多息受到媒体广泛报道，从此名声大噪，人们也才放心使用这种具有抗菌效果的新药。

许多药企也开始争先恐后地研制磺胺类药物，不出十年，就已经有超过5000种磺胺类衍生物被研制合成。然而在厂家疯狂驱逐利益中，药品商业化迅猛发展背后，也出现了可怕的药害事故。一家药企突发奇想把固体药物溶解为带有甜味的液体药，却因为选用错误的溶剂，最终造成100多人死亡的磺胺酏事件。5000多种药品中真正具有医疗价值的也只有20种左右。

小富兰克林

百浪多息是人类合成的第一种商业化抗菌药，这无疑是值得被授予诺贝尔奖的伟大成就。1939年，杜马克就获得了诺贝尔生理学或医学奖，但是他却无法接受这个殊荣。

就在两年前，希特勒和纳粹党颁布了一项规定，禁止德国公民接受诺贝尔奖。这是因为在1935年，诺贝尔奖委员会把诺贝尔和平奖授予了一位反法西斯的德国记者，卡尔·冯·奥斯耶茨基，这彻底激怒了德国当局。

于是杜马克受限于国情，直到1947年才亲手拿到奖牌，但诺奖奖金早已被瓜分完了。

如今，磺胺类药物已经几乎被抗生素或喹诺酮类药物取代，在发达国家的处方中鲜少单独开具磺胺类药物，而在发展中国家，它仍然被广泛用来治疗沙眼、泌尿道感染等细菌感染疾病。

但百浪多息这段传奇的研发事迹却依然在人类医学史中熠熠生辉，它应该让人铭记旧时代饱受细菌感染疾病摧残的人们，以及杜马克的执着和幸运。

GerhardDomagk. Science History Institute, 2017.12.04.

Domagk G.Gerhard Domagk - Biographical[J].

Prontosil.Wikipedia, 2019.06.03.

Haller J S . The First MiracleDrugs: How the Sulfa Drugs Transformed Medicine[J]. Perspectives in Biology& Medicine, 2008, 50(1):416-417.