出品|网易科学人栏目组 惜辰
国外Undark网站刊出长文记录了金霉素等抗生素的发现过程。托马斯·朱克斯负责家畜营养,他希望解决鸡群需要吃什么才能茁壮成长的问题。1948年圣诞节那天,他的实验成功了,他发现食用最高剂量金霉素的一组小鸡增重最多。后来FDA批准金霉素成为生长促进剂以及疾病预防药,这打开了农业规模生产的大门。此外,由于能够治疗诸多疾病,当时抗生素被称为奇迹之药。但人们对抗生素的滥用导致微生物和抗生素开启了你追我赶的致命游戏。研究者用一种药物对付它们;它们出现进化;其他研究者研制出新药;细菌再进化发动防御战。
书的封面标注了这样一句话,“这是个令人难以置信的故事:抗生素如何创造现代农业、改变全球的饮食方式。”)
1948年,一名科学家给小鸡喂了少量新研发的抗生素,这引发了抗药性、工厂养殖等方面的一系列颠覆。
在此后的所有争议中,有一点大家都同意:鸡群的体重增加了。
1948年的圣诞节,纽约珍珠河的街道非常安静,莱德利实验室的大厅更安静。在占地达500英亩的实验园区中,只有一名工作人员,他需要进出实验室,监测设备,确保实验动物被喂食。
他是托马斯·朱克斯(Thomas Jukes)。不过他没打算在那里呆多久。他让助理回家过节了。他只需进入养殖区,为133只雏鸡称重,预计不会花多长时间。
他没想到的是,那晚过后,世界因他而改变。
朱克斯是一个瘦削的英国人,他戴着一副黑框眼镜,眼睛敏锐而有神。他精力充沛,17岁就离家自力更生,移民到加拿大后,先后在一家农场和数家工厂中工作,攒够了上大学的学费。在安大略农学院获得学位,曾在家禽养殖场中的一张简易床上过夜。他还在多伦多大学医学院读完生物化学的博士学位,研究方向是鸡鸭的免疫系统。1933年,他在加州大学伯克利分校从事博士后研究,并在农学院取得了显著成就--确定了哪些维生素必须添加到鸡肉饲料中,使鸡能够在大批量养殖中健康成长。
20世纪30年代,鸡群的健康成长是个很关键的问题。第一次世界大战之前,几乎每个农民都养了几只母鸡来产蛋,并在母鸡不再下蛋后把母鸡吃掉。后来鸡肉和鸡蛋成为农产物,这也是人们经营农场的原因。养殖鸡的数量并非几只,而是几千只。它们不再像过去那样在谷仓附近的空地上溜达,从地上啄食谷粒和虫子,而是被隔离在棚内,食用人造营养饲料。家禽行业同时也需要饲料专家的支持。
朱克斯成为这些专家之一。莱德利公司把他从加州招募过来,承诺为他配备实验室和工作人员。莱德利公司成为家禽科学方面的领军者。不过莱德勒不是农业公司,而是一家制药公司,也是抗生素的首批制造商之一。
1942年,朱克斯加入莱德利公司。这一年,青霉素这种新药能够阻止严重烧伤的伤口感染,从而挽救了波士顿椰子林夜总会火灾中100多名受害者的生命。这足以证明抗生素的力量,因此美国政府投入资金生产抗生素,并把数百万剂抗生素送往二战的战场,以惊人的速度拯救无数人的生命。
青霉素的成功让人们渴望研发出更多的抗生素,也渴望这些新药所能带来的利润。制药公司在世界各地发送无菌样品管,请求传教士和士兵用样品管收集任何看起来有研究价值的霉菌或泥土。莱德勒公司的首席病理学家本杰明·杜格加(Askjamin Duggar)让密苏里大学的一位旧同事从校园里随机取一些泥土。其中有一管泥土是从农学院种植多种牧草的地里挖出来的,泥土中含有一种可渗出金黄色化学物质的细菌。在测试中,该化合物能杀死的各种各样病菌多于青霉素的抗菌种类数量,同时又不同于链霉素的抗菌种类。
1948年2月,莱德利的母公司--美国氰胺公司申请了一项专利。由于这种化合物是金黄色的,或许也希望它能带来滚滚财源,杜格加把金霉素链霉菌称为“gold-making(炼金)”,把这种化合物称为金霉素。金霉素是四环素类药物家族的第一名成员。
朱克斯并未参与莱德利的抗生素研发项目,他的工作是研究家畜营养。圈养时,鸡需要吃什么才能茁壮成长。对这一问题,他很感兴趣。由于历史的偶然,这一问题比以往任何时候都重要。二战促使人们对蛋白质的需求大涨,从而导致鸡的养殖量几乎增至三倍。但是当战争结束时,家禽市场崩溃,养殖者努力寻找降低成本的方法。于是所有养殖者把鸡的饲料从富含维生素的鱼粉变成更便宜的大豆。不过,食用大豆后,鸡的成长状态不佳。它们长得慢,下的鸡蛋无法孵化。正如朱克斯在第一份工作中所学到的,即使在饲料中添加了维生素,鸡群也无法茁壮生长。人们谈论着一种营养增强物的添加--“动物蛋白因子”。
接着,莱德尔的竞争对手默克公司(MerckCompany)发现,研制链霉素的过程产生了一种化合物。这种化合物能够让小鸡长得更好,哪怕只喂养它们少量的蛋白质。默克公司的科学家把这一副产品鉴定为维生素B12。
莱德勒公司的金霉素是默克公司使用的细菌菌种的“远房亲戚”。朱克斯想知道,金霉素能否发挥同样的作用。这一想法驱使他在圣诞节的早晨去了办公室。那天天气温暖而干燥,只下了一点雪。几周前,他开始了一项实验,希望能研制出一种新的动物蛋白因子。圣诞节那天他成功了。
他从鸡群中选择了一小群6个月大的母鸡和公鸡。它们食用的是经特殊混合的饲料,营养含量低,因此小鸡会变得虚弱。这样就能更容易地区分不同添加剂的影响。当母鸡下蛋时,他使用孵化器孵化出小鸡,再把这些小鸡分成几组,每组12只。他还设了一个对照组,由12只小鸡组成,它们的饲料同父母一样缺少营养。而实验组得到了不同剂量的补充剂。其中一组被喂养了少量用来培育金霉素的生长培养基。
圣诞节是小鸡孵出后的第25天。这时对照组中大多数小鸡已经死亡。朱克斯把它们全部称重,仔细记录数据。反复分析数据后,他发现重量最重的是食用最高剂量金霉素的小鸡。它们的重量约达10盎司(约合283.5克),比食用了添加维生素B12的饲料的小鸡重三分之一。
60克含有微量金霉素的培养基帮助小鸡长到这一重量。60克是什么概念?几个小硬币、两片面包或一个鸡蛋的重量。但是这一点重量足以撬动整个农业结构,影响土地使用、劳工关系、国际贸易、动物福利和世界大部分地区的饮食习惯。
朱克斯是一个瘦削的英国人,他戴着一副黑框眼镜,眼睛敏锐而有神。他精力充沛,17岁就离家自力更生,移民到加拿大后,先后在一家农场和数家工厂中工作,攒够了上大学的学费。在安大略农学院获得学位,曾在家禽养殖场中的一张简易床上过夜。他还在多伦多大学医学院读完生物化学的博士学位,研究方向是鸡鸭的免疫系统。1933年,他在加州大学伯克利分校从事博士后研究,并在农学院取得了显著成就--确定了哪些维生素必须添加到鸡肉饲料中,使鸡能够在大批量养殖中健康成长。
20世纪30年代,鸡群的健康成长是个很关键的问题。第一次世界大战之前,几乎每个农民都养了几只母鸡来产蛋,并在母鸡不再下蛋后把母鸡吃掉。后来鸡肉和鸡蛋成为农产物,这也是人们经营农场的原因。养殖鸡的数量并非几只,而是几千只。它们不再像过去那样在谷仓附近的空地上溜达,从地上啄食谷粒和虫子,而是被隔离在棚内,食用人造营养饲料。家禽行业同时也需要饲料专家的支持。
朱克斯成为这些专家之一。莱德利公司把他从加州招募过来,承诺为他配备实验室和工作人员。莱德利公司成为家禽科学方面的领军者。不过莱德勒不是农业公司,而是一家制药公司,也是抗生素的首批制造商之一。
1942年,朱克斯加入莱德利公司。这一年,青霉素这种新药能够阻止严重烧伤的伤口感染,从而挽救了波士顿椰子林夜总会火灾中100多名受害者的生命。这足以证明抗生素的力量,因此美国政府投入资金生产抗生素,并把数百万剂抗生素送往二战的战场,以惊人的速度拯救无数人的生命。
青霉素的成功让人们渴望研发出更多的抗生素,也渴望这些新药所能带来的利润。制药公司在世界各地发送无菌样品管,请求传教士和士兵用样品管收集任何看起来有研究价值的霉菌或泥土。莱德勒公司的首席病理学家本杰明·杜格加(Askjamin Duggar)让密苏里大学的一位旧同事从校园里随机取一些泥土。其中有一管泥土是从农学院种植多种牧草的地里挖出来的,泥土中含有一种可渗出金黄色化学物质的细菌。在测试中,该化合物能杀死的各种各样病菌多于青霉素的抗菌种类数量,同时又不同于链霉素的抗菌种类。
1948年2月,莱德利的母公司--美国氰胺公司申请了一项专利。由于这种化合物是金黄色的,或许也希望它能带来滚滚财源,杜格加把金霉素链霉菌称为“gold-making(炼金)”,把这种化合物称为金霉素。金霉素是四环素类药物家族的第一名成员。
朱克斯并未参与莱德利的抗生素研发项目,他的工作是研究家畜营养。圈养时,鸡需要吃什么才能茁壮成长。对这一问题,他很感兴趣。由于历史的偶然,这一问题比以往任何时候都重要。二战促使人们对蛋白质的需求大涨,从而导致鸡的养殖量几乎增至三倍。但是当战争结束时,家禽市场崩溃,养殖者努力寻找降低成本的方法。于是所有养殖者把鸡的饲料从富含维生素的鱼粉变成更便宜的大豆。不过,食用大豆后,鸡的成长状态不佳。它们长得慢,下的鸡蛋无法孵化。正如朱克斯在第一份工作中所学到的,即使在饲料中添加了维生素,鸡群也无法茁壮生长。人们谈论着一种营养增强物的添加--“动物蛋白因子”。
接着,莱德尔的竞争对手默克公司(MerckCompany)发现,研制链霉素的过程产生了一种化合物。这种化合物能够让小鸡长得更好,哪怕只喂养它们少量的蛋白质。默克公司的科学家把这一副产品鉴定为维生素B12。
莱德勒公司的金霉素是默克公司使用的细菌菌种的“远房亲戚”。朱克斯想知道,金霉素能否发挥同样的作用。这一想法驱使他在圣诞节的早晨去了办公室。那天天气温暖而干燥,只下了一点雪。几周前,他开始了一项实验,希望能研制出一种新的动物蛋白因子。圣诞节那天他成功了。
他从鸡群中选择了一小群6个月大的母鸡和公鸡。它们食用的是经特殊混合的饲料,营养含量低,因此小鸡会变得虚弱。这样就能更容易地区分不同添加剂的影响。当母鸡下蛋时,他使用孵化器孵化出小鸡,再把这些小鸡分成几组,每组12只。他还设了一个对照组,由12只小鸡组成,它们的饲料同父母一样缺少营养。而实验组得到了不同剂量的补充剂。其中一组被喂养了少量用来培育金霉素的生长培养基。
圣诞节是小鸡孵出后的第25天。这时对照组中大多数小鸡已经死亡。朱克斯把它们全部称重,仔细记录数据。反复分析数据后,他发现重量最重的是食用最高剂量金霉素的小鸡。它们的重量约达10盎司(约合283.5克),比食用了添加维生素B12的饲料的小鸡重三分之一。
60克含有微量金霉素的培养基帮助小鸡长到这一重量。60克是什么概念?几个小硬币、两片面包或一个鸡蛋的重量。但是这一点重量足以撬动整个农业结构,影响土地使用、劳工关系、国际贸易、动物福利和世界大部分地区的饮食习惯。