超级大酋长
时间:2023-05-25 来源: 作者:赫墨
原本培养葡萄球菌的培养皿中因为忘记了清洗而长出了青灰色霉菌,这是一种霉菌污染。虽然情况并不严重,可这对于医药实验来讲,其实就是一种工作失误。
但弗莱明却发现,在这种青灰色霉菌的周围,原本应该同样长出的葡萄球菌却消失不见了,从而在培养皿中形成了一个无菌圈——这种现象在后世被称为“抑菌圈”。
弗莱明随即就意识到这是由于这种青灰色的霉菌能够分泌一种杀死葡萄球菌或阻止葡萄球菌生长的物质所致,根据这种霉菌的颜色,他把这种物质称为青霉素。
青霉素从此华丽丽的登上了人类医学史的舞台!
只是当时弗莱明也发现,杀菌的物质不在于霉菌本身,而是在培养液里。但当他尝试将这种物质从溶液中分离出来时,却发现它非常不稳定,在碱性或者高温环境下都会迅速分解,即便在常温下也会很快失活。所以弗莱明始终没能成功分离出青霉素,他只能将青霉菌菌株一代代地培养。
随后弗莱明就写了一篇有关于青霉素的论文并发表,以求得到其他人的帮助。
但可惜的是,他的这片论文在当时并没有得到其他人的重视。
一直到1939年……
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超级大酋长 第六零六章 冻干法(上)
石熊有些激动的接过了那个小瓶子,像是看着绝世珍宝一样的看着这个小瓶子中的那一小撮灰色粉末。
“让,提纯的工艺成熟了没有?你和你的团队现在能不能大量的提纯这种青霉素?”许久,石熊抬起头问阿古斯特。
阿古斯特叹了一口气摇头道:“头儿,按照您的提示,提纯青霉素的工艺我们现在掌握了,但这种工艺还不成熟,我们需要改进。如果用现在的提纯工艺来提纯青霉素的话,就这么一小撮青霉素,我们最起码需要一个星期的时间。”
这话让石熊也有些抓瞎的挠了挠头皮,他皱着眉头沉吟了一下就说:“走,去你们实验室看看。”
乔拉克鲁鲁立刻走到了外面,低声对站在外面的值日官说道:“今天酋长大人有极为重要的事情要办,所以他今天不会见任何人了,有人来,你直接推掉,或者让他们明后天再来。如果实在有非常重要的事情,你让人通知我。”
值日官重重的点了点头,乔拉克鲁鲁随即就跟上石熊的脚步,三个人在十来个亲卫兵的保护下,乘坐着一辆低调的四轮马车,迅速向着位于巨熊宫东南方的炎黄科技院驶去。
炎黄科技院是目前炎黄部族的最高科研机构,这里汇聚了从欧洲找来的众多炼金士和科学家,还有这些年中炎黄部族培养出来的各种科研人才,其在部族的地位和这个年代的英国皇家科学院在英国的地位是一样的。
从最早跟着石熊的四大炼金士,到后来的十八罗汉,再到如今的几百名炼金士和科学家,现在的炎黄科技院已经是整个炎黄部族最大的科研机构。目前炎黄帝国的正在进行的众多项目,都离不开炎黄科技院的技术支持。
像远在东都正在测试的那艘卡洛斯号,如果没有炎黄科技院的技术支持,那艘船到现在也不可能下水的。
还有现在正在挖掘的芝加哥运河以及正在准备挖掘的伊利运河以及韦兰运河,都离不开科技院的技术支持。另外那些正在修建的主干公路,同样有大量的技术支持来自于炎黄科技院。
炎黄科技院虽然坐落在上京的市中心位置,但这里占地面积极广,甚至比巨熊宫的占地面积都大。而且这里周围没有什么商业区和居民区,环境很是幽静。而且这周围还有整整两个团的暴熊军将士在驻扎和保护,让这里的安保程度都超过了巨熊宫。
石熊可是从后世魂穿而来的,他自然知道这些科研人员的珍贵性。
在如今炎黄部族百废待兴的年代,这些科研人员的珍贵性和重要性甚至超过了暴熊军。
石熊乘坐的这架四轮马车上有巨熊宫的独特标志——一头仰头咆哮的巨熊熊头,所以这辆马车一路上哪怕经过了十多道关卡,都无人阻拦。
谁都认得驾车的车夫——那正是亲卫军的副统领兼神之子大酋长的贴身侍卫。
车子很快就进入到了幽静的科技院中,然后迅速的来到了一片相对独立的院落,这里就是让.阿古斯特的地盘,皇家科技院医药园。
下了车,石熊和乔拉克鲁鲁在阿古斯特的引领下,来到了一处极为坚固和巨大的房屋面前,外面有数十个荷枪实弹的暴熊军士兵在看守。这些恪尽职守的士兵在看到石熊亲自到来之后,一个个都脸上带着狂热的表情极为认真地举手敬礼。
但没有一个人发出任何声音。
石熊同样举手敬礼后,然后急匆匆的就走进了这座大房子。
一进去,一股热气就扑面而来,大约三十多名身穿白大褂的人正在里面忙碌。
走进这座屋子,石熊一时间都有些恍惚。如果不是确定自己现在就是处在十八世纪七十年代,他还真以为自己来到了上大学时候的实验室。
这间巨大的房屋中,到处都能看到各种各样的试验器具,五花八门形状各异的玻璃器皿、金属器皿充斥在这间屋子中,众多科研人员正在心无旁骛的进行着各种各样的试验。
他们甚至都没有看到石熊的到来。
石熊也没有去打扰他们,在阿古斯特的带领下来到了大房子隔壁的一间小了很多的房间。里面也有众多的瓶瓶罐罐以及各种各样的试验器皿。
“头儿,这就是青霉素的培养皿。”阿古斯特走到了被一个足有一张双人长大小的密封玻璃房跟前说道,在这个密封的玻璃房中摆放着一片大小不一的玻璃器皿,“我们的青霉素都是在这些器皿中培养出来的,玻璃房中的温度和湿度是可控的。”
石熊看着那些大小不一、里面全都是棕黄色培养液以及培养液中漂浮的一小撮一小撮青灰色发霉物质的玻璃器皿,微微的点了点头。
“现在我们已经可以大规模的培养青霉素菌株了,这东西培养起来并不难,只要控制好温度和湿度,可以在短时间内大量的培养。不过,就是这青霉素的提纯我们目前还没有找到大规模而且稳定提取的办法。”
石熊再次点了点头,作为如何培养青霉素以及提纯青霉素的指导者,他自然知道真正的青霉素并不是那些青灰色的发霉物质,而是存在于这些培养液中。只有在这些培养中提纯的青霉素,才是真正的青霉素。
只是青霉素是混合在培养液中,如果不提纯的话,这种培养液是很难在常温下长时间保存的。
所以,要想得到真正的青霉素,就必须要从这些培养液中提纯。
可问题是,提纯后的青霉素虽然是粉末状,但在物理相态中却是属于不折不扣的固体,而要想从液体中把固体提纯出来,一般都是通过加热的方式让液体变为蒸汽蒸发掉,而其中溶解的青霉素才能被析出。
就好像石熊在魂穿到这个时代之后做的精致食盐,其实就是一种利用蒸发而提纯食盐的过程。
可偏偏青霉素的提纯用这种办法不行。因为青霉素细菌无法忍受高温,一旦温度过高,那么即便是把青霉素提纯出来,提纯出来的青霉素也是毫无用处。
在原本的历史时空中,最先发现青霉素的亚历山大.弗莱明就是在这个环节上被困扰了十多年的时间,一直到了1939年,澳大利亚病理学家霍华德.沃尔特.弗洛里和德国生物化学家恩斯特.钱恩才开始尝试用别的方法来提纯青霉素,这种提纯青霉素的方法就是冻干法!
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超级大酋长 第六零七章 冻干法(下)
阿古斯特指着距离这个玻璃房不远处的一套看起来很复杂的实验器材说道:“头儿,这就是我们根据您的指点而研究出来的冻干提取设备。您看,这是减压罐,这是空气抽干设备,这是低温冷冻设备,这是连续加温设备,这是……”
到了这里,阿古斯特显得极为兴奋,这里才是他的地盘,这里的一切都凝聚着他所有的心血。
在这里,他才是真正的主宰者。
石熊一边看,一边很满意的点头。
他虽然很重视炎黄科技院,为了科技院他也是不计成本的投入,但他平时的工作实在是太多了,这让他很少有时间来科技院视察。而且科技院也不光医药园,还有其他众多的科技园。
所以石熊尽管也来过几次科技院,但他这还是第二次来医药园。上次他来医药园的时候,医药园还没有这么多的设备,也没有这么多的人。现在的医药园和他上次来的时候已然是截然不同。
“头儿,根据您的提示,我们一开始是做的是三相点的试验。”阿古斯特的脸上露出了一抹苦笑,“我们早就知道水的三种相态,固态、液态和气态,也知道升华和凝华是怎么一回事,但要想找到真正的三相点,这可真费了我们不少劲儿和大量的时间。不过幸不辱命,找到三相点的温度和气压数据之后,我们的冻干提取法就算是完成了80%。”
阿古斯特所说的这个三相点,石熊当然清楚了,这个名词还是他告诉阿古斯特的呢。
水的三种形态,固态、液态和气态,在这个年代早就被欧洲的众多科学家和炼金士知道了,他们也知道水在液态情况下,只要加温到一定的温度,那么水就会沸腾然后变成气态。嗯,这个温度就是指刚刚提出来才三十多年的摄氏度,具体的数字是100摄氏度。
反之,给液态水降温到一定温度,也就是0摄氏度,那么液态水就会变成固态的冰。
通过加温或者降温的方法来实现水的三相变化,这是众所周知的事情。
同样,从固态直接到气态的升华以及从气态直接变为古代的凝华,在这个时代绝大多数科学家也都知道。
但把升华/凝华点、蒸发/凝结点、以及熔化/凝固点这三点合三为一的三相点,在这个年代却是没人知道,也没人能够想到通过气压和温度的变化,可以让液态水同时呈现出一种固态/液态/气态三种相态并存的状态。
这种在二十世纪才被发现并提出的水的三相点,在后世被定为热力学温度的唯一基准点。但在这个年代,水的三相点还没有被发现。
石熊前世虽然是一个文科生,但这种最基本的热力学物理单位他还是知道的,而且他也知道水的三相点该如何获得,更知道要想把青霉素提纯出来就必须要利用冻干来来实现。
而冻干法的前置就是找到水的三相点。
找到水的三相点,要是在后世,那是一个轻而易举的事情。但在现在,知道是一回事,要想找到水的三相点是非常困难的。
谁都知道,在温度不变的情况下,影响水的相态的因素还有大气压。比如说在海平面上,基本上是一个大气压的情况下,水需要加热到一百摄氏度才能够沸腾。
但如果海拔上升,那么气压就会减小,水的沸点就会随之降低。在华夏藏区的日光城,海拔3650米,在那里,水只要加热到92摄氏度就会沸腾。
这就是因为气压的变化而导致水的沸点的降低。
所以,如果说气压降低到一定的地步,水在常温下都能沸腾。
反之,如果气压持续升高的话,在同样的温度下,水的沸点则会持续上升。用高压锅煮东西快,其实就是因为高压锅内气压要远远高于外界,所以水的沸点会升高很多,锅内煮的东西就会更容易煮熟。
虽说在一百三十多年前伽利略就发现了气压,后来的托里拆利更是发明了气压计,但气压这东西即便是到了这个时代,在科学界应用的也不是很多。
现在或许有很多人知道气压、温度的变化会对液态水造成不同的影响,可距离发现水的三相点还早着呢。
要不是石熊的提示和指点,阿古斯特也不会懂如何搞定水的三相点。
不过有了石熊的提示和指点,阿古斯特和他的团队成员终于在耗费了很久的时间之后,这才找到了水的三相点。在0.01摄氏度的温度和0.61个大气压下,纯净的水会呈现出固态、液态、气态三相态并存的状态。
“头儿,您说过,青霉素这东西不耐高温,必须要低温提纯才可以。所以当我们找到了水的三相点之后,就把培养青霉素的培养液冷冻了起来。然后我们把冷冻成固体的培养液放入减压罐,就是这个设备。”阿古斯特指着那个用厚实的玻璃做成的密封设备说道。
“冷冻的培养液放入减压罐之后,我们就开始抽取减压罐中的空气。因为减压罐中的空气被不断抽出,减压罐中的气压就会随之降低。同时我们会给减压罐不断的降温,当温度达到0.01摄氏度,气压降低到0.61个大气压之后,培养液中的水分就会持续升华变为气体,留下来的就是经过第一次提纯的青霉素粉末。”
石熊满意的点头,其实这就是他给阿古斯特的提示和指点。这个方法也是当年恩斯特.钱恩所使用的冻干提取法提纯青霉素的办法。
法国炼金士能够真的按照这种方法在这个年代把青霉素提纯出来,已经很不容易了。
“不过这第一次提纯后的青霉素粉末,里面依然含有大约10%的水分,在这些粉末中还有一些水是以结晶水的形态依附在青霉素粉末中。一旦温度和气压变化,这些结晶水就会变成液体,从而让青霉素粉末变潮,导致青霉素粉末变质。所以我们在经过第一次提纯之后,又利用微加热以及继续降低大气压的方法进行二次提纯。这样提纯出来的青霉素粉末的含水量只有2%左右!这样的青霉素粉末已经可以长时间保存了。您看到的那个小瓶中存放的青霉素粉末,就是经过二次提纯之后的青霉素!”
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超级大酋长 第六零八章 任重道远
对于让.阿古斯特的工作,石熊除了满意之外就没有别的想法了。
这可是青霉素啊。
在这个年代,这东西就是治病救人的神药!是绝对可以和牛痘接种法并肩的存在。
要知道在原本的历史时空中,青霉素可是被誉为二战时期的三大发明之一,是和蘑菇弹以及雷达并存的发明。
而二战时期在美国大量生产青霉素的计划,是仅次于曼哈顿计划的重要存在。
如果说现在有什么遗憾的话,那就是青霉素的产量了。不过这也不是什么问题,只要找到了如何提纯青霉素的办法,产量的提升只不过是时间问题。
“让,青霉素在动物身上做的试验如何?”石熊问道。
这话让阿古斯特原本兴奋的脸色顿时就垮了下来,“头儿,在提纯青霉素之前,我们已经用青霉素培养液在动物身上做了很多次试验,但效果并不是很理想,我认为这与培养液中的青霉素剂量太少有直接的关系。不过我认为,如果使用提纯后的青霉素加大剂量做实验,我认为效果会更好一些,不过还需要实验青霉素的配比剂量。”
这话让石熊心中也暗叹了一口气。
果然,这青霉素并不是那么好弄的啊。
别看现在找到了提纯青霉素的方法,而且也成功的提纯了青霉素,可就这么一点量那真心是不行的。
其实在原本的历史时空中,弗莱明发现青霉素的时候,那时候一升青霉素培养液中的青霉素仅仅只有可怜的两个单位。按照这种浓度来计算的话,如果按照诊肌肉注射青霉素一天万单位的剂量估算,这需要将一个25米的短道游泳池的水都灌到人体中才可以起到治病的效果。
这显然是不可能的。
但要想让青霉素起到效果,剂量就必然要加大。
阿古斯特用的培养液虽然已经换成了玉米浆,培养液中的青霉素剂量大大提升,但依旧无法达到临床实验的标准。
当年弗莱明就是受困于无法提纯青霉素,而无法实现青霉素从0到n的转变。
后来即便是澳大利亚病理学家霍华德.沃尔特弗洛里和德国细菌学家恩斯特.钱恩找到了如何提纯青霉素的办法之后,一开始也是因为产量的缘故而无法彻底发挥出青霉素的巨大功效来。
当年弗洛里和钱恩在牛津大学找到了如何提纯青霉素的办法之后,就开始雇用了很多当地的女孩,将牛津大学里能找到的各种瓶瓶罐罐都用于培养青霉素——据说当时他把牛津大学变成了霉菌工厂。
可即便是如此,青霉素的产量依然无法达到可以在临床应用的地步。
不过弗洛里是一个真正的天才,他不仅精通药理方面的知识,还是一个杰出的组织者。
弗洛里很清楚光凭借自己和钱恩的力量是无法研究出可以应用于临床的青霉素,所以他就找来了更多的专家共同来研究如何加大青霉素的产量。
弗洛里找来的人之中就有诺尔曼.希特利。于是希特利研制出一种青霉素的水溶液,并且调整了药液的酸碱度,这才使得青霉素能够用于动物和人体。
但用这种常规方法获得的青霉素依然很少,甚至不够救治一个细菌感染的病人。于是弗洛里开始寻求药厂的帮助。他先联系了英国的药厂,但所有的力量合在一起也不足以解决问题。
于是弗洛里和希特利去美国寻求帮助,他们找到了洛克菲勒基金会。
洛克菲勒基金会有钱啊,有了钱之后,弗洛里在随后的研究中很快就取得了突破性的进展。
他用玉米浆代替原来的蔗糖液做培养液,可以将产量提高二十倍。
可是产量提升了,青霉素菌种又不够了。
在这个世界上的霉菌有很多种,有的容易产生青霉素,有的则根本没有。为了寻找新的菌种,弗洛里将实验室的人都派了出去。结果一位叫玛丽.亨特的实验人员在水果摊上找到了一种长了毛的甜瓜,发现上面的黄绿色霉菌已经长到了深层,于是就把它带了回来。
这种黄绿霉菌可以很好的提炼青霉素,于是在使用新菌种和玉米浆培养液之后,青霉素的产量提升了两万倍!
不过即便是这样,青霉素的产量依旧不足,后来美国的几大药业巨头加入了进来,上千名工程师通力合作,最终又让青霉菌的浓度提升了近百倍,这才达到了工业化生产的要求。
所以,光成功的提纯出青霉素还是远远不够的,如何加大青霉菌的浓度以及青霉素的产量,才是关键的。
不过石熊刚想到这里,阿古斯特就说了:“头儿,我们已经在您说的那种甜瓜身上找到了大量培养青霉素的办法了,您说的甜瓜果然是培养青霉素的好东西,我们现在已经不用为菌株的来源发愁了。”
顿了顿,阿古斯特继续说道:“而且我们也根据您当初所说的办法,用玉米浆来做培养液,这种培养液的效果也极为不错,而且造价很低,完全具备大规模培养青霉素菌株的条件。现在菌株和培养液的问题基本上全都解决了,下一步就是想办法如何继续提升青霉素菌株的浓度了。”
石熊点了点头,他已经把他所知道的如何加大青霉素产量的办法都告诉了阿古斯特,最起码现在阿古斯特提纯青霉素的产量已经摸到了工业化量产的门槛了,接下来只要在把青霉素菌株的浓度搞上去,那么就可以进行工业化生产了。
不过这个过程应该还需要很长一段时间。毕竟原本历史时空中美国的那些医药巨头的工程师们如何继续提升菌株浓度的办法石熊不知道,只能依靠阿古斯特的科研团队一点一点的去研究。
想到这里,石熊点了点头说道:“让,虽说现在已经取得了突破性的进展,但现在依然不具备进行工业化量产的条件。所以,如何进一步提升青霉素菌株的浓度是你下一步最主要的攻坚目标,你身上的任务依然任重道远。嗯,你如果有什么想法就去放心大胆的做,不要有什么顾虑,你需要什么,我一定会尽我们最大的努力去满足你。”
阿古斯特重重的点了点头。
超级大酋长 第六零九章 积累
青霉素的成功提纯,这绝对是一个好消息。
青霉素提纯出来,这就意味着抗生素的出现近在眼前。只要能够攻克青霉素菌株密度的问题,那么工业化生产青霉素的日子就来到了。
不过即便是这样,离开科技院回到巨熊宫的石熊心里多少还是有些郁闷。
石熊的脑子里装着大把来自于后世的知识和技术,他也很想把这些技术全都搬运到这个年代,像很多穿越小说中所说的那样,把偌大的炎黄部族提前n年代入到现代化社会。
但这显然是不可能的。
在这个年代,还有这样那样的限制是很难甚至是根本就无法突破的。比如说最基本的基础材料,如果没有长时间的积累,根本就不可能取得快速突破。
像提纯青霉素这种技术,其实和制作无煙火药、肖化乍药、酿酒、榨油没什么区别。这种不需要基础材料仅凭金手指就能取得突破的技术在这个年代完全可以实现,但更多的东西却是需要基础材料的突破才能取得进展的。
比如说大口径火炮,如果没有更好的炮钢,那么在这个年代,使用无煙火药做发射药的火炮,口径估计也就会限制在105毫米了。再大,也不是不行,你要是不怕炸膛,尽管用就是了。
欧洲诸国的那些大口径要塞炮,口径动辄就能超过二百毫米,可那些用青铜制造的玩意儿有啥用?几门55迫击炮就能把那些大口径要塞炮送上天。
石熊要的是真正的可以远距离进行精准轰炸的火炮!
但在这个年代,什么152自行火炮,什么十英寸甚至更大口径的舰炮,显然是做不出来的。
你连的电炉都没有,又怎么可能搞出质量更好的炮钢?
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