20世纪30年代末期，弗莱明把青霉菌提供给了澳大利亚裔英国病理学家弗洛里和德国生物化学家鲍里斯·钱恩。通过一段时间的实验，弗洛里和钱恩终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。之后，弗洛里在一种甜瓜上发现了一种霉菌，这种霉菌可供大量提取青霉素，并且，他还用玉米粉调制出了相应的培养液。1940年，弗洛里和钱恩用青霉素重新做了实验。他们给8只小鼠注射了致死剂量的链球菌，然后给其中的4只用青霉素治疗。几个小时内，只有用青霉素治疗过的4只小鼠还健康活着。这一实验揭开了青霉素用于临床的序幕，此后一系列临床实验证实了青霉素对多种细菌感染有惊人疗效。
在这些研究成果的推动下，1942年，美国制药企业开始大批量生产青霉素。1943年，英国和美国正在与德国交战，这种新的药物被用于战争的伤员上，结果青霉素的确对控制伤口感染非常有效。1944年，普通公民也在医疗中使用了青霉素。1945年第二次世界大战结束时，青霉素的使用已遍及全世界。同年，弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获诺贝尔生理学或医学奖。
至此，青霉素作为一种高效、低毒、临床应用广泛的抗生素，从而大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，并带动了抗生素家族的诞生，开创了人类医学的新纪元。
继青霉素之后，链霉素、氯霉素、土霉素、四环素等抗生素不断产生。但与此同时，部分病菌的抗药性也在逐渐增强。为了解决这一问题，科研人员目前正在开发药效更强的抗生素，探索如何阻止病菌获得抵抗基因，并以植物为原料开发抗菌类药物。
⊙奇迹探秘：
3.什么是皮试？注射青霉素之前为什么要做皮试？
皮试是皮肤（或皮内）敏感试验的简称。某些药物如青霉素、链霉素等，在临床使用过程中容易发生过敏反应，如果过敏性严重可导致人死亡，因此才使用这些药物之前要做皮肤测试（皮试），看看病人是否适合使用此类药物。
青霉素之所以能既杀死病菌，又不损害人体细胞，原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌细胞壁的合成发生障碍，导致病菌溶解死亡。但是，人和动物的细胞没有细胞壁，青霉素会使个别人发生过敏反应，所以在应用前必须做皮试。
相关链接
【抗菌药和抗生素的关系】
抗菌药和抗生素是小范围和大范围的关系。抗生素最初被发现时，主要对细菌有杀灭作用，所以一度将抗生素称为抗菌素。但是随着抗生素的不断发展，抗病毒、抗衣原体、抗支原体，甚至抗肿瘤的抗生素也陆续发现并用于临床，显然称为抗菌素就不妥，还是称为抗生素更符合实际。而抗菌药物主要是杀灭细菌的。然而，能引起人体感染的，除了细菌以外还有很多的微生物，比如非典型性肺炎（SARS）就是病毒感染，治疗时需要用抗病毒的药物。而抗病毒和抗细菌的药物都属于抗生素的范畴。因此，抗生素是比较广义的，而抗菌药物是比较专一的。
知识百科
【后抗生素时代】
以青霉素为代表的抗生素是20世纪最伟大的医学发现。青霉素首先被用于临床时，使用量非常小，但非常有效。但抗生素从被发明到至今60多年时间，前30年使用效果非常好，但后30年，临床上即使用几百万单位的青霉素效果也不是很好，这就说明，随着时代的发展，细菌产生了耐药性。
有学者认为，如果不再控制抗生素的滥用，21世纪人类有可能失去抗生素这个有利的治疗武器，重新回到没有抗生素的时代，所谓“后抗生素时代”。那时，抗生素不再对细菌起作用，大量的传染性疾病将危害人类的身体健康和生命。
虽然“后抗生素时代”是一种悲观的想法，但是，细菌产生耐药速度的确比新药物开发的速度快得多。因此，人们一定要在医生的建议下合理使用抗生素，不要让“后抗生素时代”到来。
27.克隆技术
奇迹概览
克隆技术广义上是指制造出与某特定生物完全相同的复制品，简单的讲就是一种人工诱导的无性繁殖，这项技术的发明是人类在生物科学领域取得的一项重大技术突破。生物多样性是自然进化的结果，也是进化的动力，而有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，克隆技术的出现打破了这种亘古不变的自然规律，如果不合理的应用这项技术，可能会导致生物品系减少，个体生存能力下降。所以，人类要善用这项技术，造福人类。
⊙奇迹探秘：
1.“克隆”一词来源于哪里？它最先应用于哪个领域？
克隆，又称生物复制，可以简单地理解为人工诱导的无性繁殖方式。在生物学上，是指选择性地克隆出一段DNA序列、细胞或是个体。
“克隆”一词是从英文“Clone”音译过来的，而英文的“Clone”一词源于希腊，最早被引入园艺学，克隆在园艺学上是指通过营养生殖产生的单一植株的后代。后来，“Clone”逐渐应用于植物学、动物学和医学等各个领域。在自然界，有很多植物具有先天的克隆本能，如番薯、马铃薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。而动物的克隆技术，则经历了由胚胎细胞到体细胞的发展过程。
走近奇迹
在中国古代神话里，孙悟空可以用自己的汗毛变出很多孙悟空，这形象地表达了人类对复制自身的幻想。而克隆技术的出现无疑使这个幻想变为现实。
一个细菌经过20分钟左右，可以一分为二；一株草莓依靠它沿地“爬走”的能力，一年内就可以长出数百株草莓；月季花将茎剪下，插在地上就可以长出一株新的月季花来……这些生物都是靠自身的一分为二或者一小部分就可以繁衍后代，这就是无性繁殖，英文名称叫做“Clone”，翻译成中文叫做“克隆”。
而自然界大多数哺乳动物在正常情况下都是依靠有性繁殖来繁殖后代的，即依靠父方产生的雄性细胞（精子）与母亲产生的雌性细胞（卵子）的结合（受精），产生受精卵，再经过一系列细胞分裂成胚胎，最终形成新的个体。如果我们将一个胚胎分割成两块，四块、八块……最后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个、八个……生物体，这些生物体就是克隆个体，而这两个、四个、八个……个体就叫做无性繁殖系（即克隆）。
事实上，早在1938年，德国生物学家汉斯·斯佩曼就提出了动物克隆的建议，他提议用成年的细胞核植入卵子的办法进行动物的克隆。
1952年，小蝌蚪改写了生物技术的发展史，克隆蝌蚪成为世界上第一种被克隆的动物。它是由美国科学家罗伯特·布里格斯和托玛斯·金用一只小蝌蚪的细胞创造了与母体一摸一样的复制品。1960年和1962年，英国牛津大学的科学家先后用非洲一种有爪的蟾蜍（非洲爪蟾）进行克隆试验。
1978年，中国著名生物学家童第周先生成功地进行了黑斑蛙的克隆试验，他将黑斑蛙的红细胞的核移入事先除去了核的黑斑蛙卵中，这颗换核卵最后长成能在水中自由游泳的蝌蚪。
随着科技的发展，克隆技术一直取得突破性的进展，还出现了克隆鲫鱼的研究。而人类对科学的追求是永无止境的，鱼类、两栖类克隆的成功自然而然地使科学家把目光投向了哺乳类。
直到1996年，世界第一例从成年动物细胞克隆出的哺乳动物“多利”羊诞生了，这个秘密直到1997年2月才向世人公布。体细胞克隆羊“多利”出世后，“多利”这个名字一炮走红，克隆技术也迅速成为世人关注的焦点。
但为什么其他克隆动物并未在世界上产生这样大的影响呢？大概是因为“多利”是世界上第一个真正克隆出来的哺乳动物。胚胎细胞本身是通过有性繁殖的，其细胞核中的基因组一半来自父本，一半来自母本。而“多利”的基因组，全都来自单亲，这是真正意义上的无性繁殖。
多利的出现，是动物克隆技术的重大突破，证明动物体中存在这种执行特殊功能、具有特定形态的所谓高度分化的细胞，它与受精卵一样具有发育成完整个体的潜在能力。这项技术的突破既是人类的福音，也带来了关于“克隆人”等广泛争议。
而科技进步是一首悲喜交集的进行曲，正如美国分子生物学家J·D·沃森所说：“可以期待许多生物学家，特别是那些从事无性繁殖研究的科学家，将会严肃地考虑它的含意，并展开科学讨论，用以教育世界人民。”克隆技术的出现是否真有益于人类，关键在于人类如何对待和应用它。
⊙奇迹探秘：
2.“多利”是世界上克隆出的第一个哺乳动物，那么“多利之父”是谁呢？
如果要问目前世界上最出名的羊是哪只？毫无疑问，是“多利”。多利羊诞生于1996年7月5日，它的诞生之所以轰动世界，是因为它是世界上首例没有经过精子和卵子结合，而由人工胚胎放入绵羊子宫内直接发育成一个完整个体的哺乳动物。
多利的基因母亲是一头白绵羊，它的“养母”是两头母羊，它的“养父”，也就是制造者，是苏格兰科学家伊恩·威尔默特。在培育多利羊的过程中，伊恩采用了细胞克隆技术，首先，从基因母亲白绵羊上提取体细胞，然后将这个细胞注入到另一只羊（“养母”之一）的卵细胞中，而这个卵细胞已经去除了细胞核，最后，将这个新合成的卵细胞放在第三只羊（第二个“养母”）的子宫内，最终发育成了多利羊。
相关链接
【克隆技术的利弊】
克隆技术的出现引发了很多争议，更多的是关于“克隆人”、伦理道德方面的争议，但是任何一项科学技术的出现都是一把双刃剑，那么我们应该如何握住剑柄不让剑伤到自己呢？
克隆技术可以用于以下几个方面：培育优良畜种，扩大良种动物的群体；拯救珍奇濒危动物，保存和传播动物物种资源；攻克遗传性疾病、研制高水平的新药；生产可供移植内脏器官等研究中。如果将克隆技术应用于这些领域，将对人类起到重大的贡献作用。但是如果将其应用在人类自身的繁殖上，将产生巨大的伦理危机。
知识百科
【无性繁殖】
无性繁殖是指不经过生殖细胞结合的受精过程，由母体的一部分直接产生子代的繁殖方式。克隆技术是一种无形繁殖，而在生物界很多植物本身都是通过无性繁殖来繁衍后代的。
无性繁殖可以分为以下几类：分裂生殖--由一个生物体直接分裂成两个新个体，如：变形虫、草履虫、细菌；出芽生殖--在母体的一定部位长出芽体，芽体长大后从母体上脱落，形成一个新个体，如：酵母菌、水螅；孢子生殖--一些真菌和植物可以产生无性生殖细胞（孢子），进而萌发出新个体，如：青霉、曲霉、衣藻；营养生殖--植物体营养器官（根茎叶）的一部分，从母体分离后，可以直接发育成一个新个体，如：马铃薯、草莓等。
科学发现篇