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人类两类精英—科学家和工程师

成长视角 视角学社 2019-07-25

作者:贺迎凯(Victor He)


科学家发现世界中的新规则,改变人类已有的认知,即改变人类世界观,也是俗称的,从0到1的创新。

 

工程师用科学家发现的新规则,大规模生产制造出物质产品或精神产品,就是俗称的从1到N的创新。



用青霉素发明和制造历史,说明这两类人类精英的不同特质。

 

其实,在中国唐代,裁缝们就发现,用长了绿毛的浆糊,涂抹伤口,可以很快愈合伤口。但,我们的古人,也就止步在此。

 

1929年,同样的事情发生了,英国细菌学家亚历山大·弗莱明( Alexander Fleming),发现金黄色葡萄球菌培养液中长了绿毛,在绿毛周围,葡萄球菌没有了……


亚历山大·弗莱明爵士(1881 年8月6日—1955年3月11日)


弗莱明马上用显微镜仔细观察……绿毛就是青霉菌生长产生的菌丝,也是一种细菌。

 

这种青霉细菌分泌的毒素,能够杀死金黄色葡萄球菌。

 

弗莱明进一步研究这种杀灭机理。原来是青霉细菌分泌的毒素,是破坏葡萄球菌的细胞壁合成,由此杀灭了它。

 

咦,细菌有细胞壁,人体细胞没有细胞壁,只有细胞膜,难不成青霉菌的毒素只能杀灭细菌而不会破坏人体细胞……

 

用小白鼠做实验,还真是这个效果!弗莱明兴奋了:一种只杀灭细菌不影响人体的物质找到了!

 

这种物质——青霉细菌产生的毒素,弗莱明命名为“青霉素”。


弗莱明意外发现了青霉菌分泌的抑菌物质—青霉素

 

在此之前,人类除了自身抵抗力以外,没有办法抵抗微生物,最典型例子就是白求恩在手术中,切破自己手指,造成外来微生物入侵体内,仅仅依靠自身的抵抗力,无力战胜小小的微生物——细菌,在连续高烧中死去。

 

弗莱明虽然发表了论文,但他一直没有分离出自己命名的物质——青霉素

 

按照规律,科学家揭示一项发明发现后,工程师就会接力跟上。

 

一晃十年过去了,1939年,英国病理学家弗洛里和生物化学家钱恩,收到弗莱明转来的青霉菌种。

 

1940年,弗洛里、钱恩,终于提纯出了这种物质——青霉素


两人都意识到这项发明发现,对于人类的重大意义,开始进入动物实验和临床人体试验。

 

然而,青霉素产量太稀少了,如何提高青霉素产量?

 

1941年,澳大利亚病理学家瓦尔特·弗洛里,通过飞行员,搜集全球各地土壤,从中筛选出高产菌种。功夫不负有心人,终于将产量从2单位/cm³提高到40单位/cm³。

 

也就是每毫升培养液,可以产出40单位的青霉素。

 

但,还是不能满足临床试验。

 

英国的弗洛里甚至发动当地妇女,用各种瓶瓶罐罐,甚至脸盆、浴缸,培养青霉菌。

 

这种全员发动,也仅仅能够捉襟见肘地满足动物实验,用于人体实验,产量还不够。

 

生物化学家钱恩分析出制约产量的症结:青霉菌只能在培养液表面生长,青霉素产量受制于培养器皿的表面积。

 

如果能够找到一种菌种,能够在培养液内部,也能生长,就好了。

 

好运来了。一只发霉的哈密瓜,被钱恩注意到,它是内部长满菌毛……

 

终于从发霉的哈密瓜中,找到了能够立体生长的菌种,这一下就将产量提高了200倍,也就是每毫升培养液可以提炼出8000单位的青霉素。

 

继续不懈地寻找提高产量的方法招数,他们又发现,用紫外线照射培养液,又能够将产量提高1000倍,也就是每毫升培养液,可以提炼出800万单位,这个产量终于满足了人体实验用药量。

 

完成动物实验和人体实验后,一个新药诞生了——青霉素

 

用于各种细菌感染,广谱高效无毒。

 

1941年12月7日珍珠港事件后,美国全面介入第二次世界大战。

 

战争中,伤员大增,青霉素是高效抗感染药物。

 

战争——永远是人类科学技术进步的最大驱动力。

 

美国全国战时生产委员会,全面接管青霉素生产制造。在1943年时,把青霉素大批量制造作为仅次于曼哈顿计划的项目。

 

从全国筛选21家制药厂,要求这些制药厂将这条标语印在工人的工资条上——今天每生产出一支青霉素,几天后就在战场上救活一名伤员。

 

终于在1944年,青霉素产量能够满足盟军士兵的需要。

 

1945年,诺贝尔医学奖授予:弗莱明,弗洛里,钱恩。

 

同年,英国化学家霍奇金Hodgkin,用X射线衍射法,测量出青霉素分子结构:


青霉素的核心结构

 

在整个过程中,弗莱明是科学家,他发现了新规则。弗洛里、钱恩等其他人,都是工程师,他们用弗莱明的发现,大规模生产出青霉素药剂,挽救细菌感染病人的生命。

 

区分科学家和工程师两类精英的特质,是为了研究教育培养人的方式。

 

一种是纽曼式的通才教育,一种是洪堡式的专才教育。


左:若望·亨利·纽曼;右:亚历山大·冯·洪堡


如果你不能破解这两种大学教育之不同,你就不知道哪种更适合自己的孩子。


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作者:贺迎凯(Victor He),本文经作者授权发表,版权归属作者所有。



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