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往事回顾 | 谁是中国抗生素研发第一人


  

作者近影(2021年10月15日摄于寓所)。

数十年前笔者奉命为所在的上海第三制药厂设计厂徽,其主体图像为三个飞檐字样的“1”。寓意中国第一家抗生素企业、研制成功中国第一支青霉素和中国第一支半合成青霉素(头孢菌素)。中国抗生素“摇篮”名至实归,毋庸置疑。

然而,今年8月28日某公众号刊载旅美学者王友琴文章题目“他是中国抗菌素的奠基人”。似乎传递这样一个信息,之前有“中国抗生素之父”的人不姓童;所谓“摇篮”也不在申城;中国医药工业志书需要“打补丁”。

带着疑惑,我这个七十有八的老人不惮其烦找到比我还年长十岁的老领导应纪才前辈。1933年出生的应老今适米寿之年,腿脚不便又有糖尿病,由住家保姆全日制照料。好在老人家思路清爽,而且是1952年入职第三制药厂前身的青霉素实验所,称得上是“摇篮”元老级人物。数通电话,加上面对面交流,应老如数家珍,从筚路蓝缕实验所100立升洋铁罐的小样试验谈到名闻遐迩的40T大罐规模化生产;从生龙活虎的年轻时代谈到垂暮之年的无奈状态。应老所提供的资讯,弥足珍贵。

应纪才简历: 1952年进华东人民医药公司上海青霉素实验厂工作,1960年提干,历任上海第三制药厂101車间生产组长,技术员,值班长,工艺员,代生产技术副主任。1969年任101厂車间主任;1976年任車间主任兼党支部书记。1980年任上海葡萄糖厂党总支书记;1984年任上海葡萄糖厂厂长兼党总支书记。1987年受上海市首届优秀法人表彰,获上海市优秀厂长称号。1989年评为上海市劳动模范。1997年,逾62岁退休。

王友琴所述“奠基人”张为申(1909—1966),确实是一位了不起的医药专家。早年赴美,毕业于威斯康辛大学,生物化学博士。其履历记载:1951年回到中国,“先在西北农学院工作,后被借调到北京生物制品研究所。”“1957年张为申正式调到北京,担任中国医学科学院抗菌素研究所副所长……”

由此可见,1957年之前,张为申先生并未跟抗生素研发打过交道。那么,“中国抗生素之父”桂冠戴在其头上的依据何在?作为人文学者的王友琴显然参考了2015年《微生物学报》“国产青霉素的功臣——张为申先生”一文。刊发王友琴文章的公号在其下端的链接正是该文。

“国产青霉素的功臣”一文介绍说,张为申在美国从事研究工作的实验场所是威斯康辛大学农业试验站。1949年,在W.H. Peterson指导下,研究酵母菌细胞内水溶性维生素含量的论文发表在《美国细菌学杂志》上,这可能是他研究微生物化学的开始。

文章继以“在当时,美国市场上有'富营养酵母菌’的保健产品,为人们补充维生素,因此他的研究既可探讨作为辅酶的这些维生素在细胞中的存在状态及在代谢过程中的作用……”如前所述,1957年张为申正式担任中国医学科学院抗菌素研究所副所长之前,还真没有与抗生素“亲密接触”的记录。

再来看看童村先生的人生档案。

出生于清末(1906年)的童村,1929年毕业于燕京大学医学预科,1934年获协和医学院医学博士学位。1940年,童村被协和医学院选送去美国约翰霍甫金斯大学,进修公共卫生学。三年后,获公共卫生学博士学位。在约翰霍甫金斯大学攻读博士的第二年,童村便开始涉足青霉素的研究工作,并发表了论文。

50年代,童村在实验室检查工作。

50年代,童村(中)在进行中试操作。

当时正值第二次世界大战,美国的青霉素研究、试制工作都是秘密进行的。但是,童村通过各种途径,终于获准去当时正秘密进行青霉素研究工作的美国农业部北部地区研究室(NRRL)和正在筹划或进行青霉素工业化生产中间试制的施贵宝公司、默克公司(当时这家公司研究试制链霉素)、礼来公司参观访问,并获准得到青霉素产生菌。这些菌株曾经是40年代末和50年代初我国研究试制青霉素的出发菌种。

据相关史料记载,中国抗生素诞生之前的1948年,有一身披“专家”外衣的美国人来到中国,要“帮助”中国建立青霉素工厂。民国政府对他待以上宾之礼。在谈判中,这位“专家”伸出三个指头,提出建厂的三个条件:一是药厂设备要向美国定购;二是药厂技术人员由美国人担任;三是药厂投入生产后,50%利润归美国。

种种刁难,自然一拍两散,各回各家。

二次大战结束前后,民国政府先后在昆明和北平分别建立了中央防疫所及天坛抗菌素研究所青霉素制造室。当时一批留美的微生物病理学家汤飞凡⑴、童村、马誉澂(2)等以拳拳报国之心,带着青霉素菌株,冲破西方封锁围堵先后回国,开始了青霉素研发的艰难路程。 

汤飞凡(右)向当年民国政府卫生部长介绍青霉素产品试样。

1941年,魏曦(3)在中央防疫所介绍了三位获奖者的研究论文,汤飞凡等在1944年已试制得到极少量的青霉索结晶。(《微生物学报》2006年46卷6期,2008年48卷3期)。1946年起童村、马誉澂等在北平及上海利用国内仅有的4个100公升发酵罐开始了小规模试生产,达到每毫升1400单位,並进行了发酵及结晶工艺改进的研究。(《微生物学报》2008年48卷10期)。可惜,这些努力与探索并未取得实质性的技术突破。 

早在1945年10月,“三野”司令员陈毅在会见奥地利罗生特医生时就提到了要研制青霉素。上海解放后,陈毅市长更是从军需民用的战略高度提出,必须尽快筹建我国自有的青霉素工业生产体系。

中国抗生素实现“零”突破,始于新中国成立的两年后。 

1949年5月27日,上海解放。史毓民和阮学珂两位军代表奉命接管上海医药事业的敌产。为更好地支援尚未结束的战争和人民用药的需要,发挥上海相对集中的医药资源优势,在军管会的指导下,组建了上海华东人民制药公司。统一领导所有的医药企事业单位,包括已经接管的敌产企业。华东人民制药公司承担了恢复生产,组织供应前后方对药品器材的需求。

50年代初,军代表史毓民同志(中)童村总工程师(左三)在22号大楼会议室召开建厂筹委会时的情景。

1949年9月,在陈毅、崔义田(时任华东军政委员会卫生部长)亲自督导下,在接管不久的青霉素实验所的基础上,成立了青霉素建厂筹备处。筹备处由史毓民牵头,包括各方面的专家学者组成,其中最主要的技术专家是童村。

童村早年留美,参加过美国的青霉素研究工作。当时有陈毅市长的大力支持,资金和人员很快就到位了。青霉素实验所上马时20多名科研人员,大都是国外留学回来的。

筹建工厂伊始,史毓民他们几经比较,最后将厂址选定靠近番禺路的大西路(延安西路)。当年,这里有个美国人办的马迪汽车修理厂,一并盘下毗邻的延安西路1136弄3~7号的小洋房和被称为22号大楼的一幢洋房建筑,挂牌成立了青霉素实验厂筹建处。

经修缮后的原上海第三制药厂行政办公大楼(22号大楼)前,立碑:“中国抗生素工业摇篮”。

当年的青霉素实验所就座落在马迪汽车修理厂破旧的厂房里。地盘就是后来上药三厂104和101車间及以北直至原质监科一条长约有2500平米左右的面积。在如此狹小的空间里配备了简陋的小型风冷水电设施,发酵罐及提取结晶等试验设备,还有原料倉储,菌种制备室,分析及成品检验室等设施。从原材料准备、发酵罐灭菌、提取结晶到成品出来,真好比是在“螺丝壳里做道场”。

童村、马誉澂等早年曾在几只100立升进行过发酵罐小试,到了实验所后克服了厂房、能源、设备、原材料等许多困难,因地制宜,土法上马,自制了两个200加仑(约800立升)发酵罐,在小试的基础上开始了中试生产,经过两年,计七百多天的不断试验探索,终于在1951年4月成功地获得了中国第一批国产青霉素成品。

第一批国产青霉素试产成功,士气大增。在军代表史毓民同志的领导下,青霉素实验所开始了新一轮的扩建,征得一墙之隔的炭黑厂和乐园殡仪馆的地块。迅即组织了由基建、设计、机械加工等专业人员和操作人员的施工队伍,并自主设计加工和安装了1500加仑(6吨)规模发酵罐及配套的种子罐和生产青霉素的全套设备。以后,随着生产规模的增大,在征得地块扩建了生产动力系统,提取,无菌结晶房等相应的生产场地和生产车间,逐渐走上了艰难曲折的青霉素工业化之路。 

实验厂正在制造6吨发酵罐的场景。

1953年,上药三厂因陋就简,土法上马自制发酵罐。

据应纪才老人回忆,当年的设备制造車间里,高挂着“响应市委号召大干快上”的横幅。那可以说是史毓民、童村他们“激情燃烧的岁月”。由于旧厂房的顶层高度限制,容不下四只1500加仑(6吨)的发酵罐高度,只得掘地三尺。在如此狭小的空间要完成罐体设备焊接与吊装,安装罐内冷却水盘状管道,还有配套附加的补油糖物料的罐体,配制安装电机及所有风冷水电汽管道的衔接等烦琐而又笨重的工程,其艰难程度非同一般。

试生产至正式投产期间,技术人员和生产操作人员全都穿着白色工作衣上班,每天把光亮洁白的马赛克地面和发酵罐地坑打扫得干干净净,保证抗生素制药车间干净整洁的生产环境。应老说,那段日子里,总工程师童村等科技人员总是每天早上六点钟就赶到生产现场,对工艺过程的情况进行检查和督导。 


101车间老同事看望应纪才时留影,左起刘芧舫、夏子雅、应纪才、吴敏洁、朱志明。 

在此期间,为确保青霉素实验厂的安全,严防敌特破坏,车间内外都有解放军战士列岗守护。当年要进出青霉素实验厂,必须从现在的华山路穿过一条两侧都是洋房别墅的小马路,到达22号大楼实验厂筹备处后,才能进入试生产車间。車间的出入处均由解放军战士设立门岗。各级领导和战士以及专业技术人员到操作工人,如同呵护摇篮里的婴儿那样,倾注了全身心精力,为青霉素工厂的顺利投产保驾护航。 

1951年4月,中国第一支抗生素——青霉素诞生后,紧随的任务是提高到规模化工业生产水平。1951年11月间,时华东军政委员会工业部长的汪道涵传达了陈毅市长要尽快筹建中国第一个抗生素工厂的指示。在史毓民、童村们的努力下,1953年5月1日终于实现了工业规模的青霉素生产,结束了由国外进口青霉素的时代。

同年,上海青霉素实验所改名为轻工业部医药工业管理局国营上海第三制药厂。由团长军衔的黄河同志任首任厂长,童村任副厂长兼总工程师。1952年前后许文思和蔡聿彪等一批“海归”科技人员相继到厂任职。 

为了纪念5月1日建厂的日子,将所建的4只6吨规模的发酵罐序号分别命名为51、52、53、54号罐。翌年,又建造了序号从55~59号5只12吨规模的发酵罐,即人们所称谓的老車间。上海第三制药厂就这样成为了我国第一座抗菌素工厂。

上图为上药三厂60年代门庭,下图为90年代大门情形。

工欲善其事,必先利其器。又曰,科学技术是生产力发展的第一要素。经过史毓民等人调查研究、反复讨论,认为要发展规模化工业生产,将面临着工艺流程、设备制造上的种种技术难关,除了依靠实验所自身技术力量外,必须借助国内各个学科综合科技力量搞技术大协作。

在上级部门协调下,成立了上海“抗生素技术委员会”。该委员会由中国科学院上海分院牵头,由著名的有机化学家汪猷任主任委员,中国科学院上海分院领导人胡永畅和上海第三制药厂总工程师童村分任副主任委员。该委员会的委员由中科院上海分院有关研究所以及南京工院、华东化工学院等单位的专家教授担任。 

当时,厂领导班子非常重视充分发挥实验所原有技术骨干的作用,并不断补充增加技术人员,其中有马世杰、马玉真、余尔谷、葛福臻、张多文、陈佑才等科技精英以及1954年从美国回来的蔡聿彪,从北京天坛研究所调来的许文思等人。一时间,抗生素科研人员风云际会,兵强马壮。此外,每年吸收一批相关专业的大学毕业生,为企业可持续发展充实力量。

童村在实验室工作一景。

当时要解决的技术难题很多,如发酵液原料玉米浆、乳糖全靠进口,这些原料在当时受到资本主义国家的封锁和禁运。种种限制给抗生素的试验工作带来了很大困难。经科研人员大胆设想,反复研究试验,最后选定国产花生粉代替玉米浆。 

另外,解决发酵染菌的问题是生产中的关键。在“青霉菌”的发酵过程中,由于消毒不严,常会发生发酵染菌大事故,使染菌的1500加仑发酵液全部“倒罐”。如何解决这一“瓶颈”难题,消毒工学徒出身的应纪才老人无疑是梳理本文最有资格的发言人。

应老回忆道,当年为了解决这个重大问题,厂领导吃睡在厂里,与工人、技术人员同吃同住同劳动,处处带头,以身作则,并发动车间工人、技术人员坚持按操作流程办事,要求大家坚持全面观察,检查、监督、总结经验,并把染菌问题从工艺流程、设备改进、规范操作三方面进行解决。

青霉素的批量生产获得成功,在当时引起国内外强烈反响,中央新闻纪录片厂还特地拍了新闻片《华东工人阶级的伟大创造》在全国放映。1954年,童村去北京汇报工作,受到了毛主席,周恩来总理多次接见。

1958年4月中旬,72岁高龄的朱德副主席来厂视察,参观了各个车间。从此,上海第三制药厂几乎每隔一年就有一只抗生素投产,並先后为全国培训了5000多名专业技术人员,输送了300多名干部和专业技术骨干,还援建、包建了华北制药厂、江西制药厂等,真正成为“中国抗生素的摇篮”。

图为50年代初建厂时参与筹备处工作的余尔谷(左)1984年在哈尔滨开抗生素情报年会时与作者的合影。时年71岁的余老从上药四厂总工程师职位上退下来后,仍在上海医药公司技术岗位“发挥余热”。

被誉为共和国抗生素药物生产“旗舰”的华北制药厂,于1953年啓动了筹建工作,军代表史毓民同志在完成上药三厂的建厂任务后,奉命赴石家庄担任筹建处副主任。上药三厂陈佑才,宋国宾等科技管理人员也先后受命担任华北制药厂总工艺师、总机械师等职务。

同时筹备处组织了一批技术管理干部和生产操作技术骨干来到上药三厂,从班组长、工段长、工艺员到各个关键生产岗位的操作人员都在上药三厂进行了相关的技术培训。华北制药厂于1958年6月建成投产。

几十年来,上药三厂一代又一代科技管理人员,生产一线操作员工承前启后,勇于担当,开创了“摇篮”新纪元。当年被称为全厂生产火車头的101車间于50年代中期在老車间基础上扩建了新車间,相继建成近500吨规模的新车间和赤霉素的发酵車间。发酵車间深受厂部的关注,每天一早上班,童村,许文思总工程师等同志就来到101車间的工艺组和种子组消毒组等岗位,和操作工人、工艺技术人员嘘寒问暖,了解发酵生产和讨论生产工艺运转情况。

1975年前后为了红霉素扩产,由101車间主任应纪才同志牵头会同基建设计部门潘林根,赵宝茹,雷雪芬等“老法师”,和医工设计院协作,增建了160吨发酵规模的106車间,于1976年顺利投产。同期也改造和扩容了动力供应的104車间,建成了107化学合成車间。

原先征地后的22号大楼,解放前曾经是资本家木行老板的洋楼所在。宽敞的客厅里红木家居一应俱全,色彩斑烂的玻璃门窗和墙面壁画等显得十分奢华。周边花木林立绿草如茵,还有假山水池茂林修竹。建厂后不久作了修缮,将三层的大楼加层四楼,底层为会议室,科技图书馆,生产计划,财务,供销等科室,二楼及三楼为厂行政办公室,四楼作为三班倒工人宿舍,后改为厂校教室。

50年代,上药三厂青霉素成品分装車间。

1958年4月朱德同志来三厂参观了生产車间,视察指导工作时也在会议室进行接待。以后也成了上级领导检查工作和厂部会议的重要场所。

50年代末将中心试验室改建成上药三厂抗生素研究所,並与华山医院抗生素室开展了临床新药的研发协作。並承担国家科委和市科委“七?五”“八?五”重点攻关项目。研究所组建了菌种选育、半合成抗生素化学合成,青霉素酶裂介,发酵工艺研发等专题组室。所内还设有小型的发酵提取试验車间,可以进行小品种的生产,也为車间发酵及提取生产工艺中的技术改进、研究和探索,提供了试验条件。

在厂历任领导精心规划下,上海第三制药厂十分重视和关心科技干部的工作,学习和生活,並引领一大批科学技术精英和专业岗位上的生产技术骨干,爱岗敬业蔚然成风,“抗生素摇篮”一路领跑。新品开发,工艺改进,提升产品质量,提高发酵单位和产能,节能降耗增效,基建设施改造,三废处理等方面捷报频传。

从青霉素投产至1989年相继研发並投产的品种有:

青霉素钾盐,

普鲁卡因青霉素,

硫酸新霉素,

盐酸四环素,

苯氧甲基青霉素《青霉素V》,

赤霉素《九二〇》,

苄星青霉素《长效西林》,

半合成青霉素《苯唑青霉素钠》,

制霉菌素,

灰黄霉素,

红霉素碱,

青霉胺,

硫酸抗敌素,

噻孢噻吩钠《先锋1号》,

两性霉素B,

半合抗青霉素《氧哌嗪青霉素》,

半合抗头孢哌酮 ,

头孢唑啉,

红霉素硫氰酸盐《髙力霉素》等。

另有小量生产或试产成功、转让或通过技术鑑定的产品有:

土霉素,

金霉素,

B12,

杀稻瘟菌素S,

杀冥杆菌,

利福霉素,

井岗霉素,

麦地霉素,

硬脂酸红霉素,

头孢孟多等等,

以上累计共30多个品种。

並拟定继续研发头孢他定,头孢克肟,罗红霉素,那西肽,干扰素,头孢哌酮一青霉烷砜复合制剂等均为国外80~90年代的新药。

至90年代初青霉素、红霉素、四环素、灰黄霉素及新霉素等主要生产品种的发酵生产水平、收率及产品质量等技术经济指标均已接近国际先进水平,居国内先进水平。

对标国外半合成抗生素的研发动态,1950~1960国外已先后发现和分离得到青霉素母核(6氨基青霉烷酸6—APA)及头孢菌素C母核(7氨基头孢霉烷酸7—ACA)具有良好的生物活性,将母核通过化学改造再合成,可开发出更多具有高效、低毒、耐酶 、耐酸、抗敏,长效的半合成抗生素。

在总工程师许文思领导下,带领和组织了研究所与車间的科研团隊,由蒋鎏、吕伟青,曹伟然,刘光荣,张建宇,方善综,陆建仁等科技人员实施了项目攻关计划,于1962年应用固定化细胞酶法裂介技术和化学合成方法,首先获得中国第一支半合抗青霉素——苯唑青霉素(第一代)。于1982年后又研制成功了第三代半合抗氧哌嗪青霉素,並相继投产上市。

60年代,上药三厂第二任总工程师兼副厂长许文思在接待领导视察介绍工作情况时一景。

据国家新药开发指南及当年有关资料,半合抗头孢菌素比半合抗青霉素具有更好的药物开发价值和优势。伴随着化学合成工艺的日趋成熟,半合抗头孢品种迅猛增加。87年国外销售额达到23亿美元,是半合抗青霉素8倍。

1964一1988年国外已上市的半合抗头孢系列品种有——

第一代 :头孢噻吩、头孢氨、,头孢唑啉、头孢羟氨苄、头孢替唑、头孢拉定等12个品种。

第二代:头孢孟多酯、头孢呋新、头孢克罗、头孢替安、头孢美唑、头孢曲嗪,头孢西丁等12个品种。

第三代 :头孢噻肟、头孢哌酮、头孢他定、头孢克肟等15个品种。

第四代(迄于1988) 头孢唑喃一个。

国内半合抗头孢的研发1970年才在上药三厂刚刚起步。面对差距之大,唯有奋起直追。科研攻关的团队在许文思总工程师的领导下,1972年起采取头孢菌素C发酵制得头C锌盐,再经化学合成工艺技术制得了国内第一代半合抗头孢菌素一一噻孢霉噻吩(先锋1号)。1987起改进工艺又相继研制了第一代半合抗头孢唑啉和第三代半合抗头孢哌酮。均已陆续投产上市。

50年代初,军代表史毓民同志(左四)和童村总工程师(左二)与专家们讨论工作 。 

…… 

上药三厂首任厂长黄河前辈在接受媒体采访时表达心声说:“上海第三制药厂是新中国抗生素摇篮,制造出我国第一批青霉素,为新中国医药行业的发展开了一个好头,每当回忆起这段历程我感慨万千……”(详见《现代领导》2009年第10期)。 

当年接管青霉素实验厂的军代表史毓民,2011年以95岁高龄接受《上海国资》杂志采访,其近3000字的口述资料《上药三厂:“中国抗生素的摇篮”》一文,深情说道:

我是上海人,中学时候就入党了。后来在东吴大学念了一年化学,家里面供不起。1945年四五月间,由交通员带领,我从上海乘上去镇江的火车,前往黄花塘新四军军部卫生部报到,从此开始了我的部队生活,也开始了我与医药事业同呼吸共命运的一生……

1964年特69《化学工业》邮票之三,背景为上药厂发酵设备。

半个多世纪过去了,我们何曾知晓为了那一瓶小小的青霉素,前辈们夙夜不懈,为之付出艰苦卓绝的探索努力?从史毓民、黄河、应纪才等老一辈的讲述中,热心的读者当可感知谁才是中国抗生素研发的开路先锋。 

注释:

(1)汤飞凡(1897—1958) 著名微生物学家、病毒学家,沙眼衣原体的发现人之一。曾任卫生部北京生物制品研究所研究员、所长。1921年汤飞凡从湘雅医学院毕业,获医学博士学位;1925年被推荐去美国哈佛大学医学院学习;1929年回国,先后担任上海中央大学副教授、上海医学院教授;1935年赴英国国立医学院研究所进修;1937年回国,被任命为中央防疫处处长;1950年任卫生部生物制品研究所所长;1957年当选中国科学院院士(学部委员)。1958年9月30日,在所谓“拔白旗”的运动中受辱,自缢身亡。

(2)马誉澂(1903—1966) 广东顺德人。临床化学家,抗生素专家。我国抗生素研究、制备的开拓者,更是抗生素制造理论、生产技术和专业教育的奠基者。马誉澂短暂的一生,为我国青霉素的研制成功、实现工业化生产以及培养抗生素制造专业技术人才作出了不可磨灭的贡献。

(3)魏曦(1903—1989) 湖南岳阳人。医学家,中国科学院学部委员,中国医学科学院流行病学微生物学研究所教授、名誉所长。1933年魏曦从上海医学院毕业,并获得医学博士学位;1937年至1939年担任美国哈佛大学研究员;1939年回国后参加抗日战争活动,同时在国民政府卫生署中央防疫处工作;1955年选聘为中国科学院学部委员(院士);1957年调到中国医学科学院流行病学微生物学研究所工作,先后担任立克次体室及钩端螺旋体室主任、研究员、副所长、所长、名誉所长。1989年5月20日在北京逝世,享年86岁

鸣谢“先锋药业”原党委书记吴敏洁为本文提供珍贵的历史图片。

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