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瓦克斯曼是犹太人,1888年出生在西乌克兰的一个小镇,家里的生意不错,使得他能够接受良好的教育。沙皇倒台后,他的一位在宾州务农的表兄建议他来美国,1910年底,22岁的瓦克斯曼来到美国,成为20世纪初移民美国的300万俄国人中的一员。
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来到美国后,瓦克斯曼先在表兄的农庄里务农。他本想当一名医生,另外一位当牙医的表兄愿意借钱给他,但他不愿意背债,就申请到了离表兄的农庄八英里远的罗格斯大学的奖学金,拜师也是俄国移民的雅克布·利普曼(Jacob Lipman),学习土壤微生物学,研究放线菌。
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因为放线菌类会让牛患病,之前40年,德国和俄国的科学家对这类细菌有所研究,瓦克斯曼懂德语和俄语,从事放线菌研究有他的优势。1915年他大学毕业,利普曼给他提供了一个实验室技术员的位置,每月50美元,这样他可以一边工作一边读硕士。1916年初,他的第一篇论文发表了,是关于放线菌和真菌的,也是在这一年,他入籍、结婚,婚后去加州大学伯克利分校读博士,在加州的第二年,他在一家生产疫苗和抗毒素的公司兼职,这是他第一次涉及医学领域。之后,他返回罗格斯大学,成为农学院的微生物学家。. p/ g8 j- q6 U, q) i8 m+ ~/ c
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此时正值一战期间,土壤微生物学系既没有研究生,也没有技术员,试验台上堆着落满尘土的佩特里皿,瓦克斯曼二年前离开之前留下的那些真菌和放线菌全死了。研究经费也大大缩水,利普曼只能提供1500美元一年的薪水,只够每周工作一天的。好在他有在公司工作的经验,这样的人才美国非常需要。一战之前,美国科研所用的的化学品、实验用品等都依赖德国进口,现在成了敌国,美国必须建立自己的科研供应体系,急需瓦克斯曼这种微生物学和生化人才,此外食品工业和公共健康以及药厂都对土壤中的微生物很感兴趣,瓦克斯曼很快拿到多项工作,从中他选中了附近的Takamine实验室,这是一家生产抗菌产品包括606的新公司,年薪4500美元,工作是检测每批606对人细胞的毒性,对他来说很轻松。公司的位置很方便他每周回学校工作一天,收入也足以让他把家安在曼哈顿,这样他妻子可以享受纽约的音乐和艺术气氛。( L5 c4 q1 b: p# \, k' ]9 {5 S' Y
$ x, R( P5 Q( L" T到了20年代初,经济好转,罗格斯大学经济宽裕了,瓦克斯曼才变成全职的助理教授。他已经成为微生物学的一颗新星。当时国际上对土壤中微生物极其关注,科学家一直关心诸如结核杆菌、鼠疫杆菌、霍乱杆菌这类烈性细菌随着死人的尸体埋葬后会发生什么情况。因为怕尸体所携带的细菌能够引起传播,在东三省大鼠疫等大流行中出现了焚烧尸体的情况。科学家研究了病人尸体附近的土壤,发现只有很少数量的致病菌存在,这样就有两种可能,一是这些致病菌不能在环境中生存,二是土壤中有某些微生物能够杀死这些致病菌。尤其是后一点是科学界想要证明的。
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20世纪初,在伦敦发现霍乱杆菌可以在净水和深水中生存,但不能在水面上生存,因为空气中的细菌能够把它们杀死,进一步研究发现,放线菌类有很强的杀死其他细菌的能力。
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0 h' n6 C+ y& [* `1 Q# W2 ^没有受过医学训练的瓦克斯曼所关心的是微生物在农业方面的应用,1923年,他和助手罗伯特·斯塔基(Robert Starkey)发表了一篇论文,发现放线菌能够在周围产生一个没有真菌和其他细菌的区域。
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/ Q3 y" q' }3 P- J7 Z; [瓦克斯曼适逢天时地利人和,天时是微生物学研究到了就要发现抗菌药物的时刻,地利是他正好是研究土壤微生物的,人和是他有了自己的团队,而且观察到了细菌之间的相互杀伤作用,只要像巴斯德说的那样,在主观上准备好了,第一个发现抗生素的就是他而不是弗莱明。. C; E5 c7 b' x. ^( p
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可惜,瓦克斯曼不是医生出身,罗格斯大学也没有医学系,瓦克斯曼并没有把注意力转移到医学效果上。弗莱明的青霉素的发现影响很小,磺胺出现后,大家认为化学药是抗菌药物的大方向,瓦克斯曼就更不会往这方面想了,加上大萧条开始后科研资助基本不存在,瓦克斯曼还是相当不错的,能想方设法搞到钱,他的学生们也没有余钱消费,因此整天在设在地下室的实验室里做试验,但拿了人家的钱就得给人家做东西,研究的都是和应用有关的项目。! Z, p/ W8 y' D
. ^- O7 \. x+ Q: Y: p6 f瓦克斯曼还有两次难得的机会。1932年,国立结核协会资助他研究结核病人尸体和患结核而死的动物尸体对土壤的影响,结果发现在某些地方,结核菌大量减少。但他并没有继续研究,类似的发现以前也有过,但都没有下文,瓦克斯曼认为继续研究下去不会有任何结果。2 L# \9 @; y- H! C. S
( D9 W$ E9 C; [1935年,罗格斯大学家禽病理系主任拿来一个试管,里面是能够感染家禽的结核杆菌,因为偶然让真菌污染了,结果结核菌都被杀死了。这是类似于弗莱明发现青霉素的偶然现象,但瓦克斯曼还是没有上心。瓦克斯曼没有涉足结核研究的一个原因是他没有科研的条件,结核是一种很严重的疾病,他的实验室属于做农业研究,根本没有防护措施。2 t$ q- l2 N& Z" H) d" M4 f4 \; }
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