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1847年巴斯德发明了他的“病毒理论”。巴斯德关于微生物存在及其在疾病中所起作用的发现，使科学界意识到需要了解豪沃思和塞米尔维斯这样的人的观点。英国军医约瑟夫·利斯特马上把巴斯德的理论与伤口感染联系到一起。他已经意识到垃圾必须用碳酸很好地处理一下，并且开始用碳酸清洗伤口，在外科手术中喷洒碳酸以防上化脓。两年内他报告说，他在格拉斯哥皇家医院的病房已经九个月没有发生脓毒病（因伤口感染导致的血中毒）。当然这些防脓毒措施却不能对付猩红热、白喉或结核这样致命的传染病，虽然它们能够在一定程度上阻止这些传染病流行成瘟疫。
直到18世纪80年代，涉及一些单独疾病的“病毒”才为人所知，那时伟大的德国科学家罗伯特·柯克发明了如何识别细菌，如何在实验室中培养它们，如何依据炭疽、败血症、白喉和霍乱来分离细菌的方法。十年之后，另一位德国细菌学家保罗·埃尔利希，杜撰了“魔术弹”这一短语用于描述他自己的伟大目标——发明特定药物来杀死引起特定疾病的细菌但不杀死患者。1910年埃尔利希发明了非那明，这是最初治疗梅毒的特效药。洒尔佛散是以砷化物为基础的化合物虽然它能治愈梅毒，但副作用也十分可怕。 。。
几乎四分之一个世纪，寻求发明更多“魔术弹”的工作似乎停顿了。而后，1932年另一位德国化学家吉哈德·多玛克，发明了基于硫元素的化合物，它能杀灭引起血中毒的致命链球菌。它对老鼠有效，也挽救了他即将死于败血症的女儿。在十年中医生们能够从一大批新“磺胺”制剂中进行选择，正如通俗科学作家伊萨克·阿斯莫夫所言，足以对付很大范围的感染，从产褥热、肺炎直到淋病、脑膜炎。即便如此，有时也得为这些早期神奇的药物的长处付出讨厌的代价。最令人震惊的是莱尔综合症，该病使患者皮肤成片剥落，其他的包括肝炎、肾衰竭和贫血。更为常见的，是施用了磺胺制剂的患者经常要忍受肌肉疼痛的痛苦、幻觉和梦魇、失眠、呕吐、压抑、晕眩或丧失食欲以及其他令人苦恼的副作用。就在那时，一次令人惊奇的偶然，盘尼西林出现了。
大救星：盘尼西林
1920年代，苏格兰细菌学家亚历山大·弗莱明发现葡萄球菌被培养皿上的一块霉菌所摧毁——这次偶然事件导致了20年后有奇迹般功效的抗生素类药物的发展以及医疗业的一场革命。
1928年的一天，弗莱明在自己的实验室里发现了能杀死致命的细菌的青霉菌，并将其活跃成分命各为“盘尼西林”。弗莱明及时地在一本科学杂志上发表了他的观察结果，但是包括弗莱明本人的所有人在将近12年间把盘尼西林撂在一边，发掘盘尼西林作为主要药物的使命留给了澳大利亚的霍华德·弗洛里和德国出生的恩斯特·钱恩。弗洛里和钱恩两人都在牛津大学工作，在极端不利的情况下，研究出了如何大批量生产盘尼西林。他们的实验也揭示了新抗生素至关重要的质量何题。为了真正有效，治疗必须继续到整个菌群被肃清干净，而不是仅仅到症状消退为止。然而，就在那时爆发了第二次世界大战，并且因为英国的制药工业已到极限，弗洛里便去美国监督第一批大批量盘尼西林的生产。
盘尼西林以破坏危险细菌生长而起作用：它使细胞壁变得虚弱，从而使细胞膨胀，爆裂而死。其他许多抗生素以杀死细菌而奏效，有的干扰细菌细胞内部或表面酶的功能；有的抗生素以非常不同的方式来工作——例如攻击细菌的单染色体，干扰它的DNA，这会扰乱它的再生能力，阻止它在人体中横冲直撞。在任何一种情况下对于成功的抗生素疗法，有一句关键的格言：“完成过程”，就是使用充足的剂量扫除所有感染的细菌。
1940年代初最早可以得到盘尼西林的时候，它是非常稀罕和昂贵的，它开始为二战中的盟军服务。1943年，只生产了13千克盘尼西林的时候，英国首相丘吉尔颁令这种新药“必须给最好的军队使用”。英美有几百万军人在世界上穿行，梅毒和淋病在他们中间泛滥。将军们决定使用他们为数不多的盘尼西林来使性病缠身的士兵恢复战斗力，也用来救治意外受伤的人。
随着战争的结束，盘尼西林能够成批生产用于交易了，到了1953年，就能够制造和开出处方的盘尼西林已达400吨左右。这似乎真是一项奇迹，它不但治愈了长期的破坏性疾病，如梅毒和淋病，它也使许多疾病消失无踪，如肺炎、脑膜炎、产褥热、败血症以及一系列有时是致命的儿童耳鼻喉感染，包括可怕的“链球菌喉”。盘尼西林在当时没有显示任何明显的副作用。
抗生素时代
继盘尼西林之后第二种曾经神奇无比的抗生素是链霉素，1944年在新泽西太学分离出来，不久便投入了大批量生产。它的威力和声誉在于它有效治愈了另一种可怕的传染病：结核。像盘尼西林的先驱弗莱明、弗洛里和钱恩一样，链霉素的发明者塞尔曼·瓦克斯曼也获得了诺贝尔奖。此后，其他抗生素陆续出现。1947年出现氯霉素，它扫除了隐藏在百日咳、白喉（以前主要的儿童病）、胃肠炎、痢疾、伤寒、霍乱、炭疽背后的细菌，以及大量的轻度感染。1948年四环素出现，这是最早的“广谱”抗生素——通俗医学作家杰弗雷·卡农称为“不太像魔术弹而却像魔术炸弹”。现在仍在使用的四环素可以对付脂肪腺炎、支气管炎、霍乱、结膜炎、耳炎、肺炎以及斑疹伤寒等等。四环素的巨大优势，在当时看来，是它能够有效用于还未确诊的情况下，今天它彻底被用于家畜饲养，来促进其生长；也作为一种预防的药物。
1960年代之后只有一种新的抗生素产生——喹啉。它主要应用于治疗尿道感染，喹啉能够破坏细菌的染色体。它们似乎对人类染色体没有影响，如果有，后果将十分严重，因为吃了这种药的人很容易生出畸形儿。在这样的基本层次上起作用的药物使微生物学家十分忧虑。更严重的是，喹啉完全是人造的——它们在自然中没有任何替代物——并且无人能完全确定它们对自然有机体的影响。一些使人惊恐的副作用已经出现。它的一种变体，能够引起血液、肝肾的混乱，休克和偶然的死亡。1992年在美国喹啉被撤消，不再投入使用，但一般不发达国家仍然在使用。
细菌：朋友还是敌人？
细菌是单细胞组成的微生物。它们通常以其形状命名：“球菌”是圆的，“杆菌”是棒状的，“弧菌”像逗号，那些像线圈或螺旋的叫做“螺旋体”。大的杆菌可达10微米（万分之一厘米）；最小的球菌可能直径只有175毫微米（千分之一微米）。有些单独生活，其他的成对、成链、成群地生活在一起。它们既非植物亦非动物，而且菌细胞与动植物细胞不同，它们没有包含一定数量染色体的细胞核。相反，保存细菌遗传代码的物质，仅是一个染色体，自由漂浮在细胞中。
细菌是以分裂的形式繁殖的，有时每20分钟左右就分裂一次，几乎可以在任何地方存活。有的需要空气，有的则只能在无氧环境下才能存活。说不清有多少细菌（有非常多的细菌对我们有益）在人体内或体表生活着。一个人身上和人体内的细菌比地球上曾经有过的人还多。也许更令人吃惊的是，组成我们每个人的细胞中十分之九是细菌。
大多数细菌对地球上生命的存在是至关重要的。例如，“腐生”细菌使世界保持干净和翠绿。它们消耗腐烂的绿色植物和动物尸体，在此过程中把植物必不可少的氮释放进土壤。表皮葡萄球菌生活在人的皮肤表面（每平方厘米便有15万个左右）把每一个小壁龛都塞得满满的，大体上使其他有害菌无处存活。绿灰链球菌生活在我们的口腔中，全凭数量来阻止带来感染的入侵者。相对而言有害菌的种类很少，但是这少数细菌导致的破坏却是惊人的，它们所引起的症状很严重，因之而死的人数很多。
过去的生物学家认为，人体自然的正常功能失去平衡时便会出现疾病，这种失衡正是有害菌导致的。更早的时候我们知道葡萄球菌是致命的，它们生活在人体之内。看上去这似乎是个矛盾，但事实上并非如此。葡萄球菌与健康人体是处于平衡状态的。释放出毒素使人体免疫系统承受压力的细菌也很少。但当细菌数量增加得太多，需要免疫系统去�