1928年伦敦夏天热得出奇。圣玛丽医院的细菌学教授亚历山大·弗莱明收拾好实验台，摞上一堆培养皿就去度假了。他大概没意识到，这一走，走出了人类医学史上最伟大的一次偶然。
瘟疫面前，人类曾赤手空拳
说青霉素之前，得先说说人类跟瘟疫打了多久仗。
公元1347年，黑死病从亚洲杀进欧洲。六年里，欧洲三分之一人口没了。村子空了，连收尸的人都不够用。当时的人以为是上帝降罪，鞭笞自己，焚烧香料，甚至把犹太人赶尽杀绝，全都没用。
天花更狠。这东西从公元前就缠着人类，古埃及法老的木乃伊脸上就有天花留下的麻子。18世纪欧洲每年死四十万人。清朝初年，顺治皇帝二十四岁死在天花手里，康熙能上位，很大一个原因是他小时候得过天花，活下来了，有免疫力。
霍乱也一样。19世纪的伦敦，粪便直接排进泰晤士河，河水又是饮用水源。1854年宽街那一次，三天死了五百多人。
在这些瘟疫面前，人类基本是赤手空拳。人均寿命三四十岁，不是因为古人活不长，是太多人死在半路上了。一个小伤口感染、一次发烧、一场腹泻，都可能把人送走。
从挤奶女工的手，到巴斯德的实验室
转机从一个乡村医生开始。爱德华·琴纳，英国格洛斯特郡的医生，平时给村里人看病。那时候天花闹得凶，琴纳天天见，也天天想办法。
有一天，一个挤奶女工来找他看病，琴纳看症状像天花，女工却摇头说不可能。她说奶牛场几十个女工，从来没人得天花，只是手上偶尔长几个小痘疮。
琴纳留了心。他知道牛也会长"牛痘"，症状跟天花很像但轻得多，挤奶时会传染到人手上。他琢磨：是不是得了牛痘，就不会再得天花了？
1796年5月14日，琴纳做了一个大胆的实验。他从挤奶工莎拉·尼尔梅斯手上的牛痘脓疱里取了点东西，接种到八岁男孩詹姆斯·菲普斯的胳膊上。男孩发了点烧，很快就好了。
然后琴纳做了更疯狂的事——他给这个男孩接种了真正的天花。男孩没得天花。
琴纳把这个方法叫"疫苗接种"，"疫苗"（vaccine）这个词就来自拉丁语的"牛"（vacca）。他把结果写成小册子发表，一开始没人信，英国皇家学会还让他多收集点数据。琴纳不急，一个个地接种验证，最后全欧洲都接受了牛痘疫苗。
说起来有意思，疫苗这东西，比微生物学还早出现。琴纳不知道为什么牛痘能防天花，他就是观察到了规律，然后验证了它管用。真正搞明白"为什么"，要等巴斯德。
路易·巴斯德，法国化学家，后来转行搞微生物，结果搞出了一整个学科。
19世纪中期，大家还在争论"自然发生说"。巴斯德用曲颈瓶实验证明了，没有微生物进去，肉汤再放也不会变质。微生物不是凭空冒出来的，是从外面来的。
这个结论翻过来就是：很多病，也是微生物引起的。
巴斯德不是第一个提出病菌理论的人，但他是第一个用实验把它坐实的。他研究了蚕病、鸡霍乱、炭疽热，一次次证明，是特定的细菌导致了特定的疾病。
然后他把琴纳的思路往前推了一大步。琴纳是碰巧发现牛痘能防天花，巴斯德说，我们可以自己造疫苗。
他把炭疽病菌反复培养减弱毒力，然后给羊接种，羊就有了免疫力。后来又搞出了狂犬病疫苗——那时候被疯狗咬了就是等死，巴斯德的疫苗救活了一个九岁男孩，轰动了整个欧洲。
疫苗从"偶然发现"变成了"可以设计"。人类第一次有了主动出击的武器。
但疫苗只能防，不能治。真要是已经感染了呢？那时候的答案还是：等死。
那个发霉的培养皿
回到1928年的弗莱明。
度假回来，弗莱明发现培养皿长霉了。一般人直接就倒了，弗莱明没有。他拿起来对着亮光看，发现了怪事：青绿色霉斑周围，葡萄球菌不见了，干干净净一圈空白。
这东西能杀菌。
弗莱明把这种霉菌叫"青霉菌"，把它分泌的杀菌物质叫"青霉素"。他试了试，发现青霉素能杀好多种致病菌——链球菌、脑膜炎球菌、白喉杆菌，全都管用。更妙的是，它对人体细胞几乎没毒。 但问题来了：青霉素太不稳定了。提纯不了，保存不住，弄出来没几个小时就失效了。弗莱明自己也觉得这东西可能没法用在临床上，发表了论文就搁下了。一搁就是十年。
1939年，德国生物化学家恩斯特·钱恩在牛津大学翻旧文献，翻到了弗莱明那篇论文。他跟澳大利亚病理学家霍华德·弗洛里一起，决定试试把青霉素提纯出来。
那是真的难。青霉素的分子结构里有个叫β-内酰胺环的东西，杀菌全靠它，但这东西脆得要命，遇水遇热遇酸，说碎就碎。钱恩想了个办法：在酸性条件下用溶剂把青霉素萃取出来，再迅速转回到中性溶液里，赶在它分解之前完成提纯。
然后是量产。一开始牛津的实验室里，什么容器都用上了——烧瓶、便盆、陶瓷罐，摆满了整个楼道。1941年，他们拿青霉素治疗了第一个病人，警察阿尔伯特·亚历山大。病人好转了，但药不够了——科学家甚至从他的尿液里回收青霉素，还是没救回来。
弗洛里急了。他跑到美国，跟军方和制药公司合作搞大规模生产。关键突破来自一个烂哈密瓜——上面长的青霉菌产量特别高，用玉米浆做培养液后，产量一下翻了上千倍。
1943年，青霉素开始批量装备盟军。诺曼底登陆时，士兵口袋里揣着青霉素粉，受伤了直接撒在伤口上。二战伤员的伤口感染死亡率直接砍下来一大截。丘吉尔说青霉素是"二战最伟大的发明"，不算夸张。
1945年，弗莱明、弗洛里、钱恩一起拿了诺贝尔生理学或医学奖。发现的归发现，提纯的归提纯，量产的归量产——一个都没落下。
从三十岁到八十岁
青霉素打开了抗生素时代的大门。链霉素、四环素、头孢……一波接一波被发现，曾经要命的肺炎、结核、败血症，一个个被拿下。肺炎死亡率从30%降到了5%以下，产褥热再也不随便带走年轻妈妈了。
疫苗这边也没闲着。脊髓灰质炎疫苗出来后，小儿麻痹症几年内就几乎绝迹了。天花更狠，全球接种行动搞了十几年，1977年索马里出现了最后一例自然感染的天花，1980年世卫组织宣布：天花被根除了。这是人类唯一彻底消灭的传染病。
20世纪初，全球人均预期寿命大概32岁。到了今天，这个数字是73岁，翻了一倍还多。这中间最大的功臣，就是疫苗和抗生素。
人类跟瘟疫打了几千年的仗，一直被按在地上摩擦，短短几十年就翻了盘。一个乡村医生的观察，一个化学家的理论，一个忘了收拾培养皿的假期，串起来改变了整个人类的命运。
现在的人很难想象，一百年前怎么会因为一个小伤口就送命。就像一百年前的人也很难想象，人类居然能把人均寿命翻一倍。
科学真正厉害的地方，不在于造出多么炫的东西，而在于它能把曾经的"不可能"，变成后来的"理所当然"。