20世紀(jì)40年代，因抗生素被大規(guī)模使用，使得細(xì)菌對(duì)青霉素家族藥物產(chǎn)生了耐藥性。比如，金黃色葡萄球菌引起的葡萄球菌感染可使用青霉素及其結(jié)構(gòu)類(lèi)似物進(jìn)行治療。但細(xì)菌是在不斷變化的，經(jīng)過(guò)一系列進(jìn)化，金黃色葡萄球菌變成耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）。老一代抗生素對(duì)MRSA不起作用，一個(gè)重要原因是MRSA能夠?qū)⑵鋸?qiáng)大的抗菌活性無(wú)效化。

    原來(lái)，青霉素的抗菌活性來(lái)自它的分子結(jié)構(gòu)核心：含有氨基的四元環(huán)——“β-內(nèi)酰胺”。它是青霉素及其衍生物均具有的結(jié)構(gòu)單元，人們把具有這個(gè)結(jié)構(gòu)單元的藥物家族稱(chēng)為“β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素”。β-內(nèi)酰胺能夠十分有效地阻止細(xì)菌的細(xì)胞分裂，因此化學(xué)家們一直在合成含有β-內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的不同修飾基團(tuán)的藥物，但很多藥物已經(jīng)不再具有抗菌活性而被淘汰。

    細(xì)菌耐藥的一個(gè)重要機(jī)制就是它們含有一種“β-內(nèi)酰胺酶”，能夠水解β-內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)。比如MRSA能夠通過(guò)生物途徑合成并釋放β-內(nèi)酰胺酶，而且這種酶的作用范圍十分廣泛。

    “與其研發(fā)新的抗生素，不如讓我們提出一個(gè)問(wèn)題——我們可以讓古老的抗生素再生嗎？”Tang說(shuō)，“傳統(tǒng)的抗生素如青霉素G、阿莫西林、氨芐西林等，它們可以獲得新生嗎？”

    Tang的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出一種保護(hù)性聚合物——二茂鈷金屬高聚物。研究表明，將該聚合物與β-內(nèi)酰胺類(lèi)藥物（頭孢硝噻）進(jìn)行聯(lián)合后，能夠大大減慢細(xì)菌對(duì)β-內(nèi)酰胺鍵的水解。其他研究隊(duì)的研究也表明，聯(lián)合后的β-內(nèi)酰胺類(lèi)藥物對(duì)與醫(yī)院感染相關(guān)的MRSA明顯有效。

    此外，這種金屬聚合物自身也表現(xiàn)出抗菌活性，能在不影響人類(lèi)紅細(xì)胞的情況下溶解細(xì)菌。更重要的是，它對(duì)人類(lèi)細(xì)胞無(wú)毒性作用。雖然距離臨床運(yùn)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走，但Tang表示這項(xiàng)研究有必要進(jìn)行下去。

    “在美國(guó)，每年都有10萬(wàn)名左右的患者死于細(xì)菌感染。而且，這個(gè)問(wèn)題日益嚴(yán)重，因?yàn)榧?xì)菌的耐藥性越來(lái)越強(qiáng)。”Tang說(shuō)。