抗生素的发现和发展
抗生素是微生物（主要是一些霉菌类，也有个别的细菌）在生长繁殖过程中产生的一种物质，这种物质可以抑制或杀死其他一些微生物，微生物产生这种物质（一般不是单一的化合物而是结构相近的一组化合物）的真正目的还不大清楚，似乎是为了使自己能顺利地生长繁殖，而不让其他种类的微生物抢占自己的地盘。
霉菌是我们日常生活中经常见到的一类东西。例如我们吃的馒头、面包等食品，放久了就会看到上面出现了白色、绿色、橘黄色或灰色的斑点，有的会长得比较大，有小米粒、大米粒或黄豆那样大；在夏季潮湿的天气，皮鞋上、木器上也会长出这些带颜色的东西来，这就是霉菌的菌落。菌落是许多霉菌形成的集落，单个的霉菌非常小，我们不可能用肉眼看到。
人类很早就知道用发霉的东西来治疗某些伤肿，例如我国的古医书就有用霉豆腐治疗疮疖的记载。中世纪，西方人也知道用发霉的面包涂敷化脓的伤口；一本1640年出版的英国医书中，建议用霉菌来治疗难治疗的伤口。这说明古人已知霉菌可作为治疗的药物。但是知道一些霉菌能产生抗生素，并从中分离出多种疗效很好的抗生素，还是20世纪30年代以后的事。
千万不要以为，霉菌可以产生抗生素就可以不管不顾地吃那些发霉了的东西。有些霉菌可以产生有毒的化合物，例如一种叫黄曲霉的霉菌可以产生黄曲霉毒素，这种化合物可以诱发肝癌，是很危险的物质。黄曲霉易生长于粮食上面，例如玉米、花生等。因此，发了霉的食品不可再吃。但是有一些经霉菌发酵后制成的食品，例如黄酱、酱豆腐等，是采用不产生毒性物质的霉菌发酵制成的，经上千年的经验证明是无害的。
发现霉菌可产生抗菌物质（现在统称为抗生素）的过程，是长期、曲折、困难的过程。
1935年，当德国的杜马克在英国皇家学会报告他们发现的磺胺药物的研究工作时，在听众中有一位长着一头灰发的微生物学家，名叫弗莱明（1881－1955年）。他那时已经发现了一种比磺胺类药物更好的抗生素——青霉素，只是当时医药界的兴奋点都集中在磺胺类药物上面，而未引起注意。
弗莱明发现青霉素是偶然的，但含有必然的因素。
弗莱明是苏格兰人，1906年毕业于英国的圣玛丽医学院，曾作为医官服役于前线。他看到大批的战士死于伤口感染，便下决心寻找能够抑制伤口感染的药物。战后他回到圣玛丽医院工作，1922年他发现，人的眼泪和唾液中有一种能杀灭细菌的物质，他称之为溶菌酶。从此便集中精力研究溶菌酶对各种细菌的作用，以便用于伤口的消毒。他用琼脂平皿培养各种细菌，在接种细菌时打开平皿的盖，空气中的霉菌就可能落到平皿内，特别是弗莱明实验室的楼下是培养霉菌的，用于制作对过敏症有效的疫苗，落入霉菌的机会就更多了。1928年6月，弗莱明和助手在接种完细菌后就开始休假，他们没有把培养皿放在37℃的温箱中，而是放在了实验台上。事有凑巧，那几天的气温较低，适合于青霉素的生长，于是落入的一种青霉菌便生长成绿色的菌落，而接种的葡萄球菌和其他的细菌没有生长。几天以后，气温升高，细菌开始生长，但青霉菌周围的葡萄球菌受到抑制没有生长，刚好与平皿其他部分生长旺盛的葡萄球菌的菌落形成鲜明的对照。9月3日弗莱明和助手回来以后，助手看到平皿被霉菌污染就要把它们处理掉，重新开始实验。可是弗莱明一眼就看见了这个平皿中，长着大的绿色菌落的周围没有生长白色的葡萄球菌，而远一些的地方白色菌落茂密。他感到很奇怪，就把它拍了照片，并取出了一点青霉菌，用甲醛蒸气处理，以便保存。起初弗莱明认为绿色的青霉菌产生了溶菌酶，把周围的细菌溶解了。他让助手把这种青霉菌（取出的那一点点）继续培养，使菌种进一步纯化，然后大量地培养，以便分离溶菌酶，研究它的使用方法。他给这种“溶菌酶”命名为青霉素。两名助手设计了扁平的玻璃瓶子，使用液体培养基，将瓶子平放着，以便培养基接触空气的面积大一些（青霉菌生长需要氧气）。待青霉菌生长多了以后，他们做了试验，证明被称为青霉素的物质是在溶液里而不是在菌落里。于是他们把霉菌滤掉，把滤液调成微酸性，在40℃减压浓缩。这是因为他们发现，若在微碱性或高温下，青霉素都会被破坏。待浓缩为粘稠状液体后加入酒精，便出现很多的沉淀。经过试验证明，酒精溶液的杀菌作用很强，而沉淀无效。因为溶菌酶是蛋白质，而蛋白质是可以被酒精沉淀出来的，这样就排除了有效成分是溶菌酶的可能性。可是他们发现酒精溶液的杀菌作用逐渐地减弱，几周后就完全消失了，说明这种溶于酒精的物质很不稳定。这使弗莱明感到气馁，因为不大可能用它做治疗药物。于是1929年，弗莱明发表了一篇文章，指出青霉菌可以产生一种有杀菌作用的青霉素。此后，弗莱明虽然仍继续研究青霉素的分离和性质等问题，但没有明显的进展，因为当时的化学手段，还没有发展到足以解决青霉素结构问题的程度。
出乎意料的是弗莱明的文章并未引起医药界的注意，其原因大概是当时大家的注意力集中在寻找化学合成的杀菌剂方面，认为青霉素没有实用的意义。青霉素研究的搁浅，为磺胺类药物的发展提供了条件。
牛津的一所病理学院主任，澳大利亚籍的弗洛瑞（Howard Florey）对溶菌酶很感兴趣，在这方面进行了广泛的研究。1938年的夏天，他的助手，一名从希特勒德国逃出的青年犹太难民钱恩（Ernst Chain），在文献中发现了1929年弗莱明发表的关于青霉素的文章，经弗洛瑞同意，他决定对青霉素进行深入的研究。钱恩发现，青霉素可以用有机溶剂（乙醚）从霉菌的培养液中提取出来。从这种性质看，他感到青霉素不大可能是一种酶，而是小分子化合物（酶通常是蛋白质，是由许多种氨基酸形成的有机大分子，它们不可能溶解于像乙醚这样的有机溶剂中）。但他也遇到了同样的麻烦，青霉素的性质很不稳定，不容易从溶液中得到。但这并没有使他气馁，而是更引起了他的研究兴趣。