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“你能为太阳申请专利吗？”
1945年12月，亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）、霍华德·弗洛里（Howard Florey）和恩斯特·钱恩（Ernst Chain）因发现青霉素而获得诺贝尔生理学或医学奖。除了英国医学界，其他人几乎不知道这个时候三人已经因为争论谁最值得赞誉而闹翻了。被授予诺贝尔奖时，国王乔治六世已经授予弗莱明爵士头衔，澳大利亚人弗洛里被授予勋爵勋章。钱恩回忆说，在牛津大学疯狂的战时研究期间，他觉得“弗洛里的行为……糟糕得不可原谅”1。除了交换几封信件之外，弗洛里和钱恩在获得诺贝尔奖后从未有过交流。与此同时，在英国媒体将发现该药物的大部分功劳归于弗莱明这位苏格兰研究员后，弗洛里不再与弗莱明说话。只有弗莱明因为发现青霉素获得了荣誉博士学位和医学会奖，弗洛里认为弗莱明没有纠正这一错误。2至于诺曼·希特利，他曾是牛津大学研究团队的重要成员，被排除在诺贝尔奖获奖名单之外是他最大的遗憾（直到50年后，他的贡献才被牛津大学承认，并被授予建校800年历史上第一个荣誉医学博士学位，今天青霉素研究者的原始实验室是希特利实验室）。[1]3，4
牛津团队的许多人都预料到，自从英国和美国政府提供了资金，大部分销售收入将用于其他重要药物的公共研究。5有人预计，一些资金甚至可能会流向财政拮据的学术研究部门，这些部门在制药公司不感兴趣时完成了关键工作，但制药公司无意分享战利品。政府没有坚持对战争期间投入的海量资金附加任何条件。在这些制药公司的首席执行官中，乔治·默克的观点具有代表性：“他们可能没有发现青霉素，但是如果没有美国制药公司的独创性和能力，牛津团队仍然还在进行失败的实验以试图提高产量。”默克认为，这些公司应该获得每一分钱的利润。在全球需求激增的情况下，青霉素利润如此可观，乃至战争结束后，美国国会通过立法，将药品质量控制从军队转移到食品药品监督管理局时，没有一个制药公司的负责人抱怨。6
战后美国制药公司开发青霉素的方式让外国竞争者羡慕不已。第二次世界大战结束后，美国政府微生物学家安德鲁·莫耶（Andrew Moyer）因其生产青霉素的方法获得英国专利，那些曾斥责钱恩“敛财”的英国医学界名人被激怒了。莫耶是一名反英孤立主义者，曾与牛津大学的希特利一起在皮奥里亚实验室工作，让希特利在那里的日子如同地狱一般。钱恩的战时预测应验了——如果没有专利，英国将不得不为使用这种药物支付专利使用费。[2]7亨利·哈里斯爵士曾与弗洛里共事，他说：“这里的媒体经常说，青霉素是在牛津大学发现的，却被美国人偷走了。”8在美国，默克、辉瑞、施贵宝和其他公司积极寻求“工艺专利”，保护其合成、提取、纯化或制造药物的独特方法。战后制造青霉素的11家美国制药公司拥有惊人的250项此类专利。9
与此同时，英国制药公司被激怒了：美国政府对一项英国发明的资助，让少数美国公司在某种轰动一时的药物上领先了几年。辉瑞将注意力集中在青霉素上，而排除了其他药物，其青霉素产量占全球近一半，在战后获得了丰厚回报。施贵宝的规模扩大了一倍，成为唯一一家生产、包装和直接向医院和药剂师销售青霉素的公司。
第二次世界大战初期，德国制药公司占当时全球药品销售额的43%。10战后，由于德国工业艰难复苏，在抗生素领域占主导地位的美国制药公司占据了近一半的全球市场，坐上了头把交椅。在美国，由战时生产委员会选出的15家公司拥有全部药品80%的销量和90%的惊人利润。11甚至60年后（2005年），美国十大制药公司将其崛起追溯到它们战时选择的青霉素项目上。
联邦政府在大规模生产青霉素中发挥的前所未有的作用，也对少数公司产生了不良影响。彼时，美国农业部已经获得了32项发酵工艺的关键专利。政府的首要任务是生产大量青霉素，而不是赚钱。因此，美国农业部将这些专利免费授权给有兴趣投入生产的公司。12制药公司获得了《反垄断法》豁免权，以鼓励彼此分享研究成果。在早期的青霉素生产过程中，主要采用的是低产量、化学合成的方式，如今科学家们已经开发出大规模的发酵技术。第二次世界大战之前，没有一家制药公司想象过在世界范围内对任何一种药物有如此巨大的需求，更不用说以前所未有的规模生产了。联邦政府数百万美元的直接补贴改变了一切。制药公司对工厂进行了扩建改造，安装了所需的大型昂贵设备，以满足商业规模的生产需求。9米多高的钢罐里装着青霉菌，发酵设备可以对青霉菌进行灭菌处理，巨大的搅拌槽对超过10 000加仑的培养基进行搅拌供氧，随时准备好满足临床需求。制药公司总共花了2 300万美元，建造了16座最先进的抗生素厂。通过一项特殊的加速折旧条款，它们可以减免纳税，快速收回一半的投资。政府也将战争期间由纳税人出资建造的6个最先进的青霉素生产工厂出售给制药公司，价格不及原来的一半。13
尽管青霉素重塑了这个行业，但制药公司已经在寻找更好的新药物。这是因为，青霉素是一种窄谱抗生素，也就是说，它只对有限范围的细菌（尤其是革兰氏阳性菌）有效。14虽然青霉素成功治愈了多种致命疾病，但未能治疗一长串通常致命的革兰氏阴性菌感染，如结核病、伤寒、霍乱、脑膜炎、淋病、沙门氏菌病和某些肺炎。战后美国制药公司的“圣杯”是一种广谱药物，治疗由革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌引起的疾病。
人们最终发现了链霉素。151943年，罗格斯大学土壤微生物学家塞尔曼·瓦克斯曼（Selman Waksman）和博士研究生阿尔伯特·沙茨（Albert Schatz）在农场土壤样本中发现了这种微生物。16瓦克斯曼在1942年创造了“抗生素”一词，指的是从消灭细菌的微生物中提取的化学物质，他正在寻找治疗结核病的方法。17在之前的两个世纪里，这种通过空气传播、被称为“白色瘟疫”的致命疾病已经杀死了大约20亿人。瓦克斯曼和沙茨都没有医学资格或执照来做动物实验。瓦克斯曼认为，既然土壤中的有害细菌不能存活，毫无疑问，一定是有未被发现的微生物能够杀死这些细菌。由于许多产生抗生素的微生物可能对人类有害，瓦克斯曼需要进行临床试验。他利用距离罗格斯大学22千米的默克公司的重点实验室提取了足够的抗生素，在梅奥医学院进行研究。这些实验表明，链霉素可能是人们期待已久的第一种广谱抗生素。18
美国科学研究与发展办公室利用其非同寻常的战时权力将链霉素与青霉素一起列为国家安全药物，由此打开了联邦资金通道，资助紧急研发项目。1945—1946年，3/4的药物产量供给了军队，而剩余部分则留给了美国国家科学研究委员会进行药物实验，该委员会负责协调军方、私人研究实验室和大学之间的科技研究。
默克公司与瓦克斯曼签订的合同赋予了该公司对瓦克斯曼研发的任何药物的专有权。这就意味着，一旦政府放宽链霉素用于商业销售，默克公司就会垄断对链霉素的控制。
随着战争的进展，链霉素是唯一一种有机会对抗炭疽、黄热病或黑死病的药物，许多人担心日本和德国正在研发这些生物武器。除了在美国国家科学研究委员会任职之外，乔治·默克还是一个秘密民间机构——战争研究所的负责人。战争研究所负责发展美国的生物武器（默克后来因战时服务被授予美国最高公民奖“功绩勋章”）。19瓦克斯曼向乔治·默克申请并主张任何一家公司都不应该单独拥有链霉素，因为这是一项非常重要的公共健康发现（《纽约时报》将链霉素专利列为“塑造世界的十大专利之一”）。20默克同意了。1944年8月，他取消了对链霉素的垄断，该药物所有权回到罗格斯大学。21
1946年底，政府解除对链霉素的控制时，包括默克、施贵宝、礼来和辉瑞在内的11家美国制药公司开始生产和销售链霉素。人们对它可能消灭结核病的早期热情已经消退，因为事实证明，它只能控制而不能根除这种疾病。然而，临床试验已经证明它对脑膜炎、伤寒、肺部和血液感染有效。22链霉素也比磺胺类药物毒性小得多。23
1945年初，默克公司的律师以罗格斯大学两位科学家瓦克斯曼和沙茨的名义申请了一项专利。在此之前，美国联邦法院和美国专利局曾裁定自然产物属于公共领域。专利局在默克公司提交链霉素专利申请时重申这一禁令。24联邦最高法院以7票对2票的裁决，驳回了申请微生物接种剂专利的请求。多数派似乎给出了决定性的结论：“不能因为发现自然现象而申请专利。这些细菌的性质，就像阳光、电或金属的性质一样，是人类知识宝库的一部分。它们是自然法则的表现，每个人都可以自由获取，没有人能够独占。”25
有一小部分美国医学研究者认为，任何公司从自然界“开发”的药物中获利都是不道德的。他们主张，用于阻止致命感染或致残疾病的药物应该免除专利使用费。关于这一“崇高观点”的最佳例子是脊髓灰质炎灭活疫苗，它阻止了此前曾导致成千上万儿童瘫痪的疾病。爱德华·莫罗（Edward R. Murrow）问疫苗的发明者乔纳斯·索尔克（Jonas Salk）谁将拥有这项专利，索尔克回答道：“我会说是‘每个人’。其实并不存在专利，你能为太阳申请专利吗？”26
默克公司的律师承认，如果摆到专利局面前的东西都是从农田土壤中发现的微生物，那么专利申请就应该被拒绝。然而，科学家和化学家们对这种单一的微生物进行了改造，使“链霉素不仅具备有价值的治疗特效，而且能够投入生产、分配和使用”。罗格斯大学科学家坚定的结论又是什么？“这种抗生素不是自然产物。”27
每一家制药公司都知道专利的发布会改变行业格局。地球是一个遍布微生物的星球。在人类出现之前的几十亿年里，温泉、雪、土壤、岩石、海洋、空气、植物，甚至动物身上和体内，都存在着数万亿肉眼看不到的微生物。就像链霉素一样，许多微生物都可能会变成一种新的神奇药物。这就意味着，长期以来深耕各种合成物、植物提取物和生物制品（这些只能缓解症状）的行业，将有机会生产一系列能够治愈致命疾病的药物。所有的制药公司都接受这一理念。
三年半后，即1948年9月21日，美国专利局才授予瓦克斯曼和沙茨第一个抗生素专利，编号2449866，名为“链霉素及其制备工艺”。28由于这两位科学家已经将商业权利转让给罗格斯大学，学校可以自主决定授权给制药公司，以收取专利使用费作为回报。[3]29，30
1948年底，青霉素和链霉素占美国所有抗生素产量的99.7%。31紧锣密鼓的研究已经进行了几年，制药公司在寻找它们可以申请专利的新型广谱抗生素。该行业即将进入一个新时代，在这个时代里，大量的“特效药”将改变制药公司的经营方式。
[1] 类似的荣誉争议也发生在1923年，当时诺贝尔奖授予了发明胰岛素的加拿大科学家。问题在于，拥有胰岛素专利的有三人，但是诺贝尔奖只颁给了其中两人。
[2] 莫耶无法从皮奥里亚发明的专利中获利，因为他是一名政府雇员。然而，他把专利的外国权利卖给了默克、施贵宝和商业溶剂公司。面对强烈抗议，英国政府成立了国家科学研究开发公司（NRDC），以确保英国学者的发现和发明受到专利保护。
[3] 因发现链霉素，瓦克斯曼获得1952年诺贝尔生理学或医学奖。这突显了一个巨大分歧，即瓦克斯曼和沙茨谁应该获此殊荣。美国专利局将瓦克斯曼和沙茨列为平等的共有人，并在1945年提交的专利宣誓书中将两人列为共同发现者。然而，在获得诺贝尔奖之后，瓦克斯曼斥责沙茨是一名心怀不满的肄业研究生。沙茨声称是他在一只鸡的喉咙里发现了这种微生物，而瓦克斯曼无视这一发现长达几个月。沙茨最终以欺诈罪起诉罗格斯大学和瓦克斯曼。结果发现，虽然瓦克斯曼通过药品销售获得了35万美元专利使用费，他只给了沙茨1 500美元。双方最终达成和解。罗格斯大学校长发表公开声明，承认沙茨是该药物的共同发现者，并支付他125 000美元作为外国专利使用费。沙茨从美国链霉素销售中获得了3%的专利使用费，作为回报，他放弃了对瓦克斯曼和罗格斯大学的指控。然而，诺贝尔奖委员会拒绝了沙茨将其名字加入诺贝尔奖名单的请求。42年后，沙茨因发现链霉素而获得罗格斯奖章。