吉林
每年全球有超过100万人死于耐药菌感染，到2050年这个数字有可能突破1000万。抗菌素耐药性，已被世界卫生组织列为本世纪最严峻的全球健康威胁之一。而新型抗生素的研发，因为成本极高、回报周期漫长，制药公司早已普遍失去兴趣。
面对这场悄然蔓延的危机，澳大利亚弗林德斯大学的科学家团队或许找到了一把意想不到的钥匙，原料来自工业上大量过剩、价格极其低廉的元素：硫。
相关研究于2026年4月发表在化学领域权威期刊《化学科学》上，研究团队由弗林德斯大学领衔，联合英国利物浦大学的科学家共同完成。
硫，一种被低估了一个世纪的抗菌元素
图示新型抗菌剂（Poly-1-Na）的结构及其作为抗真菌和抗菌剂的应用。图片来源：查克实验室（弗林德斯大学）
硫其实并不是抗菌领域的新面孔。人类使用含硫化合物对抗病原体已有上百年历史，大蒜中的有机硫化物、青霉素中的β-内酰胺硫环，都与硫脱不了关系。但天然硫基化合物有两个致命弱点：一是气味令人难以忍受，二是溶解度极低，根本无法配制成实用的药物或农用制剂。
这两道门槛，让硫基抗菌剂长期停留在实验室阶段，始终无法走向大规模应用。
弗林德斯大学的贾斯汀·查克教授团队决定从材料化学的角度重新出发。他们利用自主开发的光化学流动反应器技术，将元素硫合成为一种全新结构的聚三硫化物低聚物，也就是论文中称为Poly-1-Na的这种富硫聚合物材料。
贾斯汀·查克教授，弗林德斯大学马修·弗林德斯化学教授。图片来源：弗林德斯大学
这种材料的合成路径本身就值得关注。光化学聚合技术不依赖复杂的高温高压条件，流动反应器可以实现连续生产，原料硫磺在全球工业体系中属于大宗过剩副产品，价格极低。这意味着如果这种材料最终进入商业应用，其生产成本可能远低于现有的抗生素或抗真菌药物。
杀菌不伤人，这才是真正的技术难点
研发一种能杀死细菌的化学物质并不难。漂白水也能做到，但你不能拿它治病。真正的技术难点在于找到一种对病原体致命、对人体和植物细胞却基本无害的物质，这就是所谓的选择性毒性。
这种抗菌剂是利用尖端的光化学流动反应器制成的。关键的光化学聚合技术由弗林德斯大学发明。图片来源：弗林德斯大学
Poly-1-Na的测试结果在这一关键指标上表现出色。研究团队在弗林德斯大学病毒学家吉莉安·卡尔教授等多学科专家的支持下，对这种材料进行了广泛的生物学测试，对象涵盖细菌和真菌两大类病原体，包括金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌等临床高危耐药菌株。结果显示，这种材料对上述病原体均表现出强效的抑制和杀灭能力，同时不损伤人类细胞和植物细胞。
第一作者贾斯敏·波普尔博士解释了这一发现背后的机缘。她在2024年通过澳大利亚研究理事会的交流项目，前往英国利物浦大学汤姆·哈塞尔博士的实验室访学期间，首次发现了这种聚合物的抗菌活性，随后回到弗林德斯大学开展系统性验证研究。
该研究的第一作者贾斯敏·波普尔博士正在配制一种用于制造抗菌剂的关键试剂。图片来源：弗林德斯大学
波普尔博士表示，真菌病原体的耐药性问题尤为值得警惕，这类感染在临床上的治疗选择历来有限，而Poly-1-Na对真菌病原体同样展示出良好的抑制效果，这为其未来在抗真菌领域的应用奠定了基础。
从应用场景来看，这种材料的潜力不局限于医疗领域。共同作者、微生物学家巴特·艾克尔坎普副教授指出，将先进化学合成与针对主要病原体的广泛生物学测试相结合，大幅增强了研究结论的可信度。查克教授则进一步点明，这种抗菌聚合物项目是弗林德斯大学将过剩元素硫转化为高价值材料的更大战略布局的一部分。
该团队此前已经用类似的富硫聚合物开发出可从电子垃圾中回收黄金的材料、易于降解回收的新型塑料以及用于热成像相机的低成本镜头，成果先后发表在《自然·可持续性》、《自然·化学》和《自然·通讯》等顶级期刊上。
当然，从实验室到病床或农田，中间还有漫长的路。毒理学评估、临床试验、监管审批，每一道关口都需要时间和资金。但在抗菌素耐药性已经构成现实威胁、新型抗生素研发管线日益干涸的背景下，一种来源廉价、合成高效、杀菌选择性强的硫基聚合物，至少给这场旷日持久的抗菌战争带来了一个令人期待的新方向。
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