1945-ben a Nobel-díj Bizottság korszakalkotó felfedezést jutalmazott, amikor Alexander Fleming brit bakteriológusnak, Howard Walter Florey ausztrál patológusnak és Ernst Boris Chain brit vegyésznek ítélte a Nobel-díjat „a penicillin felfedezéséért, s különböző fertőző betegségek esetében tapasztalható gyógyhatásának felismeréséért" indoklással.

Alexander Fleming (1874-1965) nevét mindannyiunknak meg kell ismerni: ő fedezte fel az első antibiotikumot, a penicillint, s ezzel kezdődhetett el a sikeres küzdelem a baktériumok okozta fertőzések ellen. Fleming 1906-ban végezte el az orvosi egyetemet Londonban, s már tanulmányai során számos díjban és kitüntetésben részesült. 1909-ben sebészetből szakvizsgát tett, de sebészként alig működött. Azért, hogy bekerülhessen a kórház céllövőcsapatába, a londoni St. Mary’s Hospitalben vállalt állást, az oltóanyag-laboratóriumban, ahol a híres Wright professzor tanítványa lett (az ő nevéhez fűződik a tífusz elleni védőoltás kidolgozása). Fleming 49 éven át dolgozott ebben a laboratóriumban, s nyugdíjba vonulása után (1948) az intézetet Wright-Fleming Institutnak nevezték el.

Fleming jelentős felfedezést tett már akkor, amikor megállapította, hogy a különböző testnedvek - vér, könny, tej, orrváladék - baktériumoldó hatással rendelkeznek. Ez a felfedezés a véletlenen múlt: rátüsszentett egy baktériumtenyészetre, s az orrváladék a baktériumtelepeket feloldotta. Elsősorban könnyel végzett számos kísérletet, s a baktériumoldó enzimet lizozimnak nevezte el. (A könnyet úgy nyerték, hogy a laboratórium dolgozói, s maga Fleming is citromlét cseppentettek saját szemükbe, amitől bőven könnyeztek.) Ezekről az eredményekről 1922-ben számolt be. De hogyan történt a penicillin felfedezése? Az is véletlenül.

1928 szeptemberében Fleming három hét szabadságra ment, s egy tenyésztőcsészét (Petri-csésze), melyre gennykeltő baktériumot, stafilokokkuszt oltott, a laboratórium asztalán felejtett. Elég hűvös volt ebben az évszakban, alkalmas hőmérséklet arra, hogy egy táptalajra került gomba növekedjen, telepet képezzen. Majd meleg napok következtek, amikor pedig a gennykeltő baktériumok tudtak elszaporodni, telepeket képezni. Mikor Fleming visszatért, észrevette, hogy egy ritka gomba, a Penicillium notatum telepe nőtt ki a táptalajon, s a gombatelep közelében nem nőttek baktériumok. Kiderült, hogy a gombaspórákat nem az ablakon hozta be a huzat, hanem a lépcsőházon keresztül, az alsóbb szinten lévő laboratóriumból jutottak be, ahol egy allergológus ritka gombákat kutatott.

Első ízben Louis Pasteur francia mikrobiológus figyelt fel 1877-ben arra, hogy egyik mikroorganizmus gátolja a másik növekedését a táptalajon, vagyis „élet életet gátol" - így fogalmazta meg az antibiózis elvét. Fleming látta, hogy a gombatenyészetből valamilyen antibiotikus anyag szivárgott ki, s a gomba nevéről végül penicillinnek nevezte el. Tovább tanulmányozva a gomba szűrletét, kiderült, hogy hatékony számos, súlyos betegséget okozó baktérium, különösen a gennykeltők és a diftériabacilus ellen. Viszont vannak penicillinre érzéketlen (rezisztens) baktériumok is, mint például a H. influenzabaktérium és mások. Fleming a baktériumok tenyésztésére a penicillin gátló hatásának felhasználásával ma is jól használható módszereket írt le. Megállapította, hogy a gomba szűrletének állatra nincs mérgező hatása, s a fehérvérsejtek működését sem zavarja. Fleming 1930-32 között sikeresen kezelt a gomba nedvével olyan betegeket külsőleg, akiknek az arcán bakteriális eredetű gyulladások voltak. 1929-ben közölte írásban eredményeit és megfigyeléseit, azonban nem talált nagy visszhangra. Flemingnek és munkatársainak nem sikerült a penicillint tisztán előállítani, így a felfedezést hamar elfelejtették.

Egy évtizeddel később H. W. Florey és E. B. Chain antibiotikus hatású anyagot keresve bukkantak Fleming közleményére. Munkacsoportjuk teremtette meg a feltételeket a penicillin előállítására, kémiai szerkezetének tisztázására és nagy mennyiségben történő termelésére. H. W. Florey (1898-1968) ausztrál patológus és E. B. Chain (1906-1978) Németországból kivándorolt vegyész Oxfordban hozta létre azt a munkacsoportot, mely a penicillin emberben történő kipróbálását, s emberi fertőzések kezelését végezte. 1941-ben olyan betegeket kezeltek eredményesen penicillinnel, akiken sem a szulfonamid (kemoterápiás szer), sem a sebészi kezelés nem segített. Megfigyelték állatkísérletekben és embernél is, hogy a penicillin a vizelettel ürül ki, szövetbe fecskendezve csekély mértékű a toxikus hatása, intravénás injekció esetén pedig nincs toxikus reakció. Az oxfordi kísérletek után lehetőség lett volna már a gyógyszer nagybani előállítására, de a brit pénzügyi támogatás hiánya, a rossz munkakörülmények miatt az Egyesült Államokban próbálkoztak a kutatók. Itt indult be először a penicillin tömegméretű gyártása. Miután az USA 1941-ben belépett a II. világháborúba, sürgetni kezdték a penicillin tömegtermelését, melyre három nagy gyógyszergyár fogott össze.

A britek 1943-ban kezdték nagy mennyiségben gyártani a penicillint, ugyancsak a hadsereg számára. Florey az észak-afrikai frontra utazott, itt próbálta ki a penicillint harci sérülteken. A normandiai partra szállás napjára a szövetségesek minden katonájának kezelésére elegendő penicillin állt már rendelkezésre. A németek, japánok, olaszok nem rendelkeztek még penicillinnel, ezért a háború utáni években ezekben az országokban sokkal több amputált végtagú hadirokkantat lehetett látni, mint Angliában vagy az USA-ban.

1945-ben Fleming, Florey és Chain megosztva kapták meg a Nobel-díjat. Felfedezésük óriási szenzációnak számított, s a penicillin azóta is fontos eszköze az antibiotikummal történő gyógykezelésnek.