Флеминг, выступая в 1915 году с докладом, в основу которого легли проведенные исследования, рассказал о разнообразии флоры, вызывающей гнойные процессы в огнестрельных и осколочных ранах. Он также сообщил, что привычные антисептики, которыми обрабатывали раны, (карболовая и хлорноватистая кислоты, йод, хлорамин и т. д.) оказались, во-первых, малоэффективными против вызывавшей нагноение флоры, так как уничтожали не все микробы, попавшие в рану, а во-вторых, разрушающими лейкоциты, что угнетало физиологические механизмы противодействия инфекции.

23 декабря 1915 года Александр сочетался браком с Сарой Марион Мак-Элрой, старшей медицинской сестрой лондонской клиники. Через девять лет она родит ему сына Роберта, тоже будущего врача, и вплоть до самой своей смерти будет всячески поддерживать Флеминга в его начинаниях.

В 1938 году оксфордские ученые – английский бактериолог Ховард Флори и биохимик Эрнст Чейн заинтересовались работами Флеминга, ставшего известным благодаря открытию лизоцима.

Климат британской столицы располагает не только к сплину, но и к такой обыденной вещи, как насморк. Простужаются все – от простых угольщиков до особ королевской крови. Производство носовых платков и торговля ими в таких условиях становятся определенно прибыльными. Да и настоящий ученый сможет извлечь из этого выгоду. Как, собственно, и сделал Флеминг, поставивший собственный насморк на службу науке.

Случилось, что в 1922 году Флеминг несильно простудился – пострадал только нос ученого. Во время болезни ему пришла в голову мысль: почему бы не попытаться выделить возбудителя этой незначительной, но весьма неприятной хвори. Флеминг стал ежедневно высеивать содержимое носа в чашки Петри. На пятый день ученый обнаружил мелкие бактериальные колонии, оказавшиеся грамположительными кокками. После того как колонии разрослись, ученый, к тому времени уже практически выздоровевший, добавил к суспензии из свежей культуры каплю носовой слизи – и, к его удивлению, уже через пару минут взвесь стала прозрачной: микробы растворились. О странном эффекте Флеминг рассказал своему руководителю Райту, тот сразу же занялся исследованием легко растворимых бактерий и открыл новый вид – Micrococcus lysodeicticus (микрококки растворимые). Флеминга же заинтересовала сама произошедшая реакция, и он предположил, что в носовой слизи присутствует вещество, способное противостоять бактериям. Выделить его удалось без особого труда: фермент получил название «лизоцим». К сожалению, универсальными антисептическими свойствами он не обладал и действовал в основном на неспецифическую флору, при этом возбудители серьезных заболеваний, как правило, на него не реагировали.

Свойство ферментов избирательно повреждать клеточные стенки бактерий обнаружил еще в 1909 году П. Л. Лащенко в опытах с куриным белком, также содержащим лизоцим. Этот фермент был впоследствии обнаружен также и в слезной жидкости, слюне, грудном молоке, слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта – в местах, где он обеспечивал антибактериальный барьер. Широкого распространения как антисептик, ввиду слабого своего действия, лизоцим не получил, однако в пищевой промышленности он в наше время успешно используется как природный консервант под названием «пищевая добавка Е1105».

В лаборатории Флеминга постоянно царил творческий беспорядок. Но так казалось только непосвященному. Ученому же в такой обстановке было проще работать: он прекрасно ориентировался в якобы хаотично расставленных по всему периметру рабочего пространства чашках Петри, пробирках, банках с реактивами и красителями. Если в какой-то чашке эксперимент шел не так, как было задумано, Флеминг быстро забывал про нее и не удосуживался утилизировать содержимое и вымыть лабораторную посуду, до тех пор пока она не понадобится для нового опыта. Неделями на столе скапливались десятки чашек, заполненных питательными жидкостями, на которых росли колонии всевозможных бактерий разнообразных форм и расцветок.

Однажды, в начале сентября 1928 года, Флеминг вернулся в лабораторию после почти месячного пребывания на отдыхе с семьей. В углу помещения скопились чашки с культурой стафилококков. Ученый, прежде чем вымыть посуду, захотел взглянуть, произросло ли в них что интересное. И в одной из чашек он заметил разросшиеся плесневые грибы Penicillium notatum, причем в месте роста плесени колонии бактерий погибли. Этот вид плесневых грибов, вероятно, был занесен из соседней лаборатории, где проводились исследования по влиянию плесени на течение бронхиальной астмы. Для роста плесени требовалась прохладная и сырая атмосфера, и как раз тогда в Лондон нагрянуло нежданное похолодание.

Надо отметить, что рекомендации по лечению гнойных заболеваний с помощью плесени сохранены еще в трудах Авиценны и Парацельса. В 1870-х годах на свойства плесени подавлять рост бактерий обратили внимание русские ученые – клиницист Вячеслав Манассеин и дерматолог Алексей Полотебнов, но дальше констатации этого факта их исследования, увы, не пошли. Заслуга Флеминга заключалась в том, что свой опыт он довел до логического конца. Коллега Флеминга Мелвин Прайс позже говорил: «Многие, обнаружив какое-нибудь явление, чувствуют, что оно может быть значительным, но лишь удивляются и вскоре забывают о нем. Флеминг был не таков. Помню другой случай, когда я еще работал с ним. Мне никак не удавалось получить одну культуру, а он уговаривал меня, что надо извлекать пользу из неудач и ошибок. Это характерно для его отношения к жизни».

Флеминг заметил, что «бульон, на котором разрослась плесень, приобрел отчетливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства». Настойчивость исследователя была вознаграждена: 7 марта 1929 года Флемингу удалось выделить вещество, которое производилось Penicillium notatum и имело описанные свойства. Недолго думая, ученый назвал это вещество пенициллином. Было выявлено, что пенициллин – «эффективная антибактериальная субстанция… оказывающая выраженное действие на пиогенные кокки… и палочки дифтерийной группы… Пенициллин даже в огромных дозах не токсичен для животных». Флеминг сделал смелое предположение, что пенициллин «окажется эффективным антисептиком при наружной обработке участков, пораженных чувствительными к пенициллину микробами, или при его введении внутрь».