抗生素是一種化學(xué)物質(zhì)，可以抑制甚至破壞有害微生物的生長。它們來源于特殊的微生物或其他生物系統(tǒng)，并通過發(fā)酵過程在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)。盡管抗生素作用的原理直到二十世紀才被發(fā)現(xiàn)，但初次已知的抗生素應(yīng)用是在2500多年前中國人使用的。今天，已經(jīng)報道了10，000多種抗生素物質(zhì)。目前，抗生素代表著一個價值數(shù)十億美元的行業(yè)，每年都在持續(xù)增長。

抗生素以多種形式使用——每種形式都有不同的制造要求。對于皮膚表面、眼睛或耳朵上的細菌感染，抗生素可以軟膏或乳膏的形式使用。如果感染是內(nèi)部感染，抗生素制劑可以被吞咽或直接注射到體內(nèi)。在這些情況下，抗生素通過吸收到血流中而被輸送到全身。

抗生素的化學(xué)性質(zhì)不同，因此它們治療的感染類型和治療方法也不同，這是不可接受的。某些抗生素通過影響細菌細胞的結(jié)構(gòu)來消滅細菌。這可能以兩種方式之一發(fā)生。首先，抗生素會削弱感染細菌的細胞壁，導(dǎo)致它們爆裂。其次，抗生素會破壞細胞膜，導(dǎo)致細菌細胞的內(nèi)容物漏出。抗生素發(fā)揮作用的另一種方式是干擾細菌的新陳代謝。四環(huán)素和紅霉素等抗生素會干擾蛋白質(zhì)合成。利福平等抗生素抑制核酸生物合成。還有其他抗生素，如磺胺或甲氧芐啶，對細胞代謝有普遍的阻斷作用。

抗生素的商業(yè)開發(fā)是一個漫長而昂貴的提議。它始于旨在識別產(chǎn)生抗生素化合物的生物的基礎(chǔ)研究。在這個階段，數(shù)以千計的物種被篩選出任何抗菌作用的跡象。當一種細菌被發(fā)現(xiàn)時，該物種會被檢測是否有多種已知的傳染性細菌。如果結(jié)果是有希望的，這種生物就會大規(guī)模生長，這樣就可以分離出產(chǎn)生抗生素效應(yīng)的化合物。這是一個復(fù)雜的過程，因為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成千上萬種抗生素材料。通常，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)他們的新抗生素并不是有一無二的。如果材料通過這個階段，可以進行進一步的測試。這通常包括臨床試驗，以證明抗生素對動物和人類有效，并且無害。如果這些測試通過，食品和藥物管理局必須批準抗生素作為一種新藥。整個過程可能需要很多年。

抗生素的大規(guī)模生產(chǎn)取決于發(fā)酵過程。在發(fā)酵過程中，大量產(chǎn)生抗生素的有機體生長。在發(fā)酵過程中，生物體產(chǎn)生抗生素物質(zhì)，然后可以將其分離出來用作藥物。為了使一種新的抗生素在經(jīng)濟上可行，制造商必須能夠從發(fā)酵過程中獲得高產(chǎn)量的藥物，并且能夠容易地將其分離出來。在一種新抗生素可以商業(yè)化推廣之前，通常需要進行廣泛的研究。