我們雖然看不到它們的世界，它們卻與我們「親密接觸」

看不到的世界

我們看不到它們，它們卻與我們「親密接觸」：一張流通著的紙幣上有30萬—3700萬個微生物，

簡直就是一艘「航空母艦」；我們隨手抓起一把土壤，裡面至少有幾百種微生物，包括大約10億個細菌，12萬個真菌和2.5萬個藻類；

我們以為刷得潔白的衛生間—定很乾凈，事實上，它們可能正在角落裡嘲笑我們。在那個我們看不到的世界裡，它們，正大放異彩，它們，就是微生物！

「可愛的小動物」

1865年，法國一個城市裡所有酒廠製造的啤酒都莫名其妙地變得特別酸，致使啤酒無法售出。於是，酒廠老闆們請來當時著名的化學家巴斯德幫助解決這一問題。巴斯德把發酸的啤酒和不發酸的分別放到顯微鏡下觀察、比較，終於弄清了原因，原來是一種叫乳酸桿菌的細菌在作怪。巴斯德指出：要想啤酒不發酸，只需將其加熱到60。C並保持30分鐘左右，把乳酸桿菌殺死。

這就是著名的「巴斯德消毒法」。這是微生物史上一個著名的故事，巴斯德也因此被譽為「細菌鬥士」。不過，巴斯德並不是第一個發現微生物的人。微生物進人人類視野是17世紀中葉，荷蘭一個叫列文·虎克的人製造了一種特殊的鏡片，可以把看到的東西放大許多倍，於是，可以放大近200倍的世界上第一台顯微鏡產生了。

他曾經找到一個從不刷牙的老頭，從他的牙縫裡取下牙垢放在顯微鏡下觀察。鏡頭裡的世界讓他驚呆了：牙垢里竟然有許許多多小生物，它們像魚兒一樣來回遊動。但是，由於當時科學還不發達，就連他自己也不知道發現這些細菌有什麼用處，他只是把它們叫做「可愛的小動物」。

微生物的世界

現在我們通常所說的「微生物」，指所有肉眼看不到但具有生命現象的生物，包括細菌、病毒、真菌和一些原生藻類，以及古生菌等。

人類觀察到微生物還不到400年的時間，但它們在地球上已經生活了許久。地球誕生至今已有46億年，最早的微生物在35億年前就已經出現在地球上，而人類出現不過幾百萬年的歷史。由於微生物只怕「明火」，所以地球上除活火山口外，都是它們的領地，就算在核電站的廢料堆中，它們也能生活得怡然自得。

微生物的數量極其龐大，但又十分渺小，一般只有幾微米，幾十個細菌並排在一起才有一根頭髮絲那麼粗。我們偶爾也會在麵包或者水果上看到一塊塊的霉斑，

那是數以百萬計的微生物集合成的菌落。在顯微鏡下，它們一般呈球狀、桿狀及螺旋狀，當然還有一些特殊的形態，比如「SARS」病毒就是典型的冠狀病毒，在顯微鏡下，它呈放射冠狀，宛如妖艷的有毒之花。還有一些肉眼可見的特殊的微生物——我們所食用的蘑菇。可不要以為它們是蔬菜，它們是由大型真菌發育而來的，我們所看見和食用的「肉質」是它們的子實體，也就是呈傘狀的那部分。靈芝等珍貴藥材也都屬真菌類微生物。

大凡渺小的生物都有驚人的生命力，比如大腸桿菌，它們的繁殖力驚人，只要條件適宜，20分鐘就能分裂一次，一分為二，二變為四……如果無限分裂下去，一個大腸桿菌在24小時內產生的後代的總重量相當於4個地球的重量！不過，這種呈幾何級數的繁衍，常常受環境、食物等條件的限制，不可能無止境地進行。

微生物與人類生活

早上你喝了壞掉的牛奶，不僅有難聞的酸味並且還會讓你拉肚子，但如果是可口的酸奶，不僅會讓你食慾大增而且營養豐富；你在準備佳肴時，使用醬油和醋讓食物更鮮美，還擺上了美酒和別具風味的泡菜；你感冒了，為了早點好起來，你服用了抗生素。這些都是各種微生物的產物。

人類的日常生活離不開微生物的幫助。乳酸菌和酵母發酵工藝被廣泛應用於各類飲料、調味品和食品添加劑等生產中；利用微生物發酵，形成了氨基酸產業和新興的生物製藥工業；在廢水處理和消除環境污染方面，它們也日益受到重視。

在我們體內，也有一個龐大而且與我們的健康密切相關的微生物世界。不要說在我們的皮膚和頭髮里的微生物部落，在我們的內臟中就有近90萬億個細菌正「安營紮寨」。我們之所以會長齲齒，不是真的有蛀蟲，而是因為口腔中有各種細菌生存，它們在分解利用食物中的糖類時產生許多有機酸，腐蝕牙齒，留下難看的小洞和黑斑。

人的大腸更是微生物的天堂，因為那裡有豐富的食物，合適的酸鹼度和溫度。這些菌群通常對人體沒有危害，相反它們還有一個文雅的名字——「益生菌」。這些益生菌約佔體內微生物總量的80%，它們在自我繁殖生活的同時也為人體做出了許多貢獻，提供維生素Bl、B2、B3、K、葉酸及氨基酸等物質，幫助人體降解食物，參與食物的消化和吸收。

人類與微生物的世紀戰爭

在大多數時間裡，我們和微生物和平共處，但有時這個動態的平衡也會被打破。在世界上第一種抗生素——青黴素被發現之前，每年有數以百萬計的人死於某種在今天可以被輕易治癒的傳染病。

青黴素的發現是人類與疾病鬥爭史上的一座豐碑，隨著抗生素時代的來臨，許多瘟疫已經被我們消滅，然而，時至今日，雖然我們已經有了更多更好的抗生素，但越來越多的可怕疾病隨之而來：從「世紀瘟疫」艾滋病到非典，還有瘋牛病和禽流感，人類非但沒有將這些微小的生物統統消滅，反而使更多更難對付的致病菌出現。原因何在？由於濫用抗生素，這些微生物因本身的適應和保護機制，很快發生了變異，具有越來越強的耐藥性，人類的免疫能力卻越來越低。人類與這些致病菌的戰鬥陷入一個怪圈：用更強效的抗生素，人類取得了短暫的勝利，然後致病菌迅速變異併產生抗藥性，再次感染人類。

在這場人類與微生物的戰鬥中，人類似乎處於下風，科學家分離得到新的抗生素的速度遠不及致病菌的變異和適應速度。經過半個多世紀的使用，當初的「抗菌功臣」青黴素在很多臨床使用上已經失效。在各種抗生素的變相篩選下，普通致病菌進化變異出能抵抗所有抗生素的「超級細菌」，這些怪物在人類自身的「推波助瀾」下，對人類展開反擊，成為人類的噩夢。

跟細菌「聊天」

科學家已經意識到，要戰勝微生物不能簡單地依靠抗生素。為了尋找對付它們的新方法，科學家首先要做的就是破譯細菌之間的「語言」。

細菌在人體內橫行肆虐，並不是散兵游勇似的單個作戰，因為單個細胞很容易被人體自身的免疫系統殺死。與人類的活動相似，一些細菌在它們開始某種活動前需要具備一定的「法定人數」（即需要有一定數量的個體存在），科學家將它們對這種狀態的感應叫做「群體感應」。細菌只有在感受到周圍同類的相當數量之後，才會做出是「養精蓄銳」還是「蠢蠢欲動」的決定。當細菌的數量達到某種程度時，破壞活動就開始了。例如沙門氏菌，要等到集結成群後，才釋放毒素致使其宿主患病。

那麼，細菌是如何感應這種狀態並彼此溝通行動的呢？細菌界也會使用各種「語言」，有些「語言」已經被科學家成功破譯。自然情況下，細菌通過釋放化學信號和同伴進行交流。它們向外分泌出某種化學物質，以霍亂弧菌為例，每個細菌能釋放出一種小分子，每個細菌表面都有受體蛋白，能夠感受到這種小分子。當它的數量達到特定水平時，受體蛋白髮生變化，使細菌感知它們有了足夠的

「人數」，繼而開始發生變化：開啟編碼基因，合成並釋放毒素刺激宿主，導致嘔吐和痢疾，排出更多的致病菌。

科學家還發現了一些具有特殊指令的細菌「語言」：在生存壓力增大時，大腸桿菌會通過各種競爭生存下去，其中包括分泌一種叫做「胞外死亡因子」(EDF)的物質，這種物質能使細菌自殺死亡。細胞死亡對單個細菌是不利的，但通過EDF作用於一個群體，就能使細菌成為一個整體。

細菌的這種特殊的語言交流方式，給科學家帶來巨大的啟示：跟細菌「聊聊天」，讓它們乖乖聽話！既然細菌需要感知一定數量的同類存在才會行動，那麼切斷它們之間的聯絡網，讓那些「化學語言」無法溝通，或者降低「化學語言」的濃度，使之達不到開啟細菌反應的濃度，使細菌的破壞活動無法進行。這是一種完全不同於抗生素的途徑，科學家認為它不會帶來細菌耐藥性的增強。此外，我們還可以利用特殊的「語言」向細菌「發號施令」，比如利用EDF向致病菌下達「自殺」指令，讓其自我消滅。

科學家當然不滿足於利用現成的細菌「語言」，他們希望通過遺傳改造讓細菌用人類製造的 「語言」進行彼此間的交流。將一些特殊的基因加入致病菌的體內，把這些經過改造的致病菌混入到同種細菌的自然菌群中，然後提供某種特定的化學信號，觸發改造過的細菌做出應答，被改造過的細菌就能夠產生毒性物質將細菌殺死，或者是向同類發出錯誤的指令。

也許有一天，我們可以跟所有的細菌「聊聊天」。

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