【學習會】現代牧場

試想一下這樣的畫面：牛群在牧場悠閑地啃著草，嘴巴一張一合地在反芻著，不時地走動尋覓新鮮的青草。你腦海中浮現的或是諾曼.羅克威爾（Norman Rockwell）式的田園繪畫：精心打理的穀倉、整齊優美的籬笆、心滿意足的奶牛，只有飛來飛去的蒼蠅與不時甩動的牛尾巴偶爾打破這份寧靜。

現在，試想一下另一幅畫面：在狹小逼仄的金屬牛欄里，奶牛排成排，腦袋被箍著套進滿是玉米飼料的食槽，濃密刺鼻的牛糞味飄蕩至幾千米之外；在欄外的飼育場，奶牛在幾乎荒蕪的草場上遊盪，不停地在吃，周圍滿是它們的糞便。

我們製造的大多數抗生素其實並沒有用到人類身上，而是用到這種大型牧場里了，除了養牛場，還包括養豬場、養雞場及火雞養殖場。這些現代工業化的集約型養殖設施，養肥了數百萬頭牛、豬，以及數十億隻雞。農業科學致力於提高肉類的質量，而且特別關注於優化餵食效率—如何最大效率地將動物飼料轉化為肉類。給動物喂以抗生素是其中的關鍵步驟，這幫助了它們增肥。但是這同樣導致了畜牧動物體內耐葯細菌的積累，以及抗生素在食物與水體中的殘留。雖然聽起來有些令人不快，但是我們可能正在對孩子們做著類似的事情。

我們現在知道抗生素在治療人類時也會篩選耐葯細菌，過程是這樣的：藥物消滅了對它敏感的細菌，留下了少數基因變異的耐葯微生物；這些耐葯細菌繁衍生息，使得後續的抗生素治療不在有效。同樣的事情也在農場發生，但是在這裡我將更詳盡地討論這個過程。

細菌、真菌、藻類在數億年的時間裡鏖戰不休，在化學戰爭中力爭上風。在生存競爭中，它們製造出天然抗生素來消滅對手、自我防禦。與此同時，它們也演化出了可以對抗這些抗生素的相應基因。因此，兩大類複雜的基因在微生物中出現：一些負責合成抗生素，另外一些負責耐受抗生素。

2011年，科學家從加拿大北部的玉昆凍土（Yukon permafrost）里發現了一株存活了3萬年的細菌，它對黴菌產生的天然抗生素以及有著類似核心結構的半合成抗生素都有耐藥性。這個發現提供了直接的證據，表明抗生素耐藥性基因分布廣泛，而且早在人類利用抗生素治病之前就已經存在很久了。這個古老的軍備競賽說明了並非人類導致了細菌的耐藥性。不過，這並不意味著我們毫無過失。耐藥性基因固然古已有之，但我們把局面弄得更糟了。我們甚至不知道我們把問題擴大了多少個數量級，它肯定非常可觀。即使是海洋沿岸依靠人類廢棄物維生的海洋生命也開始有了耐藥性。放眼望去，到處都是人類的足跡。

耐藥性基因之古老同樣暗示著這個問題沒有簡單的解決方案—我們將永遠無法徹底消滅耐藥性，達爾文的自然選擇理論早就預言了這種劇面。當群體經受環境壓力的時候，總會有能耐受壓力的個體被選擇出來。在這個例子里，微生物經受著抗生素的壓力，被選擇的個體則是耐葯細菌。由此得出的一個推論是我們永遠不可能發現一種包治百病的超級抗生素。微生物太多樣了，而且大自然還會源源不斷地創造出新花樣。

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