「周末推薦」你是微生物還是人

近日，美國加利福尼亞州聖地亞哥大學羅伯·奈特教授（Rob Knight）關於人體與微生物構成比例說法廣為傳播：「與其說你是人類，不如說你更多是微生物。」因為人的身體中大約只有43%是人類細胞，約57%是微生物。在基因層面上，人類甚至要被甩得更遠。人類基因組由2萬個基因組成，但如果把人體內所有微生物的基因數目加起來，將會達到200萬?2000萬之間。也就是說，人體有兩大基因組，一是體細胞的，二是微生物的，後者在數量上的巨大優勢增強了人的活力。

當人體微生物比人的細胞還要多之時，人們當然會對自我的身份或本體認定產生懷疑，把人視為微生物或許更符合實際，至少可以稱為微生物人，或人和微生物的嵌合體。

這種情況其實也是「特修斯之船」（悖論）在生物醫學中的體現。古羅馬作家和哲學家普魯塔克引述古希臘的一個傳說，來自克里特島的一條稱為特修斯的船，如果被雅典人進行不間斷的維修和替換部件，可以在海上航行幾百年。船上只要一塊木板腐爛了，就會被替換掉，直到所有的木板和功能元件都被替換完。那麼，所有元件都被替換後的這艘船是原來的那艘特修斯之船，還是一艘完全不同的船？如果不是原來的船，在什麼時候它不再是原來的船了呢？

從古至今，人們從不同角度以不同的學科理論和理據進行過回答。從數學集合論來看，特修斯之船是一個集合，船上的所有部件都是它的元素。當更換部件時，集合中的元素髮生了變化，在更換完所有部件時，特修斯之船的定義也會改變，就不是原來的特修斯之船了。

但是，從物理的量子力學的「全同原理」看，無論特修斯之船是否全部換了零件，它始終都是那艘特修斯之船。因為在量子力學中，同類的粒子之間本質上是不可區分的。例如，氫原子之間沒有性質的區別，用別的氫原子代替水分子中的那個氫原子，這個水分子的性質沒有任何改變。這實際上也是從化學原理說明特修斯之船是否全部換了零件，也還是原來的特修斯之船。

不過，從生物學的角度看，好像換了部件，尤其是換了大部分零件的船已經不是原來意義上的船了。即便一個人沒有換過零部件，如器官移植和輸血等，其體內的細胞從出生到成長及至生命終結，都在不停地新陳代謝而變化和被置換。用示蹤元素跟蹤人體細胞就會發現，各類細胞在幾天、幾月或幾年後不是原來的那個或那些細胞了。

腸道細胞2天?3天更新，味蕾細胞10天更新，肺細胞2周?3周更新，皮膚細胞28天更新，紅細胞4個月更新，肝細胞5個月更新，大腦細胞一生不更新（但新的研究表明老年人也可以生長出新的腦細胞）。平均起來，由於不同細胞代謝的時間和間隔的不同，把全身細胞都替換完，需要7年。從這個意義上來看，任何人的生命個體每隔7年就是另外一艘特修斯之船，體現在外表上才有老中青和幼年截然不同的像貌。

生物學上因細胞和新陳代謝變化而改變了生物本體的事實甚至早就有哲學理論的支撐。赫拉克利特稱，人不能兩次踏進同一條河流，指的是雖然河流名稱、環境、流量等都是一樣的，但人在每次渡河時流經身旁的水是不同的。

器官移植的實踐同樣說明，如果更換了零部件，就不可能是原來的特修斯之船，或者特修斯之船會發生變化。當一個人移植了他人心臟或其他器官時，會有明顯的變化，包括性格以及生理功能都有變化，如心率變慢、性格變得隨和或急躁，這是所換器官導致的變化。尤其是當有人熱衷於要換人頭時，這種主要器官的置換固然可能救人一命，但換頭後也會讓生命本體無法產生認同，究竟李四是張三，還是張三是李四？

即便特修斯之船類似於人體組分的變化，但還是有很大的不同，甚至本質區別。雖然人體只有43%的細胞是自身的，57%是微生物的，但後者在本質上並不起決定和主導作用，並非像經濟上的參股51%就有第一話語權或決定權。

儘管人體內有大量的微生物，但它們不是與人體形成有機的化學反應或組成了化合物，只是寄生於人體，與人體成為一種共生關係。而且，這種共生也是服從和適應人的所有生理機制、程序、方式、節律和過程。人體的多個系統，如神經、消化、內分泌、血液循環、呼吸等系統有機地形成了人的生命本體的活動，這些系統或同步或協調或拮抗或制約，才能實現正常的生理功能和防病保持健康的目的。更重要的是，大腦指揮所有的行為，而大腦基本上是不更新的，從這一點上似乎也可以認定每個個體無論換了多少零件，也還是原來那艘特修斯之船。不過，真的到了人體微生物佔據人體99%或100%，也許特修斯之船就產生質變了，不再是人而是微生物。這一點現在誰也無法確定。

但如果至此就否定人體微生物的作用和地位，就否認了生命本體在不同年齡階段因新陳代謝實際上已經把一個人的生命本體置換成不同的生命本體的事實。

微生物不主導生命和健康，但是會影響生命和健康，也會因為它們與人的共生而影響人的生命現象和本質，對疾病和健康產生巨大影響，很多影響是今天人們未知的，也是潛伏的。幸運的是，今天的人體或腸道微生物學正在揭開微生物與人的生命本體的相互作用和依存關係。

微生物會改變特修斯之船的外貌，以及內部的很多功能。人的很多疾病，甚至作為人的主宰——精神和靈魂，也可能受制於人體微生物。

僅僅是人的腸道微生物就可能與多種生命現象、生理功能和疾病癥狀有關，這些微生物介入人的壽命、胖瘦、身體發育、智商、悲歡，甚至精神疾病，如自閉症。美國貝勒醫學院的研究人員發現，秀麗隱桿線蟲體內有近4000種存在不同突變的大腸桿菌，其中有幾十種能夠延長線蟲的壽命，如果這一現象能在人體得以證實，就可以認為，人體腸道內的大量細菌中也必然有讓人延年益壽的細菌種類。

血清素（5-羥色胺）是讓人愉快的物質，對小鼠實驗表明，有20個種類的產芽孢細菌組合能讓小鼠提高產生5-羥色胺的能力。原因在於，這些產芽孢細菌的代謝產物，如維生素E、丁酸鹽、膽酸鹽、脫氧膽酸、對氨基苯甲酸(PABA)、丙酸鹽和酪胺等分子能刺激腸嗜鉻細胞生產5-羥色胺。這種情況在人體也得到證實，當腸道內的菌群正常時，產芽孢細菌的代謝產物會刺激腸嗜鉻細胞生產5-羥色胺，然後通過血液循環維持人體和大腦內的5-羥色胺的正常濃度。

至於移植糞便治病和移植細菌讓人減肥，已經是事實。例如，艾克曼菌屬和克里斯滕森菌屬是讓人和生物苗條消瘦的細菌，它們的丰度正常或數量增多可以減少肥胖，反之則造成肥胖。

很多疾病的防治或生理機能的增強和維護，都可以通過增加或減少以及變換人體內的微生物來實施。因此，對某些疾病的治療並非直接作用於人的細胞，而是作用於人體微生物，即改變人體內環境（有別於細胞內環境的細胞外液）。這也提醒人們，別動輒使用抗生素來殺滅和改變體內微生物，這既是在善待和保護內環境，也會讓生命本體保持健康和正常。

文：張田勘

編輯：余運西

校對：閔青

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