微生物
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今日阅读《人体简史》
作者:[英]比尔·布莱森 闾佳 译
第三章 微生物:你和地球都是属于微生物的
我们吸入的空气中有80%都是氮气。要想把氮气利用起来,就要把它转化成氨,而替我们完成这项转化工作的是细菌,没有他们的帮助我们就会死,确切的说,我们根本不可能存在。
我们是数万万亿微小生物的家园,这些微生物有细菌、真菌、病毒、原生生物和古生菌。
一、细菌。
从个体来看,细菌趋于无限小,其生命也极为短暂,寿命不超过20分钟。但从集体上看,它们无比强大。细菌之间可以相互交换基因,它甚至可以从死去的邻居那里获得DNA。细菌DNA的校正也没有那么严格,因此它们经常变异,具有较强大的遗传灵活性。
我们人体内的细菌细胞和人体细胞数量基本相同。但细菌细胞很小,而人类细胞相对较大。因此光从质量的角度来说,人体细胞细胞无疑更重要。
从基因上看,你体内大约有2万种你自己的基因,但兴许还有多达2,000万种细菌基因,因此,从这个角度来看,你大约有99%是细菌,不到1%的你。
微生物群落可能具有惊人的个体特异性。虽然你我身体内部各有数千个细菌种群,但我们两人之间,只有极少一部分共同的细菌种群。
大多数微生物与我们无关,虽然他们居住在我们的体内,但只有一小部分的微生物让我们生病。但它们仍然是人类感染疾病的主要途径,它们共同导致了地球上1/3的死亡率。
二、病毒。
病毒不能算生命,但又绝非死物。在活细胞之外,它们是有些惰性的东西。它们不吃,不呼吸,不做太多其他事情。它们没有行动的手段。它们不推动自己,只是搭便车。我们必须出门才会收集到它们——从门把手上,从握手之间,或从我们吸入的空气里吸入。大多数的时候,病毒像尘埃一样毫无生气,但倘若将它们放入活细胞里,它们会骤然变为生动的存在,像任何活物一样疯狂的繁殖。
病毒比细菌小得多,用传统显微镜看不到。如果你把一个病毒吹成网球大小,那么按照同等放大比例,人将高达500英里。相较而言,细菌大约有沙滩球那么大。
健康人肺部发现的病毒数量比其他地方潜藏的病毒都多。
病毒所做的事不外是耐心等待,伺机而动。例如带状疱疹病毒,这种病毒会在你小的时候让你长水痘,接着它们可能在神经细胞里静止长达半个世纪甚至更长时间,在人进入老年之后爆发带状疱疹。
说到不受欢迎的病毒,最常见的是普通感冒。感冒在冬天比夏天更常见,可能只是因为我们在室内待的时间太长,更容易接触到他人呼出的气体。转移感冒病菌唯一真实可靠的方法是实体触摸。让微生物茁壮成长的地方是座椅的织物和塑料手柄。细菌转移最有效的方法似乎是纸币和鼻涕的组合。
三、真菌。
真菌分为两组:霉菌和酵母。真菌病大多数并不会让你真的生病,而只是引起轻微不适或刺激,比如足癣。
白色念球菌也就是鹅口疮背后的真菌。直到20世纪50年代还只在口腔和生殖器中被发现,但如今他们有时会侵入身体更深处长在心脏甚至其他器官上。
隐球菌,它主要存在于树木或周围的土壤里,从未伤害过人类,可1999年它发展出一种突如其来的毒力,在加拿大西部和美国的一群受害者中引发了严重的肺部和脑部感染。
球孢子菌病(更常为人知的名字叫溪谷热)这种真菌每年会导致全球大约100万人死亡。
四、原生生物。
原生生物包括变形虫,草履虫,硅藻,黏菌和其他许多除了生物领域工作者之外谁都搞不清楚的东西。从人类健康的角度来看,最著名的原生生物来自疟原虫属。
五、青霉素。
在青霉素出现之前,最接近万用灵药的是德国免疫学家开发的砷凡纳明,但砷凡纳明仅对几种东西(主要是梅毒)有效,而且缺点众多。
青霉素的巨大优点(能横扫各种细菌)也是它的基本缺点。但细菌接触抗生素的机会越多,就越容易产生抗药性。
细菌更具耐药性是迫在眉睫的危机。金黄色葡萄球菌在20世纪50年代就演化出了对青霉素的耐药性。但幸运的是,出现了另一种名为甲氧西林的抗生素,可以阻止金黄色葡萄球菌感染,但甲氧西林推出仅两年后,在伦敦附近的医院两名患者身上就发展出了对甲氧西林无反应的金黄色葡萄球菌感染。制药行业逐渐放弃制造新的抗生素。按照目前的传播速度,预计30年内抗生素耐药性每年将导致1,000万人死亡,而这些死亡本可避免。我们需要一种更有针对性的方法。人们设想生产出带群体感应的药物,不会杀死所有的细菌,而是把数量永久性的控制在触发攻击的阈值之下,另一种可能是使用噬菌体(一种病毒)来捕获并杀死有害的细菌。每一种噬菌体都吞噬特定的一种细菌,这意味着临床医生必须识别出有害的病原体,并选择合适的噬菌体来杀死它,这是一个更加昂贵和耗时的过程,但这样一来细菌也更难以产生耐药性。