身邊科學(xué)：我們小看了的“小東西”

尹傳紅

最近，人類認(rèn)識了微觀世界里引發(fā)肺炎的一個惡魔——新型冠狀病毒。病毒侵害是導(dǎo)致許多人類疾病的原因所在。幾乎每一個影響人類社會發(fā)展的重大疾病，都是由病毒、細(xì)菌等病原微生物感染引發(fā)的。人口統(tǒng)計學(xué)研究顯示，歷史上的傳染性疾病奪走了許多人的生命，其數(shù)量遠(yuǎn)大于所有戰(zhàn)爭、非傳染性疾病和自然災(zāi)害所造成的死亡人數(shù)的總和。

然而，人類對于以病毒、細(xì)菌為代表的微生物真正有所了解，只是近100多年間的事。科學(xué)界認(rèn)識到，整個近代史上人類的主要殺手是天花、流行性感冒、肺結(jié)核、瘧疾、瘟疫、麻疹和霍亂，且它們都是從動物的疾病演化而來的傳染病。引起人類疾病的細(xì)菌和病毒，統(tǒng)稱為病原菌或致病菌，也就是我們常說的病菌。

盡管為數(shù)眾多的微生物中只有極少的一部分對人有害，且有相當(dāng)一部分實際上對人類的健康至關(guān)重要，但人們似乎已習(xí)慣于用敵對的眼光來看待微生物，巴不得將其趕盡殺絕，把創(chuàng)造無菌世界當(dāng)作追求健康的終極目標(biāo)。更由于抗生素、殺菌劑等的過度使用，促使一系列耐藥細(xì)菌的產(chǎn)生、造成人體內(nèi)正常菌群生態(tài)系統(tǒng)的破壞，直接或間接導(dǎo)致一系列慢性疾病，如代謝綜合征和自身免疫疾病的發(fā)生。

科學(xué)家告訴我們，作為最早定居地球的古老生命，微生物在長達(dá)百萬年的時間里，與人類共同演化、相依為命。在我們的生命歷程中，微生物不僅從未缺席，而且必不可少。我們難以擺脫微生物如影隨形的陪伴，我們當(dāng)中的每一個人都攜帶著自成一體的微觀宇宙。

微生物學(xué)研究的先驅(qū)、法國生物學(xué)家路易斯·巴斯德相信微生物與人體之間是相依相存的，他認(rèn)為缺少與我們共享演化歷史的微生物，人類將無法存活?！凹?xì)菌遺傳學(xué)之父”、1958年諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎獲得者喬舒亞· 萊德伯格發(fā)現(xiàn)，人和微生物的基因組是“捆綁”在一起的。如果說共生是推動演化的力量，那么我們和微生物之間，就是一種共生關(guān)系。

科學(xué)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人類身體的每個部位都有自己的微生物群，每個人都攜帶著一個看不見的微生物標(biāo)簽。

事實上，科學(xué)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人類身體的每個部位都有自己的微生物群，每個人都攜帶著一個看不見的微生物標(biāo)簽。人體內(nèi)存在著一個重要的生態(tài)系統(tǒng)，同樣有著微觀生物多樣性。微生物參與著人體的多種生理作用，包括免疫系統(tǒng)功能、解毒、炎癥、神經(jīng)遞質(zhì)和維生素生成、消化與營養(yǎng)轉(zhuǎn)化，或特定的代謝過程。許多疾病或身體狀況的變化，比如肥胖、哮喘、結(jié)腸癌、糖尿病、自閉癥等，都伴隨著體內(nèi)微生物的變化。這表明，微生物的變化最起碼可以作為疾病的標(biāo)志，嚴(yán)重的甚至可能是直接的病因。

這方面有一個典型的例證：腸道菌群通過“菌-腸-腦軸”參與調(diào)控腦發(fā)育、應(yīng)激反應(yīng)、焦慮、抑郁、認(rèn)知功能等中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動，調(diào)節(jié)宿主的腦功能和行為。腸道菌群的平衡一旦破壞，就容易造成腸道及血腦屏障的通透性增加，腸道菌群的代謝產(chǎn)物及病原體感染等就有可能影響到宿主的神經(jīng)系統(tǒng)，從而增加阿爾茨海默病的發(fā)病風(fēng)險。

微生物的重要性促使美國國立衛(wèi)生研究院在2007年啟動了人類微生物組計劃，并作為人類基因組計劃的延伸，旨在通過元基因組學(xué)的方法研究人體內(nèi)（表）的微生物菌群結(jié)構(gòu)變化與人體健康的關(guān)系。

小天地里乾坤大。對于微生物的豐富性和影響力，其實我們才剛開始有所認(rèn)識，我們一直小看了這些“小東西”。今后隨著認(rèn)識的深入，我們關(guān)于生物和生命的世界觀，勢必還會發(fā)生巨大的變化。