与菌为邻

李和昌

初秋的一天，天气还没有丝毫的凉意，在美国落基山麓一处人工滑冰场上，马上要进行一场滑冰比赛。看台上人头攒动、座无虚席，大家正在焦急地等待着，并七嘴八舌地议论着：“没有冰，在哪儿比赛呀？”话音未落，只见十几个工作人员走了过来，他们有的洒水，有的往运动场上打气，只是眨眼的功夫，奇迹便出现了，运动场上已结了一层厚厚的冰。滑冰比赛马上就可以进行，真是太神奇了。这究竟是怎么回事呢？原来，工作人员用气筒喷洒的是“冰核活性细菌”，可用它进行快速造冰。这种细菌喜欢在低温环境下生存，还能快速地大量繁殖。在潮湿的环境里，它能充当结冰核心，造成低温气候，使空气中的水结冰。科学家就曾利用这种细菌进行人工降雨和人工造冰，解除田地的干旱或扑灭森林火灾。随着科学技术的进步，作为微生物的细菌，科技人员正在想方设法的利用它来为人类服务。

以前，人们常把细菌描绘成非常可怕的魔鬼。其实，在细菌大家族里，并非所有的细菌都对人体有害。在我们的皮肤上科学家展开细菌大追踪，总共找出182种。这些细菌全都在6个健康人的前臂皮肤上发现，当中8%更是闻所未闻的新品种。科学家认为，真正的数目可能更多，估计有250多种，当中有长住的（而且应该住很久了），有些则只是路过串门；而不同性别的“房东”原来也会影响住客的种类。

细菌的数目以大比数10：1压倒我们身体细胞的数目，不过不用怕，因为活在我们体内的细菌在我们身上已经住了10亿年了，它们跟我们一起进化。绝大部分是“好”细菌，还挺热心地一直帮助我们这些“房东”。没有这些好“房客”，或许我们根本活不下来。

大肠杆菌是与我们日常生活关系非常密切的一类细菌，属于肠道杆菌大类中的一种。在婴儿刚出生的几小时内，大肠杆菌就经过吞咽在肠道内定居了。形如水母的大肠杆菌长袖善舞，不时挥动着自己的“触手”。椭圆的身体拖着几根细丝，这种细丝被称为“鞭毛”。正常情况下，大多数大肠杆菌是非常“安分守己”的，它们不但不会给我们的身体健康带来任何危害，反而还能竞争性抵御致病菌的进攻，同时还能帮助合成维生素B和K2，与人体是互利共生的关系。

大肠杆菌主要在肠道中大量繁殖，几乎占粪便干重的1/3。大肠杆菌是现代生物学中研究最多的一种细菌，作为一种模式生物，其基因组序列已全部测出。此外，在生物工程中，大肠杆菌被广泛用于基因复制和表达的宿主。很多大肠杆菌对人体并无大害，但大肠杆菌中大肠杆菌O157：H7非常不厚道，这一型的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠管出现严重症状，如带血腹泻。它可以引起严重的食物中毒，甚至危及生命。2011年6月，德国爆发大范围的大肠杆菌疫情，造成22人死亡，2 200人住院治疗。不过，O157：H7和普通细菌一样惧怕高温，只要食品温度在75℃以上即不会致病。因此还是趁热吃东西安全一些。

其实近几年的好些研究已经证明，菌群构成的变动会引发某些慢性病，导致消化功能紊乱，甚至造成肥胖症。难道除了先天遗传和生活方式，细菌也会影响体重的增减吗？ 华盛顿大学研究小组完成的两项研究就倾向于这一结论。第一项研究显示，在肥胖症患者肠内的菌群中，厚壁菌门的细菌占主导地位。而当患者变瘦时，厚壁菌门细菌减少，代之而起的是一类拟杆菌门的细菌，但其中机制尚不明朗。更惊人的还要数第二项研究：将肥胖症小鼠的肠内菌群转移到苗条的小鼠身上后，后者竟然也长胖了！的确，厚壁菌门细菌能够提高个体摄取卡路里的能力，对小鼠粪便的热量测量似乎也证实了这一点。

还不止这些。另外一些疾病，如哮喘、过敏，还有自免疫疾病，可能同样也是细菌作祟。纽约大学医学院的研究人员就持这一观点。在他们看来，一些病原体，如引起溃疡和胃癌的幽门螺杆菌，也能成为有益菌。好几项研究表明，这种细菌可能具有抵御儿童哮喘、花粉及霉菌过敏，甚至某些食道癌的作用。幽门螺杆菌的存在也可能与由另一种细菌结核分歧杆菌引起的潜伏肺结核有关。

这下子，旧理论可遇上了新问题。根据以往的理论，细菌群落（细菌、病毒）感染可以刺激我们的免疫系统，并阻止它调转枪口、祸害自身。这就是说要在溃疡和哮喘之间做出选择，是消灭还是保留幽门螺杆菌呢？我们应该用更复杂的眼光来看待这些细菌群落。在不同的个体身上，它们带来的利弊是有差异的。科学家对抗生素的大量运用感到担忧，数万年以来，幽门螺杆菌在我们的胃里一直占主导地位，它的消失不可能不产生后果。

对细菌基因组整体进行破译是了解这些寄居于人体的生物必不可少的条件。但目前我们还不具备足够的基因测序能力以彻底完成这项任务。我们只能对数量占全部细菌百分之一或千分之一以上的菌种进行真正的研究。这就可能将数量较少的但意义重大的菌种遗漏。有一点是可以肯定的，在不久的将来，我们可以设想通过细菌来调整健康状态。