【孝和塾】《萬物簡史》20小生物的世界

#/16【孝和塾】《萬物簡史》20小生物的世界第二十章小生物的世界要是你對身邊的微生物過于在意，這很可能不是個好習(xí)慣。法國大化學(xué)家、微生物學(xué)家路易?巴斯德對他身邊的微生物如此小心，連放到面前的每盆菜肴都要用放大鏡仔細(xì)看一眼。由于他的這種習(xí)慣，很多人有可能不會再邀請他吃飯。實際上，你也無須回避細(xì)菌，因為你的身上和周圍總是有很多細(xì)菌，多得簡直無法想象。即使你身體很健康，而且總的來說很注意衛(wèi)生，也大約有一萬億個細(xì)菌在你的皮膚上進(jìn)食——每平方厘米上有萬個左右。它們在那里吃掉10億0片左右你每天脫落的皮屑，再加上從每個毛孔和組織里流出來的味道不錯的油脂，以及強身壯體的礦物質(zhì)。你是它們舉行冷餐會的場所，還具有暖暖和和、不停地移動的便利條件。為了表示感激，它們給你體臭。上面說的只是寄生在你皮膚上的細(xì)菌。還有幾萬億個細(xì)菌鉆進(jìn)你的腸胃里和鼻孔里，粘在你的頭發(fā)和睫毛上，在你的眼睛表面游泳，在你的牙齦上打孔。光你的消化系統(tǒng)就是10萬0億個以上細(xì)菌的寄主，至少有40多0個品種。有的分解糖，有的處理淀粉，有的向別的細(xì)菌發(fā)起攻擊。許多細(xì)菌沒有明顯的作用，比如無處不在的腸內(nèi)螺旋體。它們似乎只喜歡跟你在一起。每個人體大約由1億億個細(xì)胞組成，但它卻是大約10億億個細(xì)菌細(xì)胞的寄主?？偠灾?，細(xì)菌是我們的一個很大的組成部分。當(dāng)然，從細(xì)菌的角度來看，我們只是它們的一個很小的組成部分。我們?nèi)祟悅€兒大，又聰明，能生產(chǎn)使用抗生素和殺菌劑，因此很容易認(rèn)為自己快要把細(xì)菌滅絕了。別相信那種看法。細(xì)菌也許不會建立城市，不會過有意思的社交生活，但它們到太陽爆炸的時候還會在這里。這是它們的行星，我們之所以在這里，是因為它們允許我們在這里。千萬不要忘記，細(xì)菌已經(jīng)在沒有我們的情況下生活了幾十億年。而要是沒有它們，我們一天也活不下去。它們處理我們的廢料，使其重新有用；沒有它們的辛勤咀嚼，什么也不會腐爛。它們純潔我們的水源，使我們的土壤具有生產(chǎn)力。它們合成我們腸胃中的維生素，將我們吃進(jìn)去的東西變成有用的糖和多糖，向溜進(jìn)我們腸胃系統(tǒng)的外來細(xì)菌開戰(zhàn)。我們完全依靠細(xì)菌來采集空氣里的氮，將氮轉(zhuǎn)化為對我們有用的核苷酸和氨基酸。這是個令人驚嘆而又讓人滿意的業(yè)績。正如馬古利斯和薩根指出的，在工業(yè)上要干同樣的事（比如在生產(chǎn)肥料的時候），工廠必須把原材料加熱到50攝0氏度，擠壓到30倍0于普通的大氣壓。而細(xì)菌一直在不慌不忙地干這件事。謝天謝地，要是沒有它們來傳送氮，大的生物就活不下去。尤其重要的是，細(xì)菌們不斷為我們提供我們所呼吸的空氣并使大氣保持穩(wěn)定。包括現(xiàn)代型的藻青菌在內(nèi)的細(xì)菌，提供了地球上供呼吸用的大部分氧。海藻和海里的其他微生物每年大約吐出150億0立方公里那種氣體。而且，細(xì)菌的繁殖力極強。其中勁頭大的在不到10分鐘里便能產(chǎn)生新的一代；那種引起壞疽的討厭的小生物“產(chǎn)氣莢膜梭菌”在9分鐘里就可以繁殖，接著又馬上開始分裂。以這種速度，從理論上說，一個細(xì)菌兩天內(nèi)產(chǎn)生后代比宇宙里的質(zhì)子還多。據(jù)比利時生物化學(xué)家、諾貝爾獎獲得者克里斯琴?德迪夫說：“要是給予充分的營養(yǎng)，一個細(xì)菌細(xì)胞在一天之內(nèi)可以產(chǎn)生28萬0億個個體?！倍谕瑯拥臅r間里，人的細(xì)胞大約只能分裂一次。大約每分裂10萬0閃，便會產(chǎn)生一個突變體。這對突變體來說通常是很不幸的——對生物來說，變化總是蘊藏著危險——只是偶然的情況下，一個新的細(xì)菌會碰巧具有某種優(yōu)勢，比如擺脫或抵御抗生素的能力。有了這種能力，另一種更加嚇人的優(yōu)勢會很快產(chǎn)生。細(xì)菌能共享信息，任何細(xì)菌都能從任何別的細(xì)菌那里接到幾條遺傳密碼。正如馬古利斯和薩根所說，實際上，所有的細(xì)菌都在同一基因池里游泳。在細(xì)菌的宇宙里，一個區(qū)域發(fā)生的適應(yīng)性變化，很快會擴展到任何別的區(qū)域。這就好像人可以從昆蟲那里獲得長出翅膀或在天花板上行走所必需的遺傳密碼一樣。從遺傳角度來看，這意味著細(xì)菌已經(jīng)成為一種超級生物一一又小，又分散，但又不可戰(zhàn)勝。無論你吐出，滴下或潑出任何東西，細(xì)菌幾乎都能在上面生活和繁殖。你只要給它們一點兒水汽一一比如用濕抹布擦一擦柜子一一它們就能滋生，仿佛從無到有。它們會浸蝕木頭、墻紙里的膠水、干漆里的金屬。澳大利亞科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有一種名叫蝕固硫桿菌的細(xì)菌生活在濃度高得足以溶解金屬的硫酸里——實際上，它們離開了濃硫酸就活不成。據(jù)發(fā)現(xiàn)，有一種名叫嗜放射微球菌的細(xì)菌在核反應(yīng)堆的廢罐里過得怪舒服的，吃著钚和別的殘留物過日子。有的細(xì)菌分解化學(xué)物質(zhì)，而據(jù)我們所知，它們從中撈不到一點兒好處。、我們還發(fā)現(xiàn)細(xì)菌生活在沸騰的泥潭里=和燒堿池里，巖石深處，大海底部，南極洲麥克默多干谷隱蔽的冰水池里，以及太平洋的11公里深處一一那里的壓力比海面上高出000多倍，相當(dāng)于被壓在（架大型噴氣式客機底下。有的細(xì)菌似乎真的是殺不死的。據(jù)美國《經(jīng)濟學(xué)家》雜志主，嗜放射球菌“幾乎不受放射作用的影響”。要是你用放射線轟擊它的，那些碎片幾乎會立即重新組合，“就像恐怖電影里一個不死的人到處亂飛的四肢那樣”。迄今為止發(fā)現(xiàn)的生存能力最強的也許要算是鏈球菌。它在攝影機封閉的鏡頭里在月球上停留了兩年仍能恢復(fù)生機?？偠灾?。很少有什么環(huán)境是細(xì)菌生存不下去的。維多利亞?貝內(nèi)特對我說：“他們發(fā)現(xiàn)，婁把探測器伸進(jìn)灼熱的海底噴氣孔里，連探測器都快熔化的時候，那里也還有細(xì)菌?！?世紀(jì)0年代，芝加哥大學(xué)的兩位科學(xué)家埃德森?巴斯廷和弗蘭克?格里爾宣布，他們已經(jīng)把一直生活在600米深處的油井里的細(xì)菌分離出來。這個觀點被認(rèn)為壓根兒是荒唐的一一600米深處沒有東西能活下去一一在50年時間里，大家一直認(rèn)為他們的樣品受到了地面細(xì)菌的污染。我們現(xiàn)在知道了，有大量微生物生活在地球內(nèi)部的深處，其中許多與普通的有機世界毫無關(guān)系。它們吃的是巖石，說得更確切一點兒，巖石里的東西一一鐵呀，硫呀，錳呀等等。它們吸入的也是怪東西一一鐵呀，鉻呀，鈷呀，甚至鈾呀。這樣的過程也許對濃縮金、銅等貴重金屬，很可能還對石油和天然氣的貯存起了作用。甚至還有人認(rèn)為，通過這樣不知疲倦地慢咬細(xì)嚼，它們還創(chuàng)建了地殼?，F(xiàn)在有的科學(xué)家認(rèn)為，生活在我們腳底下的細(xì)菌很可能多達(dá)100萬億噸，那個地方被稱之為“地表下的巖石自養(yǎng)微生物生態(tài)系統(tǒng)”一一英文縮寫是。美國康奈爾大學(xué)的托馬斯?戈爾德估計，要是你把地球內(nèi)部的細(xì)菌統(tǒng)統(tǒng)取出來堆在地球表面，那么就可把把這顆行星埋在15米深處一一相當(dāng)于四層樓的高度。如果這個估計是正確的話，地球底下的生命有可能比地球表面的還要多。在地球深處，微生物個兒縮小，極其懶怠。最活潑的也許一個世紀(jì)分裂不到一次，有的也許50年0分裂不到一次。正如《經(jīng)濟學(xué)家》雜志所說：“長壽的關(guān)鍵似乎在于無所事事。”當(dāng)情況相當(dāng)惡劣時，細(xì)菌們就關(guān)閉所有系統(tǒng)，等待好的年景。199年7，科學(xué)家們成功地激活了已經(jīng)在挪威特隆赫姆博物館休眠了80年之久的一些炭疽細(xì)胞。有一聽11年8的陳年罐頭和一瓶16年6的陳年啤酒，剛一打開，有的微生物就一下子活了過來。199年6，俄羅斯科學(xué)院的科學(xué)家們聲稱，他們使在西伯利亞永久凍土里凍結(jié)了30萬0年的細(xì)菌恢復(fù)了生機。迄今為止，耐久力最長的記錄，是200年0由賓夕法尼亞州西切斯特大學(xué)的拉塞爾?弗里蘭和他的同事們宣布的，他們聲稱使 億歲的細(xì)菌蘇醒了過來。那種細(xì)菌名叫“二疊紀(jì)芽孢桿菌”，一直困在新墨西哥州卡爾斯巴德地下60米0深處的鹽層里。果真如此的話，這種微生物比大陸還要古老。那個報告受到一些人的懷疑，這是可以理解的。許多生物化學(xué)家認(rèn)為，在那么長的時間里，細(xì)菌的成分會退化，從而失去作用，除非細(xì)菌不時自我蘇醒過來。然而，即使細(xì)菌真的不時蘇醒，體內(nèi)的能源也不可能持續(xù)那么長的時間。懷疑更深的科學(xué)家們認(rèn)為，樣品也許已經(jīng)受到污染，如果不是收集的過程中被污染的，那么也許是埋在地下的時候被污染的。200年1，以色列特拉維夫大學(xué)的一個小組認(rèn)為，二疊紀(jì)芽孢桿菌與一種現(xiàn)代的細(xì)菌幾乎相同。那種細(xì)菌名叫原古孢桿菌，是在死海里發(fā)現(xiàn)的。兩者之間只有兩種基因順序不同，而且也只是稍稍不同?！拔覀冊摬辉撓嘈?，”以色列研究人員寫道，“二疊紀(jì)芽孢桿菌在2.億5年里積累的基因變化之量，在實驗室只要花3—7天時間就能守成？”弗里蘭的回答是：“細(xì)菌在實驗室里要比在野地里進(jìn)化得快?！币苍S如此。直到空間時代，大多數(shù)學(xué)校的教材仍然把生物世界分為兩類——植物和動物。這是不可思議的。微生物極少被置于顯著地位。變形蟲和類似的單細(xì)胞生物被看做是原始動物，海藻被看做是原始動物。細(xì)菌還常常與植物混在一起，盡管大家都知道細(xì)菌不是植物。早在19世紀(jì)末，德國博物學(xué)家厄恩斯特??？藸栆呀?jīng)提出，細(xì)菌應(yīng)該歸于一個單獨的界，他把它稱之炎“原核生物”。但是，直到20世紀(jì)60年代，那個觀點才被生物學(xué)家們接受，而且也只是被有的生物學(xué)家接受。（我注意到，196年9出版的袖珍《美語詞典》里沒有承認(rèn)這個名稱。）傳統(tǒng)的分類法也不大適用于可見世界里的許多微生物。真菌這個群涵蓋了蘑菇、霉、霉菌、酵母和馬勃菌，幾乎總是被看做是植物體，而實際上，它們身上幾乎沒有任何特點——它們的繁殖方式、呼吸方式、成長方式——是與植物界相吻合的。從結(jié)構(gòu)上說，它們與動物有著更多的共同點，因為它們是幾丁質(zhì)構(gòu)建自己的細(xì)胞的。那種材料使用其質(zhì)地與眾不同。昆蟲的外殼和哺乳動物的爪子都是由那種材料構(gòu)成的，雖然鹿角鍬甲的味道遠(yuǎn)不如蘑菇那么鮮美。尤其，真菌不像所有的植物那樣會產(chǎn)生光合作用，所以它們沒有葉綠素，因此不是綠色的。恰恰相反，它們是直接吃東西長大的。它們幾乎什么東西都吃。真菌會侵蝕混凝土墻上的硫或你腳趾間的腐敗物質(zhì)——這兩件事植物都干不了。它們差不多只有一種植物特性，那就是它們有根。那種分類法更不適用于一種特殊的微生物群，那種微生物過去被叫做黏菌，現(xiàn)在更常常被稱之為黏性桿菌。它們的默默無聞無疑與這個名字有關(guān)。要是那個名字聽上去更有活力——比如，“流動自我激活原生質(zhì)”一一而不大像是你把手伸到陰溝深處會發(fā)現(xiàn)的那種東西，那種非同尋常的實體幾乎肯定會馬上受到應(yīng)該受到的那份重視，因為黏性桿菌無疑屬于自然界最有意思的微生物。當(dāng)年景好的時候，它們以單細(xì)胞的形式獨立存在，很像是變形蟲；而當(dāng)條件變得惡劣的時候，它們就爬著集中到一個中心地方，幾乎奇跡般地變成了一條蛞蝓。那條蛞蝓看上去并不漂亮，也移動不了多遠(yuǎn)一一通常只是從一堆樹葉的底部爬上頂上，處于比較暴露的位置一一但在幾百萬年時間里，這很可能一直是宇宙中最絕妙的把戲。事情并不到此為止。黏性桿菌爬到上面一個比較有利的位置以后，再一次變換自己的面目，呈現(xiàn)出了植物的形態(tài)。通過某種奇妙而有序的過程，那些細(xì)胞改變了外形，就像一支行進(jìn)中的小樂隊那樣，伸出了一根梗，頂上形成了一個花蕾，名叫“子實體”。子實體里面有幾百萬個孢子。到了適當(dāng)?shù)臅r刻，那些孢子隨風(fēng)而去，成為單細(xì)胞微生物，從而開始重復(fù)這一過程。多年來，黏性桿菌被動物學(xué)家們稱之為原生生物，被真菌學(xué)家們稱之為真菌，雖然大多數(shù)人都可以明白，它們其實不屬于任何哪個群。發(fā)明基因檢測法以后，實驗室人員吃驚地發(fā)現(xiàn)，黏性桿菌如此與眾不同，無比奇特，與自然界的任何別的東西都沒有直接關(guān)系，有時候連互相之間也毫無關(guān)系。196年9，為了整理一下越來越顯得不足的分類法，康奈爾大學(xué)一位名叫 魏泰克的生態(tài)學(xué)家在《科學(xué)》雜志上提出了一個建議，把生物分成五個主要部分一一即所謂的“界”一一動物界、植物界、真菌界、原生生物界、和原核生物界。原生生物原先是由蘇格蘭生物學(xué)家約翰?霍格提出來的，用來描述非植物，非動物的任何生物。雖然魏泰克的新方案是個很大的改進(jìn)，但原生生物界的含義仍沒有明確界定。有的分類學(xué)家把這個名稱保留起來指大的單細(xì)胞微生物一一真核細(xì)胞，但有的把它當(dāng)做生物池放單只襪子的抽屜，把任何歸在哪里都不合適的東西塞到里面，其中包括（取決于你查閱的是什么資料）黏性桿菌、變形蟲，甚至海藻。據(jù)有人計算，它總共包括了多達(dá)20萬種不同的生物。那可是一大堆單只襪子呀。具有諷刺意味的是，正當(dāng)魏泰克的五界分類法開始被寫進(jìn)教材的時候，伊利諾伊大學(xué)一位腳踏實地的學(xué)者即將完成一個發(fā)現(xiàn)。這項發(fā)現(xiàn)將向一切提出挑戰(zhàn)。他的名字叫卡爾?沃斯，自世紀(jì)年代以來一一或者說，早在有可能辦這種事的時候一一他一直在默默地研究細(xì)菌的遺傳連貫性。早年，這是個極費力氣的過程。研究一個細(xì)菌就可能一下子花掉一年時間。據(jù)沃斯說，那個時候，已知的細(xì)菌只有大約50種0。這比你嘴巴里的細(xì)菌種類還要少。今天，這個數(shù)字大約是那個數(shù)字的10倍，雖然還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上269種0海0藻、700種0真0菌和308種0變0形蟲，以及相關(guān)的微生物。生物學(xué)的編年史上都記載著它們的故事。細(xì)菌總數(shù)量那么少，并不完全是因為人們對它們不重視。細(xì)菌的分離和研究工作有可能極其困難的，只有大約1能%通過培養(yǎng)繁殖。考慮到它們在自然環(huán)境里強大的適應(yīng)能力，有個地方它們似乎不愿意去生活，這是很怪的，那就是在皮氏培養(yǎng)皿里。要是你把細(xì)菌扔在瓊脂培養(yǎng)基上，無論你怎么愛撫它們，其中大多數(shù)就躺在那里，怎么也不肯繁殖。任何在實驗室里繁殖的細(xì)菌都只能說是個例外，而這一些幾乎全都是微生物學(xué)家們研究的對象。沃斯說，這就“好像是一面在參觀動物園，一面在了解動物”。然而，由于基因的發(fā)現(xiàn)，沃斯可以從另一角度去研究微生物。他在研究過程中意識到，微生物世界可以劃分成更多的基本部分，許多小生物看上去像細(xì)菌，表現(xiàn)得像細(xì)菌，實際上完全是另一類東西——那類東西很久以前已經(jīng)從細(xì)菌中分離出去。沃斯把這種微生物叫做原始細(xì)菌。不是不說，原始細(xì)菌區(qū)別于細(xì)菌的特性只會令生物學(xué)家感到激動。這些特性大多體現(xiàn)在脂質(zhì)的不同，還缺少一種名叫肽聚糖的東西。而實際上，這就構(gòu)成了天壤之別。原始細(xì)菌對于細(xì)菌，比之你和我對于螃蟹或蜘蛛還要不同。沃斯獨自一人發(fā)現(xiàn)了一種未知的基本生命種類。它高于“界”的層面，位于被相當(dāng)尊敬地稱之為世界生命之巔的地方。197年6，他重繪了生命樹，包括了不是5個而是23個主要“部”，令世界——至少令關(guān)注這件事的少部分人——大吃一驚。他把這些部歸在他稱之為“域”的個新的主要類別下面——細(xì)菌、原始細(xì)菌和真核細(xì)菌。新的安排是這樣的——細(xì)菌：藻青菌、紫色細(xì)菌、革蘭氏陽性細(xì)菌、綠色非硫細(xì)菌、黃桿菌和棲熱袍菌等；原始細(xì)菌：喜鹽原始細(xì)菌；真核細(xì)菌：小孢子蟲、毛滴蟲、鞭毛蟲、內(nèi)變形蟲、黏性桿菌、纖毛蟲、植物、真菌和動物等。沃斯的新的分類法在生物學(xué)界沒有引起轟動。有的人對他的體系不屑一顧，認(rèn)為它過于分偏向于微生物。許多人完全不予理睬。據(jù)弗朗西斯?阿什克拉夫特說，沃斯“感到極其失望”。但是，他的新方案漸漸開始被微生物學(xué)家們接受。植物學(xué)家和動物學(xué)家要過長得多的時間才看到它的優(yōu)點。原因不難明白，按照沃斯的模式，植物界和動物界都被掛在真核細(xì)胞這根主枝最外緣一根分枝的幾根小枝上。除此以外，別的一切都屬于單細(xì)胞生物?！斑@些人向來就是完全按照形態(tài)上的異同來進(jìn)行分類的，”沃斯19年在接受采訪時說，“對許多人來說，按照分子順序來分類的觀點是不大容易接受的?！笨偠灾?，要是他們不親眼看到有什么不同之處，他們就不會喜歡。因此，他們堅持比較普通的五界分類法。對于這種安排，沃斯在脾氣好的時候說是“不大有用”，更經(jīng)常說是“完全把人引入歧途”?！跋裰暗奈锢韺W(xué)一樣，”沃斯寫道，“生物學(xué)已經(jīng)發(fā)展到一個水平，有關(guān)的物體及相互作用往往不是通過直接觀察所能看到的?！蹦?，哈佛大學(xué)偉大的動物學(xué)家厄恩特?邁爾（他當(dāng)時已經(jīng)歲高齡；到我寫這本書的時候，他快到10歲0了，依然身強力壯）更是唯恐天下不亂，宣稱生命只要分成兩大類——即他所謂的“帝國”。邁爾在《國家科學(xué)院公報》上發(fā)表的一篇論文中說，沃斯的發(fā)現(xiàn)很有意思，但絕對是錯誤的，并指出，“沃斯沒有接受過當(dāng)生物學(xué)家的訓(xùn)練，對分類原則不大熟悉，這是很自然的”。一位杰出的科學(xué)家對別人發(fā)表這樣一番評論，差不多是在說，那個人簡直不知道自己在說什么。邁爾的評論的具體內(nèi)容提要技術(shù)性很強——其中包括什么減數(shù)分裂性行為呀，什么亨寧進(jìn)化枝呀，什么對嗜熱堿甲烷桿菌的基因組有爭議的解釋呀——但從根本上說，他信為沃斯的安排使生命樹失去一平衡。邁爾指出，微生物界只由幾千種組成，而原始細(xì)胞只有17種5已經(jīng)命名的樣本，也許還有幾千種未被發(fā)現(xiàn)——“但不大會多于那個數(shù)字”。而真核細(xì)胞界——即像我們這種有具核的細(xì)胞的復(fù)雜生物——已經(jīng)多達(dá)幾百萬種。鑒于“平衡原則”，邁爾主張把簡單的微生物歸于一類，叫做“原核生物”，而把其余比較復(fù)雜的、“高度進(jìn)化的”生物歸于“真核生物”，與原核生物處于同等地位。換句話說，他主張大體上維持以前的分類法。簡單細(xì)胞和復(fù)雜細(xì)胞的區(qū)別在于“生物界的重大突破”。如果說我們從沃斯的新安排中學(xué)到了什么，那就是：生命確實是多種多樣的，而大多數(shù)都是我們所不熟悉的單細(xì)胞小生物。人們自然會不由自主地想到，進(jìn)化是個不斷完善的漫長過程，一個朝著更大、更復(fù)雜的方向——一句話，朝著形成我們的方向——永遠(yuǎn)前進(jìn)的過程。我們是自己奉承自己。在進(jìn)化過程中，實際差異在大多數(shù)情況下向來是很小的。出現(xiàn)我們這樣的大家伙完全是一種僥幸——是一種有意思的次要部分。在種主要生命形式中，只有種一一植物、動物和真菌——大到人的肉眼能看得見的程度。即使在它們中間，有的種類也是極小的。據(jù)沃斯說，即使你把植物的全部生物量加起來一一包括植物在內(nèi)的每一生物，微生物至少要占總數(shù)的80，%也許還多。世界屬于很小的生物一一很長時間以來一直如此。因此，到了生命的某個時刻，你勢必會問，微生物為什么那樣經(jīng)常地想要傷害我們？把我們弄得發(fā)燒，或發(fā)冷，或滿身長瘡，或最后死掉，對微生物來說到底會有什么好處？畢竟，一個死去的寄主不大能提供長期而適宜的環(huán)境。首先，我們應(yīng)當(dāng)記住，大部分微生物對人體健康是無害的，甚至是有益的。地球上最具傳染性的生物，一種名叫沃爾巴克體的細(xì)菌，根本有傷害人類，或者可以說根本不傷害任何別的脊椎動物一一不過，要是你是個小蝦、蠕蟲或果蠅，你會但愿自己真沒有被生出來。據(jù)《國家地埋雜志》說，總的來說，大約每100種0微生物當(dāng)中，只有一種是對人類致病的一一雖然我們知道其中還會有一些干壞事，情有可原地這么認(rèn)為就夠了。即使大多數(shù)生物是無害的，微生物仍是西方世界的第三殺手一一雖然許多不要我們的命，但也弄得我們深深地后悔來到這個世界上。把寄主弄得很不舒服，對微生物是有某種好處的。病癥往往有利于傳播細(xì)菌。嘔吐、打噴嚏和腹瀉是細(xì)菌離開一個寄主，準(zhǔn)備入住另一寄主的好辦法。最有效的方法是找個移動的第三者幫忙。傳染性微生物喜歡蚊子，因為蚊子的螫針可以把它們直接送進(jìn)流動的血液，趁受害者的防御系統(tǒng)尚未搞清受到什么攻擊之前，它們可以馬上著手干活。因此，許多級疾病——瘧疾、黃熱病、登革熱、腦炎，以及 多種其他不大著名而往往又很嚴(yán)重的疾病一一都是以被蚊子叮咬開始的。對我們來說，很僥幸的是，艾滋病的介體一一人體免疫缺陷病毒一一不在其中，至少目前還不在其中。蚊子在叮咬過程中吸入的人體免疫缺陷病毒被蚊子自身的代謝作用分解了。如果哪一天那種病毒設(shè)法戰(zhàn)勝了這一點，我們可真的要遭殃了。然而，要是從邏輯的角度把事情想得過于細(xì)致入微，那是錯誤的，因為微生物顯然不是很有心計的實體。它們不在乎自己對你干了些什么，就像你不在乎你用肥皂淋個浴或擦一遍除臭劑殺掉了幾百萬個微生物會對它們造成了什么樣的痛苦一樣。對病原菌來說，在它把你徹底干掉的時候，顧及它自己的繼續(xù)安康也是很重要的。要是它們在消滅你之前沒能轉(zhuǎn)移到另一個寄主，它們很可能自己會死掉。賈里德?戴蒙德指出，歷史上有許許多多疾病，這些疾病“一度可怕地到處傳播，然后又像神秘地出現(xiàn)那樣神秘地消失了”。他舉了厲害而幸虧短暫的汗熱病，那種病在1485-年1間5流5行2于英國，致使成千上萬人喪了命，然后也燒死了病菌自己。對于任何傳染病菌來說，效率太高不是一件好事情。大量的疾病不是因為微生物對你的作用而引起，卻是因為你的身體想要對微生物產(chǎn)生作用而引起的。為了使你的身體擺脫病原菌，你的免疫系統(tǒng)有時候摧毀了細(xì)胞，或破壞了重要的組織。因此，當(dāng)你身體不舒服的時候，你感覺到的往往不是病原菌，而是你自己的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的反應(yīng)。生病正是對感染的一種能感覺到的反應(yīng)。病人躺在病床上，因此減少了對更多人的威脅。由于外界有許多東西可能會傷害你，因此你的身體擁有大量各種各樣的白細(xì)胞一一總共大約有萬種之多，每一種的職責(zé)分別識別和消滅某種特定的入侵者。要同時維持100萬0支不同的常備軍，那是不可能的，也是無效率的，因此每種白細(xì)胞只留下幾名哨兵在服現(xiàn)役。一旦哪個傳染介體一一即所謂的抗原一一前來侵犯，有關(guān)的哨兵認(rèn)出了入侵者，便向自己的援軍發(fā)出請求。當(dāng)你的身體制造那種部隊的時候，你就可能會覺得很不舒服。而當(dāng)那支部隊終于投入戰(zhàn)斗的時候，康復(fù)就開始了。白細(xì)胞是毫不留情的，會追擊每個被發(fā)現(xiàn)的病原菌，直到把它們最后消滅。為了避免覆滅的命運，進(jìn)攻者已經(jīng)具有兩種基本的策略。它們要么快速進(jìn)攻，然后轉(zhuǎn)移到一個新的寄主，就像感冒這樣的常見的傳染病發(fā)地樣；要么喬裝打扮，使白細(xì)胞無法識別自己，就像導(dǎo)致艾滋病的人體免疫缺陷病毒那樣。那種病毒可以在細(xì)胞核里無害地停留幾年而不被發(fā)覺，然后突然之間投入行動。感染有許多古怪的方面。其中之一是，有些在正常情況下完全無害的微生物，有時候會進(jìn)入人體本來不該它們?nèi)サ牟糠帧眯潞辈际矤栔萑R巴嫩城達(dá)特茅斯希契科克醫(yī)療中心的傳染病專家布賴恩?馬什的話來說——“有點兒發(fā)了狂”?！斑@種總是出現(xiàn)在發(fā)生了車禍，有人受了內(nèi)傷的時候。通常情況下腸胃里面無害的微生物就會進(jìn)入身體的其他部分——比如流動的血液，產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。”眼下，最罕見的也是是無法控制的細(xì)菌引起的疾病，是一種會導(dǎo)致壞死病的筋膜炎。細(xì)菌吞噬內(nèi)部組織，留下一種糨糊狀的有毒殘渣，實際上把病人從里到處吃掉。起初，病人往往只是稍有不舒服——通常是身上出疹，皮膚發(fā)熱——但接著就急劇惡化。打開一看，往往發(fā)現(xiàn)病人正被完全吃掉。唯一的治療辦法是所謂的“徹底切除手術(shù)”——即把所有感染部位全部切除。70的%病人死亡，許多幸存者最后嚴(yán)重毀形。感染原是一種名叫群鏈球菌的普通細(xì)菌家族，通常不過引起鏈球菌咽喉炎。在極少的情況下，由于不明原因，這類細(xì)菌有的會鉆進(jìn)咽喉壁里，進(jìn)入人體本身，造成最嚴(yán)重的破壞作用。它們完全能抵御抗生素。這種情況美國每年發(fā)生大約100例0，誰也說不準(zhǔn)情況是不是會變得更嚴(yán)重。腦膜炎的情況完全一樣。至少有10的%年輕人和也許30的%少年攜帶著致命的腦膜炎球菌，但腦膜炎球菌完全無害地生活在咽喉里。在非常偶然的情況下——大約萬個年輕人中間的個——腦膜炎球菌會進(jìn)入血液，害得他們生大病。在最嚴(yán)重的情況下，人可以在12個小時內(nèi)死亡。速度是極快的?！耙粋€人吃早飯時還是好好的，到晚上就死了?！瘪R什說。要是我們不是那樣濫用對付細(xì)菌的最佳武器：抗生素，我們本來會取得更大的勝利。值得注意的是，據(jù)一項估計，在發(fā)達(dá)世界使用的抗生素當(dāng)中，有大約70往%往經(jīng)常用于飼料中，只是為了促進(jìn)生長或作為對付感染的預(yù)防措施。因此，細(xì)菌就有了一切機會來產(chǎn)生抗藥性。它們勁頭十足地抓住這樣的機會。195年2，青霉素用來對付各種葡萄球菌完全有效，以致美國衛(wèi)生局局長威廉?斯圖爾特在世紀(jì)年代初敢說：“現(xiàn)在是該結(jié)束傳染病時代的時候了。我們美國已經(jīng)基本上消滅了傳染病?！比欢?，即使在他說這番話的時候，大約有90的%這類病菌已經(jīng)對青霉素產(chǎn)生抗藥性。過不多久，一種名叫抗甲氧苯青霉素葡萄球菌的新品種葡萄球菌開始在醫(yī)院里出現(xiàn)。只有一種抗生素：萬古霉素，用來對付它還有效果。但199年7東京有一家醫(yī)院報告說，葡萄球菌出現(xiàn)了一個新品種，對那種藥也有抗藥性。不出幾個月，那種葡萄球菌已經(jīng)傳播到6家別的日本醫(yī)院。在世界各地，微生物又開始贏得了這場戰(zhàn)爭的勝利：光在美國的醫(yī)院里，每年大約有140人0死0于當(dāng)?shù)馗腥镜膫魅静　Ｕ材匪?蘇羅威基在《紐約客》雜志的一篇文章里指出，要是讓制藥公司在研制每天都服、連服兩周的抗生素和永遠(yuǎn)每天都服的抗抑郁藥之間作出選擇，制藥公司會選擇后者，這是不足為怪的。雖然有幾種抗生素被強化了一點，但自20世紀(jì)70年代以來，制藥工業(yè)還沒有向我們提供過一種全新的抗生素。我們發(fā)現(xiàn)，許多別的疾病很可能是由細(xì)菌引起的，因此我們的馬虎草率態(tài)度更是顯得令人吃驚。這個發(fā)現(xiàn)過程始于198年3。當(dāng)時，西澳大利亞州珀斯的巴里?馬歇爾醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，許多胃癌和大多數(shù)胃潰瘍?yōu)橐环N名叫幽門螺旋桿菌的細(xì)菌所致。雖然他的發(fā)現(xiàn)結(jié)果很容易得到鑒定，但那種觀點如此激進(jìn)，過了10多年才被大家接受。例如，美國國家衛(wèi)生研究所到了199年4才正式接受那種看法?！俺汕踔脸扇f的人可能死于潰瘍，而他們本來是不會死的?！瘪R歇爾199年9對《福布斯》雜志的一名記者說。自那以來，進(jìn)一步的研究表明，在所有別的疾病心臟病、哮喘、關(guān)節(jié)炎、多發(fā)姓硬化、幾種精神病、多種癌癥，甚至有人提出（反正在《科學(xué)》雜志上是這樣寫的）糖尿病——中，都有或很可能有某種細(xì)菌的份兒。我們迫切需要而又弄不到一種有效的抗生素的日子也許已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。我們知道細(xì)菌本身也會得病，這也許是個稍稍的安慰。它們有時候會被一種名叫噬菌體的病毒所侵染。病毒是一種古怪而又討厭的實體——用諾貝爾獎獲得者彼得?梅達(dá)沃的話來說——是“身邊都是壞消息的一點兒核酸”。病毒比細(xì)菌還小，還簡單，本身沒有生命。在孤立狀態(tài)中，病毒是中性的，沒有害處。但是，要是進(jìn)入一個適當(dāng)?shù)募闹?，它們就馬上忙個不?！辛松Ｒ阎牟《敬蠹s有種，它們致使我們患好幾百種疾病——從流行性感冒和普通感冒，到對人類健康極其有害的疾?。禾旎?、狂犬病、黃熱病、伊波拉病、脊髓灰質(zhì)炎和艾滋病。病毒掠奪活細(xì)胞的基因材料，用來制造更多的病毒，從而大量生長。它們以瘋狂的形式繁殖，接著拼命尋找更多的細(xì)胞作為入侵對象。由于它們體身不是生物，所以它們可以保持非常簡單的形態(tài)。包括人體免疫缺陷病毒在內(nèi)的許多病毒只有10個可更少的基因，而連最簡單的細(xì)菌也要有幾千個。它們還小不可言，用普通的顯微鏡根本看不到。直到194年3發(fā)明了電子顯微鏡，科學(xué)家才首次見到了它們。但是，它們可以起巨大的破壞作用。據(jù)估計，20世紀(jì)光死于天花的人就達(dá)3億。病毒還具有一種令人吃驚的本事，能以某種新的形式突然在世界上出現(xiàn)，然后像很快出現(xiàn)那樣再次很快消失。舉個有關(guān)的例子，191年6，歐洲和美洲有些人開始患上種古怪的昏睡病，后來被稱之為“昏睡性腦炎”。病人睡過去，自己醒不過來。他們很容易被喚醒，起來進(jìn)食或上廁所，還能理智地回答問題——他們知道自己是誰，在什么地方，雖然他們的樣子總是很漠然。然而，一旦你讓他們?nèi)バ菹ⅲ麄儽泷R上會再次陷入昏睡，長時間保持那種狀態(tài)。有的幾個月處于那種狀態(tài)，然后死去。極少的人幸免于難，恢復(fù)了知覺，但不再像以往那樣充滿活力。他們處于沒清打采的狀態(tài)，用一位醫(yī)生的話來說，“猶如一座座死火山”。這種病在10年時間里致使大約50萬0人死亡，然后悄地消失了。它沒有引起太久的重視，因為同時另一種更可怕的流行病——實際上是歷史上最可怕的流行病——正在世界各地傳播。那種病有時候被稱之為“豬大流感”，有時候被稱之為“西班牙大流感”，但無論如何是很兇猛的。第一次世界大戰(zhàn)在4年內(nèi)使210萬0人喪生；豬大流感在頭4個月里就造成了同樣的結(jié)果。第一次世界大戰(zhàn)期間，在美軍的傷亡人數(shù)中，差不多80不%是敵人的炮火而是流感造成的，有的部隊死亡率高達(dá)80。%191年8春天，豬大流感以一種不致命的普通流感的癥狀出現(xiàn)然而在隨后的幾個月里，不知怎的——誰也不知道以什么方式，在什么地方——那種疾病變得嚴(yán)重起來。五分之一的病人只有很輕的癥狀，但其余的病得很重，許多人死亡。有的在幾個小時里就倒下了；有的只堅持了幾天。揶記載，美國的第一批死者是波士頓的海員，那是在年月來。流行病很快就傳播到全國各地。學(xué)校停課，公共娛樂場所關(guān)門，人們都戴著口罩。這么做沒有起多大作用。191年8秋天到次年春天，美國有548人4死2于流感。英國的死亡人數(shù)達(dá)到22萬，法國和德國的數(shù)字也差不多。誰也不清楚全球的死亡人數(shù)到底是多少，因為第三世界的記錄往往很不完整，但不會少于200萬0，更可能是500萬0，還有人估計，全球的死亡人數(shù)高達(dá)1億。為了研制一種疫苗，醫(yī)療當(dāng)局在波士頓港鹿島上的一所軍事監(jiān)獄對志愿者進(jìn)行試驗。要是犯人能從一系列的試驗中挺過來，就保證他們獲得赦免。這些試驗少說也是很嚴(yán)酷的。首先，從死者身上取下感染的肺組織注射到試驗對象的身上，然后用傳染性的氣霧劑噴在他們的眼睛、鼻子里和嘴里；要是他們?nèi)詻]有倒下去，就從病人和臨終病人身上直接取來排泄物，抹在他們的咽喉里；要是所有別的辦法都告失敗，就要求他們張開嘴巴坐著，同時讓重病人稍稍坐起身來，朝著他們的臉咳嗽。從總共名——這是個驚人的數(shù)字——志愿做試驗的男犯人當(dāng)中，醫(yī)生們挑選了人。沒有人感染流感———個人也沒有感染。惟一病倒的是病室醫(yī)生，他很快就死了。原因很可能是，流感在幾個星期前已經(jīng)通過監(jiān)獄，那些志愿者都已從那次侵襲中挺過來，因