细菌:我们的生命共同体
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第4章 《微观人类》:人类超级生物体

每个人的诞生都代表着一个人和10亿细菌共生的开始,这是由双方共同组成的生命联盟。

一道拉得长长的凄厉尖叫。这道尖锐喊叫的本质,可能就连大文豪海明威或圣埃克苏佩里都无法以笔墨形容,换作村上春树应该也拿它无可奈何。我们所知道的大概就是:这声尖叫几乎从脑门一路贯穿到了脚底,一波又一波的超高音频不断袭来,首当其冲的那名男子看来有些仓皇失措。他一手抓着白得发亮的棉花轻拭女友的额头,另一只手则紧握着她的手,试着要对上她的目光,然后他转头困惑地望着助产人员。他的女友则瞪大了双眼凝视着远方,目光大致落在产房里白色墙壁和奶油色天花板的交界处。

刚喘了口气,下一波阵痛随即袭来,又是一道撼天动地、如玻璃般清亮却令人毛骨悚然的凄厉喊叫。子宫颈张得很开,已经可以见到小小的头颅了。助产人员不断催促着女人继续用力、用力、再用力。没错!没错!就是这样……接下来的一切就发生在转瞬间:小小的头颅滑过了子宫颈,助产人员以熟练的口吻和手法从旁协助女子,持续鼓舞着她。胎儿小巧的身躯就这么从女子的体内被带了出来,呱呱坠地那一刻,胎儿便成了婴儿。切断脐带、擦干身体后,看来没什么大碍的宝宝就可以送回妈妈身边了。周遭顿时静了下来,刚当上爸爸的男子默默流下了眼泪,母亲的视线则落在婴儿小小的头颅上,眼里闪烁着耀眼光芒。恭喜他们!

像这样平凡但顺利的生产过程,只要亲眼见过一次,就绝对忘不了,对医院的实习生来说便是如此,本书作者之一就是其中的一员。亲自迎接新生儿到来的父母亲当然更不可能忘记,尽管许多人声称自己当时情绪过度紧绷、激动不已,以至于后来只留下了模糊的印象。

产房里一阵热闹喧腾,护理人员们则细心地清理善后。一个全新的生命正式向世界报到。

与此同时,一旁也有了其他动静,静悄悄地,一点儿也不卫生,而且非常不正式,但同样生气蓬勃。

曾经参与过生产过程的人,一定都会对下列的场景留下了深刻印象:产房里一尘不染,医护人员用的是洁白干净的棉花,全室更是弥漫着一股与其他科室截然不同的氛围。胎儿必须自己想办法通过母亲的阴道,众所皆知,女性的阴道有各式各样的微生物活跃其中,绝大多数是乳酸菌。母体挤压下腹部的过程中,通常肠内也会有东西跟着从肛门排出,落在胎儿必须通过的地方;直肠可以说是地球上最适合微生物生存的空间,里头住着大量丰富的微生物,胎儿不但被这些微生物包覆着,也会把微生物吃下肚子,然后在股沟的地方转入小直肠,另外,小巧的指甲下方也藏了东西跟着一起移动。随着胎儿的出生,种类繁多且不计其数的微生物也有了新的宿主,尽管清洗或擦拭新生儿会除去一些微生物,但是用不了多久,微生物的数量便会翻倍增长。母亲将新生儿抱在怀里时,皮肤上的细菌会转移到婴儿身上;当她哺乳时,会有更多的细菌经由乳头进入婴儿嘴里。如果有人觉得这真是恶心,不但不卫生,还可能危害新生儿,甚至因此大病一场的话,那么可就错得离谱了。

细菌们,生日快乐!

人们总希望新生命能健康快乐、长久地活在世界上,然而出生当天——也就是每个人的第一个或是第零个生日,视个人的算法而定——却不单单只是一段生命的起点,这天同时也是我们生命共同体的生日,一段结盟的开端,直到死亡那天才会瓦解分离。一切是如此理所当然,安静低调又不引人注意。最初,这段关系波动不已且变化多端,慢慢地才逐渐平稳下来。进入稳定期后,人类和微生物彼此磨合,互利共生。在漫长的一生中,随着个人成长状况、生活环境或是饮食习惯的改变,作为宿主的人体或多或少会发生变化,但绝大多数的盟友仍会与我们携手共进,直到生命的终点。

为了生存,微生物群系(Mikrobiom),也就是寄生在人类体内和身体表层所有微生物的统称,和它们的宿主自始至终都保持着理想的友好关系。

一般认为,“微生物群系”一词是由获得诺贝尔奖的知名细菌学研究者,同时也是分子生物学家的莱德贝格[7]在公元2000年左右所创造的,至少当代微生物学权威戈登[8]在其专论中是这么认为的。[9]“第二基因组”一词的出现则和人类首次完成基因组测序差不多同时,它是由数百万个尚待进一步研究的微生物基因组成的。实际上,像这样的基因组不止一个,我们通常将一整群细菌的集合称作“微生物相”(Mikrobiota),也有人使用“肠内菌群”(Darmflora)这个听来颇富诗意但稍嫌过时的叫法,尽管肠子里并没有长出任何植物。

过去几个世纪以来,人们慢慢意识到,细菌、真菌或是病毒,并非只是一群在生命旅途中搭了我们便车的家伙,或是赖在37摄氏度人体内取暖的寄生食客。事实上,它们在许多令人意想不到的地方帮了我们不少大忙。直到最近几年,我们才发现这些寄生者不仅是让我们获益良多的好伙伴,一个人的生、老、病、死,健康无碍还是病痛缠身,都与它们息息相关。

自诞生之日起,我们就和上千种、总数约数千亿个微生物共同生活在一起。

如同生活中许多寻常的小事,除非我们察觉到不对劲或怀疑少了些什么,否则不会意识到那些平日被视为理所当然的小细节竟是如此重要。要是少了这些共生的伙伴,我们的麻烦可就大了。首先,我们就再也无法好好消化平日丰富多样的饮食,我们的皮肤也可能不再具有保护的作用,更糟的是,这么一来,我们几乎等于对所有微生物门户大开,其中当然也包含了让人生病的危险病毒。

举例来说,想要避免有害的链球菌(Streptokokken)攻击,最好的办法就是拥有好的链球菌,因为好的链球菌能快速有效地阻挡同属的致病菌种。这就像是一套运作健全的生态系统:当某个群落生境已被既有物种盘踞,对于任何想要入侵的新物种来说都是一件相当不容易的事,除非新物种所挟有的强大优势足以压制早已站稳地盘的竞争对手。

由生物性的“我们”做主

我们对自己生而为人的认知大多建立在个体性的基础上,每个人都是独特且与众不同的。无论男女,人人都有他或她专属的特质,像是性格、天赋、能力、无可取代的眼神、声调和基因。不过这并不表示每个个体都只有自己孤零零一个人,即便是纽芬兰岛上离群索居、性情乖僻的隐士也绝非全然孤独,因为在他体内、生活周遭,甚至皮肤上都覆盖着满满的微生物。

不仅如此,我们和这些微生物的联系极为紧密,若以心理学、社会学、人类学的判断准则来界定,双方往来的融洽程度可以说不分你我。附着在皮肤上的细菌就和皮肤细胞一样,具有保护皮肤的作用;另外,跟肠道里分泌的酶比起来,肠内菌有时更能有效分解食物,而分布在女性阴道的细菌或许不像精子和卵细胞能生生不息、繁衍后代,但这些细菌亦有所贡献,更不用说它们是让女性幸免于尿道感染的守护者。

从社会学的角度来看,每个人基本上都是一个“超级生物体”,也就是一个由众多单一生物体所构筑起来的群体。这些单一生物体各自有其个体性,也各有所好与所求,但也同时与其他生物体持续进行交换、沟通或相互牵制,进而成就一个看似完整且多数时候维持稳定运作的大整体。这个大整体可以是喜剧角色马尔参的辛迪[10],也可以是来自克尔彭的舒马赫[11]或是来自波鸿的流行歌手赫伯特。[12]就目前所知,单是人类这个范畴里就有整整70亿个这样的超级生物体,这还不包括其他各形各色的动物,因为它们也跟人类一样,并非纯然无菌,而是有大量微生物寄居其中、附着其上。当然植物也不例外,它们从叶片、根部、树皮到果实全都被这些不但无害,反而益处多多的微生物层层包覆,甚至连影响葡萄酒风味的风土人文条件也要归功于葡萄串上的微生物。[13]

生物学家更发现有些生物实际上是一个由多种生物密切合作、互利共生的社群整体,珊瑚便是一例,生物学家为这种生物创造了“共生功能体”的概念。套用瑞士文学家弗里施的话来说,人类出现于共生功能体的形态。[14]

用社会民主党党员的话说,就是:由“我们”做主。[15]

这种共生功能体或超级生物体的存在形式并不意味着平均化或是去个体化;相反地,每个“我们”都是独一无二的。

每个微生物群系都是独一无二的

每个人都有自己的专属指纹、独特的口音或腔调、他人无法复制的生命历练和举世无双的基因组合(即便是同卵双胞胎也会有些许差异),同样道理,微生物指纹也是因人而异的。

我们找不到如出一辙的两个人,寄生在人体身上的微生物群系也不可能完全一致。

就我们目前所知,这种寄居关系不但稳定,而且具有抵抗外侵的能力,也是我们出版本书的原因之一。不过,这些关系同时也是变动的,比起让单一基因或“基因们”发生变异,我们倒是能轻易改变微生物的寄居模式。比方说,一名来自都会区的5岁孩子到乡村度假3个星期后,身上的微生物指纹必然会发生明显变化;又或者受到细菌感染的患者服用大量抗生素消灭病原体,体内的菌群也会彻底改头换面,而这样的结果或许是患者所期望的,至少这么做赶走了坏细菌。

当然,抗生素同时也会消灭部分益菌,值得庆幸的是,通常这些盟友还会回来(见第九章)。对我们有帮助的正是微生物群系的这种恢复能力,否则抗生素或居家使用的清洁剂将造成更多难以修补的伤害;然而,也正是同一种能力使得我们利用微生物进行治疗时面临重重困境。要用对健康有益的好细菌取代既有的坏细菌并非易事,这就跟把足球名将巴拉克[16]从德国国家队淘汰掉同样吃力,因此,21世纪的医学研究无不迫切寻求有效方法,希望一方面增强健康微生物群系的抵抗能力,以便针对不同的医疗需求提供更多益菌,另一方面则能消灭误入歧途、受邪恶力量控制的微生物群系。

你的微生物地址是……?

我们该从何得知一个人是否居住在某个特定的城市里呢?看他的证件?调阅他的户籍资料?或者注意他用什么字眼儿指称自己(如马尔参的辛迪),又怎么标示一块黑胶唱片(如4360波鸿)?[17]对那些称不上恶劣,但在国税局官员看来摆明就不怀好意的家伙来说,无从验证的居住事实成了他们最佳的挡箭牌,因为他们大可把户籍登记在避税港,却在莱门、凯尔彭或波鸿等地方快活度日。就算通过基因检测,我们仍旧无法得知那些名人是否尽了居住在户籍地的义务,不过细菌基因却会泄露他们的行踪。

凡是我们曾经停留的地方都会在微生物群系里留下印记,海德堡欧洲分子生物实验室的勃尔克(Peer Bork)是率先开始研究这项主题的学者之一,根据他的说法,只要分析肠道菌的基因便能准确得知一个人是否长期在海德堡生活。一名前往海德堡采访勃尔克的记者才在当地停留短短数日,他的细菌基因分析结果就显示了这个内卡河畔小镇的印记。

人类的微生物群系虽然稳定,却是持续变动的。它们身上刻画着各种印记,有些会跟着它们一辈子(先天既有的种类),有些则只会停留几个星期(居住在海德堡),还有一些经过数日就会销声匿迹(到海德堡旅行)。

人类微生物群系是一个独立的个体,同时也涵盖许多大小不一的群体,像是“从海德堡来的人”或是“养狗当宠物的人”,当然也可能有人“住在法国”。勃尔克和他的同事试图将这些群体按照国家分类,而他们所根据的判断准则便是让细菌得以抵抗抗生素的基因。每个国家似乎都有一套典型的抵抗力基因模块。

那么细菌是从哪里来的呢?从饮食中、我们接触到的每个表层、每一双握过的手、每一片亲吻过的唇,或者,就这样飘散在空气里。听来似乎不怎么诱人,不过,这里首先声明,它们并不会伤害我们,遗憾的是:这个星球原本就覆盖着一层薄薄的排泄物,凡是居住在柏林的腓特烈斯海恩区的人一定都懂,说得明白点,那里有太多狗了。在希腊,只要绕行某个小岛一圈,浓郁的山羊粪便味就会跟人纠缠好几个星期,挥之不去。要是有人认为那些撒在农田里的粪肥或许有些气味,但也不至于臭气冲天,那可就大错特错了。细菌和它们的孢子会弥漫在我们呼吸的空气中,其中有不少会选择降落在超级生物体人类身上,可能只是短暂停留,也可能会永久定居。

来自母亲的第一份生日礼物

我们似乎把前面提到的那位产妇和她的新生儿搁在一旁太久了,让我们将目光转回本章一开头迎来新生儿的小家庭。刚当上父亲的男子将坐在轮椅上的妻儿推回了恢复室,喝过奶的婴儿被送回了母亲怀里。她的乳头分泌了少许汁液,不过看起来不怎么像是乳汁,这些最先流出来的清澈液体所携带的物质似乎让新生儿在生产过程中获得的细菌更容易在消化道找到藏身的地方。紧随其后的才是所谓初乳,也是增强婴儿防御系统的主要功臣。

一直要到第二天或第三天,产妇才会分泌出真正的母乳,给婴儿提供必需的热量和水分。此外,我们在阴道里发现的大量乳酸菌并非偶然,事实上,直到新生儿接受哺乳之前,它们掌控了主要的局势。随着人类开始喂食,乳酸菌的数量才会逐渐减少,不过它们会持续协助其他益菌在人体存活,而新生儿体内的第一批益生菌,也就是肠道益菌,就是从母亲身上获得的。

之后,新生儿就得靠自己了——在接下来的几个月里,他将用嘴巴探索这个世界。幼儿的身体甚至可能削弱自己的免疫系统来支持细菌生长,至少在老鼠身上我们发现了这样的现象。[18]这么一来,微生物可以轻易地在新宿主身上定居下来。频繁的细菌感染也会随之而来,不过这本来就是让微生物大举进驻得要付出的代价。

出生第二天前后,新生儿的肠内便会出现一堆杂乱的混合微生物,这些微生物跟他刚出生时体内所携带的菌种明显不同,不过和那些可能紧紧依附同一个宿主长达82年之久的微生物比起来,两者的差异就没那么大了。

其他像是皮肤表层、耳道和口腔内部等地方也会陆续涌入各式各样的新访客。

人非孤岛,英格兰诗人多恩[19]如此写道,但每个人还都是一颗包罗万象的星球,从头(胳肢窝)到脚(指甲)广纳万千生态系统。因此,我们将派遣一支探索队前往下一章。