與菌為鄰

李和昌

初秋的一天，天氣還沒有絲毫的涼意，在美國落基山麓一處人工滑冰場上，馬上要進行一場滑冰比賽。看臺上人頭攢動、座無虛席，大家正在焦急地等待著，并七嘴八舌地議論著：“沒有冰，在哪兒比賽呀？”話音未落，只見十幾個工作人員走了過來，他們有的灑水，有的往運動場上打氣，只是眨眼的功夫，奇跡便出現了，運動場上已結了一層厚厚的冰。滑冰比賽馬上就可以進行，真是太神奇了。這究竟是怎么回事呢？原來，工作人員用氣筒噴灑的是“冰核活性細菌”，可用它進行快速造冰。這種細菌喜歡在低溫環境下生存，還能快速地大量繁殖。在潮濕的環境里，它能充當結冰核心，造成低溫氣候，使空氣中的水結冰。科學家就曾利用這種細菌進行人工降雨和人工造冰，解除田地的干旱或撲滅森林火災。隨著科學技術的進步，作為微生物的細菌，科技人員正在想方設法的利用它來為人類服務。

以前，人們常把細菌描繪成非常可怕的魔鬼。其實，在細菌大家族里，并非所有的細菌都對人體有害。在我們的皮膚上科學家展開細菌大追蹤，總共找出182種。這些細菌全都在6個健康人的前臂皮膚上發現，當中8%更是聞所未聞的新品種。科學家認為，真正的數目可能更多，估計有250多種，當中有長住的（而且應該住很久了），有些則只是路過串門；而不同性別的“房東”原來也會影響住客的種類。

細菌的數目以大比數10：1壓倒我們身體細胞的數目，不過不用怕，因為活在我們體內的細菌在我們身上已經住了10億年了，它們跟我們一起進化。絕大部分是“好”細菌，還挺熱心地一直幫助我們這些“房東”。沒有這些好“房客”，或許我們根本活不下來。

大腸桿菌是與我們日常生活關系非常密切的一類細菌，屬于腸道桿菌大類中的一種。在嬰兒剛出生的幾小時內，大腸桿菌就經過吞咽在腸道內定居了。形如水母的大腸桿菌長袖善舞，不時揮動著自己的“觸手”。橢圓的身體拖著幾根細絲，這種細絲被稱為“鞭毛”。正常情況下，大多數大腸桿菌是非常“安分守己”的，它們不但不會給我們的身體健康帶來任何危害，反而還能競爭性抵御致病菌的進攻，同時還能幫助合成維生素B和K2，與人體是互利共生的關系。

大腸桿菌主要在腸道中大量繁殖，幾乎占糞便干重的1/3。大腸桿菌是現代生物學中研究最多的一種細菌，作為一種模式生物，其基因組序列已全部測出。此外，在生物工程中，大腸桿菌被廣泛用于基因復制和表達的宿主。很多大腸桿菌對人體并無大害，但大腸桿菌中大腸桿菌O157：H7非常不厚道，這一型的大腸桿菌會釋放一種強烈的毒素，并可能導致腸管出現嚴重癥狀，如帶血腹瀉。它可以引起嚴重的食物中毒，甚至危及生命。2011年6月，德國爆發大范圍的大腸桿菌疫情，造成22人死亡，2 200人住院治療。不過，O157：H7和普通細菌一樣懼怕高溫，只要食品溫度在75℃以上即不會致病。因此還是趁熱吃東西安全一些。

其實近幾年的好些研究已經證明，菌群構成的變動會引發某些慢性病，導致消化功能紊亂，甚至造成肥胖癥。難道除了先天遺傳和生活方式，細菌也會影響體重的增減嗎？ 華盛頓大學研究小組完成的兩項研究就傾向于這一結論。第一項研究顯示，在肥胖癥患者腸內的菌群中，厚壁菌門的細菌占主導地位。而當患者變瘦時，厚壁菌門細菌減少，代之而起的是一類擬桿菌門的細菌，但其中機制尚不明朗。更驚人的還要數第二項研究：將肥胖癥小鼠的腸內菌群轉移到苗條的小鼠身上后，后者竟然也長胖了！的確，厚壁菌門細菌能夠提高個體攝取卡路里的能力，對小鼠糞便的熱量測量似乎也證實了這一點。

還不止這些。另外一些疾病，如哮喘、過敏，還有自免疫疾病，可能同樣也是細菌作祟。紐約大學醫學院的研究人員就持這一觀點。在他們看來，一些病原體，如引起潰瘍和胃癌的幽門螺桿菌，也能成為有益菌。好幾項研究表明，這種細菌可能具有抵御兒童哮喘、花粉及霉菌過敏，甚至某些食道癌的作用。幽門螺桿菌的存在也可能與由另一種細菌結核分歧桿菌引起的潛伏肺結核有關。

這下子，舊理論可遇上了新問題。根據以往的理論，細菌群落（細菌、病毒）感染可以刺激我們的免疫系統，并阻止它調轉槍口、禍害自身。這就是說要在潰瘍和哮喘之間做出選擇，是消滅還是保留幽門螺桿菌呢？我們應該用更復雜的眼光來看待這些細菌群落。在不同的個體身上，它們帶來的利弊是有差異的。科學家對抗生素的大量運用感到擔憂，數萬年以來，幽門螺桿菌在我們的胃里一直占主導地位，它的消失不可能不產生后果。

對細菌基因組整體進行破譯是了解這些寄居于人體的生物必不可少的條件。但目前我們還不具備足夠的基因測序能力以徹底完成這項任務。我們只能對數量占全部細菌百分之一或千分之一以上的菌種進行真正的研究。這就可能將數量較少的但意義重大的菌種遺漏。有一點是可以肯定的，在不久的將來，我們可以設想通過細菌來調整健康狀態。