微生物与人类的关系【微生物与人类的关系论文】

病毒隶属于微生物，地球上的任何生命其实都和微生物息息相关。

微生物充斥在你我的身体内部、外部以及周遭环境之中。可以说，就微生物的数量和种类以及运行规律而言，你我身体都是包罗万象。

当我们了解了微生物知识后，就会发现新型冠状病毒并没有那么可怕。

我们终究会战胜它，而它也终究会归于沉寂。

没有不停的雨，天也一定会晴。

在文章的最后，我们选取了今天主题图书《我包罗万象》中关于疾病和健康的知识点，做了九张知识小卡片，欢迎大家分享。

北极冻土中的病毒

微生物的确无处不在。

你能在最深的海沟，甚至岩层下寻得它们的踪迹。

无论是在热液喷涌的海底热泉，还是在沸腾的地热温泉，抑或是在南极洲的冰层之中，它们都顽强地生存着。即使在云端也能寻见它们的踪影，因为微生物可以充当雨雪形成的凝结核。它们的数量是一个天文数字。

实际上，"天文数字"都不足以给它们计数：可以说，你肠道里的微生物，甚至多过银河系中的天体。

如果把皮肤置于显微镜之下，我们便可以亲眼看到微生物：有的是球状的小圆珠，有的是形如香肠的棒状体，有的则像逗号形状的豆子——每个微生物的长宽都只有数百万分之一米。

它们太小了，即使数量众多，加起来也不过几千克重。把几十个微生物并排放在一起，宽度还不及一根头发的直径。一颗小小的针尖，就能为数百万微生物提供广阔的舞台。

不借助显微镜的话，我们大部分人都没法直接看到这些微型的有机体。我们只会注意到它们带来的影响，尤其是负面结果。

我们能感受到肠胃发炎时的绞痛，也能听到不受控制的巨大喷嚏声。我们肉眼看不到结核杆菌，但我们能看到肺结核病人咳出的血丝。

疫杆菌是另一种肉眼不可见的细菌，但它造成的大规模瘟疫却把血淋淋的真实直呈我们眼底。

这些引发疾病的微生物（又称病原体）在人类历史上造成过太多伤害，刻下了不可磨灭的文化伤痕。

许多人依然把微生物视为病菌，认为它们会给人类带来唯恐避之不及的疫病，所以必须不惜一切代价地严密防治。

多重耐药结核杆菌

报纸上总是时不时地刊登耸人听闻的报道，比如我们每天使用的东西都沾满了细菌，键盘、手机、门把手上无处不有，好可怕！比马桶圈上的细菌还多！

言下之意是，这些微生物污染着我们的活，它们的存在就象征着污秽、肮脏、疾病。

这种刻板印象其实非常不公平，大部分微生物并不是病原体，也不会让我们得病。世界上只有不到100种细菌能让人类患上传染性疾病，与之对比，我们肠道中的数千种微生物，绝大多数都不会带来危害。

它们充其量不过是常规乘客或临时搭便车的，往好了说还会为人体带去不计其数的益处。它们不是带走生命的死神，而是助益生命的守护神。它们像隐藏的器官，与胃和眼睛一样重要，只不过它们由万亿个个体集合而成，不是一个统一的聚合体。

人体肠道中的微生物

微生物比人体的任何一个部位或器官都全能。一个人的细胞大约携带了 2 万到2.5万个基因，而人体内的微生物基因数量是这个数字的500多倍。基因的多样性加上极快的演化速度，使微生物成了生物化学领域的专家，能够适应任何可能出现的环境变化。

它们帮助我们消化食物，并释出我们在其他地方很难得到的营养。它们能生产我们无法通过食物获取的维生素和矿物质，还能分解有毒有害的化学物质。

有利于人体健康的微生物会利用数量优势挤走有害的微生物，或者分泌杀灭后者的化学物质，从而保护我们。它们产生的物质会影响我们身上的气味。

它们还是我们生命中不可或缺的存在，我们把许多生命运作环节都"外包"给它们处理。它们指导我们身体的构建，通过释放分子和信号引导器官形成；训练我们的免疫系统，教会后者区分敌我；影响神经系统的发育，甚至可能影响我们的行为。

它们为我们的生命做出了多种多样且影响深远的贡献，不曾漏掉任何一个角落。一旦忽略了它们，我们观察生命的视野就会像透过钥匙孔窥看一样狭窄。

我们与微生物之间的联盟一次又一次地改变了动物的演化过程，也改变了我们周围的世界。

其实要认识这种合作关系的重要性，最简单的方法就是想象没有它们的状况：那样的世界会变成什么模样？

如果这个星球上所有的微生物都突然消失，好处是不会再有传染病，许多害虫也会挣扎着死去。不过仅限于此。

牛、羊、羚羊、鹿等食草哺乳动物都会纷纷饿死，因为它们完全依赖于体内的微生物来分解所食植物中的坚韧纤维。

非洲草原上的兽群会消失。白蚁也同样依赖于微生物提供的消化功能，所以它们也将消失。而以白蚁为食的大型动物，以及寄住在白蚁堆里的其他动物也会 不复存在。

食物中一旦缺少细菌来补充所需的营养物质，蚜虫、蝉，以及其他吸食植物汁液的昆虫也将灭亡。

许多深海蠕虫、贝类等都依赖于细菌提供维持生命的能量，如果没有微生物，它们也会死去，黝黯深海世界中的整张食物网都会崩溃。

浅海的情况不会好太多。浅海中的珊瑚必须依赖于微型藻类和极其多样的细菌才能生存；没了微生物，它们将变得尤为脆弱。

曾经壮观的珊瑚礁会受到腐蚀并褪得惨白，所有仰赖于它们而存在的其他生命也将受到威胁。

奇怪的是，人类会没事。对其他动物而言，彻底灭菌意味着快速死亡，而我们人类却可以坚持几个星期、几个月，甚至好几年。

我们的健康最终可能会受到影响，但除此之外，我们还要面临更严峻的问题。没了作为腐朽之王的微生物，垃圾和废弃物将迅速堆积。

和其他食草哺乳动物一样，我们的牲畜也将死去，作物也会遭殃：没有微生物为植物提供氮，地球表面的植被将经历灾难性的衰灭。

海洋微生物

微生物学家杰克·吉尔伯特和乔什·诺伊费尔德认真地开展过这个“如果没有微生物，地球会怎样”的思维实验，他们得出如下结论：

“我们预计，只需一年左右的时间，食物供应链就会彻底瘫痪，人类社会将完全崩溃。地球上的大多数物种会灭绝，而幸存下来的物种，其数量也将大大减少。”

微生物非常重要，我们之前都忽视、害怕、厌恶它们，现在却是时候重拾对它们的欣赏。如果再不重视，我们对自身生命运作的理解将变得十分贫瘠。

《Science》以封面形式呈现肠道菌群与癌症

每个人像是一条岛链。身体的每个部位都有自己的微生物群。人体皮肤上的微生物主要有丙酸杆菌、棒状杆菌和葡萄球菌，在肠道中居主导地位的是拟杆菌，阴道中的则是乳酸杆菌，霸占口腔的是链球菌。

每个器官的不同部位也分布着不一样的微生物。生活在小肠开端的微生物和直肠 中的大有不同。牙菌斑沿牙龈线分布，而牙龈线上方和下方的也有所不同。

就皮肤而言，面部和胸部“油田”里的微生物、腹股沟和腋下的微生物，以及占据前臂和手掌上干燥“沙漠”的微生物，都千差万别。

说到手掌，右手和左手只有1/6的微生物是相同的。同一个人不同身体部位之间的差异， 远甚于不同人同一部位之间的比较结果。换言之，你前臂上的细菌和我前臂上的差不了太多，但如果和你自己嘴里的相比，那可就差远了。

吃海藻的微生物

微生物组会随着空间的变化而变化，也会随着时间的变化而变化。婴儿一出生就离开了母亲子宫内的无菌世界，会立刻被她阴道内的微生物定植；新生儿体内几乎3/4的菌株都可以直接追溯到母亲。

接下来，新生儿会经历一段飞速发展时期，会从父母和周围环境中获得新的菌种，他们的肠道微生物群也逐渐变得更加多元。

优势菌种此消彼长：由于婴儿饮食结构的改变，像双歧杆菌这样的母乳消化专家，会逐渐让位给主要以碳水化合物为食的拟杆菌。微生物的种类在变，它们在肠道内施展的搞怪把戏也日益丰富。它们开始制造不同的维生素，解锁消化成人食物的能力。

这是一个动荡的时期，但各阶段依旧可以预测。想象一片最近被大火燃尽的森林，或者大海中一座新近隆起的岛屿。

首先，诸如地衣和苔藓这样的初等植物会很快覆盖其上；接着是小草和小型灌木；随后，高大的树木拔地而起。生态学家称该过程为“演替”，微生物也会经历相似的过程。

从婴儿的肠道菌群演替到成人的肠道状态，一般都会花上一至三年不等的时间，然后保持稳定。这些微生物组可能每天都会变动，白天和晚上，甚至餐前餐后都会有所不同；但相比早期，之后的波动都可谓很小。成人微生物组的动态变化处在一个恒定的背景之下。

不同动物体内的菌群，其演替模式也各有不同，而在这之中，人类可算是比较挑剔的宿主。我们不只任由落在身上的微生物生根繁殖，也会主动地选择微生物伙伴。

人类的微生物组与黑猩猩、大猩猩的不同，这种区别就像婆罗洲的雨林（分布着红毛猩猩、婆罗洲侏儒象、长臂猿）不同于马达加斯 加（分布着狐猴、马岛长尾狸猫、变色龙）或新几内亚（分布着天堂鸟、树 袋鼠、食火鸡）。

科学家用棉签擦拭过动物表皮、测序微生物的基因，通过这种方式探究整个动物王国：大熊猫、小袋鼠、科莫多巨蜥、海豚、懒猴、 蚯蚓、水蛭、大黄蜂、蝉、管虫、蚜虫、北极熊、儒艮、蟒蛇、鳄鱼、舌蝇、企鹅、鸮鹦鹉、牡蛎、水豚、吸血蝙蝠、海鬣蜥、杜鹃、火鸡、美洲鹫、狒狒、黏虫，等等。

科学家也以同样的方法测序过各种各样的人类菌群：婴儿、早产婴儿、儿童、成年人、老年人、孕妇、双胞胎、美国和中国的城市居民、布基纳法索和马拉维的农民、喀麦隆和坦桑尼亚的狩猎采集部落、从来没与外界接触过的亚马孙部落、痩子和胖子，以及完全健康的人和病人。

现在，这类研究正在蓬勃发展。尽管微生物科学已有上百年的历史， 但过去几十年可谓一日千里。这既有赖于技术的进步，也因为人们开始逐 渐认识到微生物的重要性——尤其在医疗领域。

它们如此广泛地影响着我们的身体，能决定人体如何对疫苗产生反应，决定孩子能从食物中吸取多少营养，还能决定癌症患者使用的药物会产生怎样的效果。

许多疾病或身体状况的变化，比如肥胖、哮喘、结肠癌、糖尿病、自闭症等，都伴随着体内微生物的变化。这表明，微生物的变化最起码可以作为疾病的标志， 严重的甚至可能是直接的病因。

如果事出后者，那么我们也许能够通过调整自身的微生物组而大幅提高健康水平，例如增加或者减少微生物种类， 把一个人的整个菌群移植到另一人身上，或者直接人工合成。

我们甚至可以调控其他动物的微生物组，使它们为我们所用：比如，针对那些导致可怕热带疾病的寄生虫，我们可以打破它们与所携带微生物的伙伴关系，让它们不再有能力折磨我们；或者建立起新的共生关系，让蚊子自身抗击登革热病毒。

微生物领域的研究仍处在迅速的变化之中，依然被不确定性、不可预测性以及不断的争论所笼罩。我们甚至鉴别不出体内的许多微生物，更别提厘清它们对我们生活和健康的具体影响。但无论如何，该领域都令人兴奋！

就好像我们踏着巨浪奔向前方无垠的大海，这可比已经拍打上岸的前浪精彩多了。成百上千名科学家正是这波巨浪中的弄潮儿。大量的科研资 金纷纷汇人微生物领域，相关论文的数量呈指数级上升。

微生物一直统治着这个星球，但现在它们正以前所未有的速度成为前沿潮流。“该领域曾如一潭死水，现在却备受青睐，”

生物学家玛格丽特•麦克福尔·恩盖表示，“人们意识到微生物才是宇宙的中心，该领域发展得越来越蓬勃，见证这样的变化真是太有趣了。

我们现在知道，微生物形塑了生物圈中不同物种之间的巨大差异。它们与动物紧密共生，动物的生命活动是通过与微生物的相互作用而形成的。在我看来，这是生物学继达尔文之后最重要的学科革命。”

本文节选自《我包罗万象》

《我包罗万象》

[英] 埃德·扬（Ed Yong）著 郑 李 译

后浪丨北京联合出版公司

2019年7月

我辽阔博大，我包罗万象。

微生物视野下的生命图景全纪录

令马克·扎克伯格与比尔·盖茨读到爱不释手的自然新史

当然，如果你觉得购买实体书物流时间无法保证，也可以立刻阅读电子书。

logo设计网(www.shejilogo.com)，专业的logo免费设计在线生成网站，全自动智能化logo设计，商标设计，logo在线生成！

欢迎使用logo设计网制作属于您公司自己的logo，不仅专业而且经济实惠，全方位满足您公司品牌化、视觉化的需求。