人体上的微生物

谢小军

曾经和一位笔友交流，她是同济大学的一名学生，土生土长的上海人，一次我给她寄去了世界上最大细菌的照片，她在回信中惊叹道：“它们圆乎乎的，可爱极了，可不象它们的名字‘细菌那样令人讨厌。” 这就是细菌在一位受过高等教育的女孩子眼中的形象。

时至今日，在普通大众眼中，“细菌”或者“微生物”仍然是些可憎的字眼，厌恶之情恐怕人皆有之，这是一个可怕的误会，且不说微生物在人类的工农业、医学、环保事业中裨益多多，人类自身其实从出生那一刻就注定要和微生物共处一生，人体中生活着许多被科学家称之为人体正常微生物的微小生命，进化的力量已将它们和人融为一体了，缺乏它们，人体犹如缺乏一个器官，其正常机能将受影响，这对于那些谈“菌”色变的人们来说颇具讽刺意味。

人体许多部位都生活着微生物，其中以肠道中的微生物数量最多、种群最丰富，大约80%的人体正常微生物都集中在这里，它们的数量超过100万亿个（这个数字大约是人体细胞总数的十倍），总重量超过一公斤，种类有四五百种，绝大部分是不需要氧气的厌氧细菌。

人的皮肤上也生活着许多微生物（肤表微生物），有细菌也有真菌，人体汗液中的无机离子和有机物是这些微生物惬意的食物，唯一令肤表微生物感到缺憾的是皮肤上的水分太少，不时要忍受干渴的折磨，视水分的充足程度，每平方厘米皮肤上的微生物从1万到100万不等，肤表微生物容易被水洗脱，淋浴可除掉绝大部分肤表微生物，但8小时内皮肤上又可迅速重建起一个蓬勃的微生物世界。

口腔是微生物生存的好地方，唾液给这里的微生物带来丰富的营养和充足水分、口腔高低不平的表面又为各类微生物提供了栖身之所，因此近百种细菌、真菌和原生动物都能在这里安详地生活，此外，鼻腔、咽腔以及女性泌尿生殖道也是一些微生物定居的场所，人体的胃不是微生物的好去处，这里沸腾着的胃酸使大部分微生物都受不了，因此在这里仅生活有少量的耐酸细菌和酵母菌，它们粘附在胃壁上生长。

人在出生时身体上是没有微生物的，但随后几小时内，微生物便通过呼吸、母乳等各种渠道进入人体、占据合适的位置开始生息繁衍，这便是人体正常微生物的来源。

并非所有微生物都能在人体顺利定殖，比如皮肤上分泌的油脂就能杀伤一些微生物，唾液中除营养外也含有大量的抗菌物质，能在人体上定殖的微生物都是能克服人体这些阻障的种群，这或许也可以看成人体对微生物的选择吧。

科学家怀疑，对于那些人体需要的微生物（尤其是肠道微生物）人体可能通过某种化学信号不断地与它们对话，这样就可引导它们到达合适的位置定居，若非此，很难解释微生物那么精确地定位以及人体免疫系统为何不对付这些外来者等一系列问题。

科学家现在发现一些哺乳动物肠道组织甚至发生了有利于微生物生长的变化，这更坚定了科学家的这种想法。

口腔中繁茂的微生物世界

微生物显然也懂得双赢的道理。人体正常微生物在享受人体提供的生存空间时自然也感恩戴德极力回报人体。首先它们能够抑制外来病原微生物，外来病原微生物要想在人体内捣蛋就必须先在人体内找到立足点，但人体既然已生活着正常的微生物菌群，病原微生物要夺取一个立足点必须要和这些微生物进行恶战，但大部分情况都是这些病原微生物败下阵来。因为人体正常微生物以逸待劳自然很容易打败外来的入侵者。人体正常微生物还能合成一些人体需要的营养物质，肠道微生物在这方面更是能力超凡，许多肠道细菌能制造多种维生素和氨基酸并为人体吸收，此外，肠道微生物还能提高人的免疫力、通过降解食物中亚硝胺等致癌物质防止肿瘤。

科学家现在发现一些中药药效的发挥还得靠肠道微生物，大黄是中药中一味很有名的泻药，它的药效成分到达大肠后被这里的一种叫螺旋链球菌的细菌分解成羧酸蒽酮，产生这种物质方才真正具有下泻的功能。

科学家对人体正常微生物的研究，刺激了一门新学科的诞生——微生态学，这门学科将微生物与其生存的人体环境看成一个生态系统——一个微观或细胞水平的生态系统，同宏观生态系统一样，微生态系统也应保持平衡，这种平衡对于人体健康至关重要。

如果微生态平衡被打破，人体必然遭殃。例如滥用抗生素常使肠道菌群失调，因为它们能杀死很多正常的肠道微生物从而使那些有害微生物繁衍壮大，此时人体最常见的反应是腹泻不止，除了抗生素，年龄也可能影响到菌群的变化，科学家发现，由母乳喂养的婴儿肠道中98%以上的细菌都是双歧杆菌。这是一种对人非常有益的细菌，随着年龄的增长，双歧杆菌逐渐减少，成人体内双歧杆菌比例为10%，和年轻人相比老人肠道中的双歧杆菌已十分稀少，有的甚至已经检测不出来，但长寿老人却又减少得不是那么剧烈。这提示科学家补充双歧杆菌或许能延年益寿，通过调节饮食习惯可以增加肠内双歧杆菌数量，比如少吃肉、多吃蔬菜、多喝酸奶，另外，服用市面上的补充肠道有益菌的微生态制剂也不失防治菌群失调的辅助方法。许多口腔疾病也往往并非是由于外来有害微生物的入侵而是口腔微生物种群发生了变化。如果人食物中糖分尤其是蔗糖含量提高而又不注意口腔卫生的话，牙齿表面将形成一个产酸的细菌菌落，这些酸可以溶解牙齿表面的釉质（由矿物质结晶体构成），这层坚固的防护层被细菌攻破后，细菌就可轻而易举分解牙齿内部物质，最终造成龋齿，氟能提高牙齿的抗腐蚀能力以及抑制细菌对糖的代谢，因此饮用水和牙膏中加入适量的氟化物有助于防止龋齿。

人体微生物还与很多人体生理现象有关，如“屁”的形成就与肠道微生物有关，正如人在生命活动过程中要呼出二氧化碳，细菌在其生命过程中也要呼出气体，但不光是二氧化碳，还有甲烷、硫化氢等，这些气体再加上人吞入的空气排出人体后就形成所谓的“屁”。

一些人体微生物为科学家所钟爱，在更大层面上造福着人类。肠道中的大肠杆菌就是一个典型，这种闻名遐迩的细菌是一种被人类了解得最清楚的生命，对一些生命现象的研究往往用它作为模式生物，科学家也喜欢将一些外源基因导入这种细菌来生产有价值的生物物质。世界上最早的生物技术产品人工胰岛素就是用这种细菌生产的，大肠杆菌在环境检测中还经常被作为一种指示菌来指示水或食品被粪便污染的程度，它与其它肠道病原菌的生活习性和环境都非常相似，因此它的数量能反应样品中病原菌的数量。

闻名遐迩的大肠杆菌

需要提及的是，人体正常微生物若要名副其实的“正常”必须老老实实地呆在它们的居住地。如果由于某些原因它们跑到人体其它地方去溜达就往往酿成祸害，它们也就成了让人体致病的罪魁祸首。这就是常被医生提起的内源性感染，例如有时大肠杆菌跑到男性前列腺中引起细菌性前列腺炎，这可并不是容易治疗的疾病，将给人体带来极大的痛苦。因为一些正常微生物也可能致病，它们又有了一个“机会致病菌”的名字，不过庆幸的是出现这种情况的机会很少。

微生物的历史远远超过人类的历史，早在人类出现在这个星球前微生物已充斥在这个世界上。人从来到这个世界时起就无时无刻生活在微生物的海洋中，那种想将微生物从身边赶净杀绝的想法是可笑的。除了少数几种讨厌鬼外，大部分微生物对我们是和善的，它们有些甚至和人类已融为一体，难怪一些人戏称：人体不是个体，而是会走路的群体！此言非虚也！

（作者系中国科普研究所生物学博士。）