无处不在的细菌

无处不在的细菌

细菌太小了，你很难用肉眼看到它们，但它们分布非常广，与我们的生活息息相关。（通常我们说到“细菌”一词时，都使用它的复数形式，即“bacteria”，这是因为你很难想象一个细菌单独存在的场景。“细菌”一词的单数形式是“bacterium”。）

人们认识细菌才短短几百年，但其实在此之前，人们一直在利用细菌，尤其是在制作美味的食物时，不过那时的人们并没有意识到这一点。我们刚开始了解细菌时，知道得很少，只知道它们会引发可怕的疾病。现在，人们终于认识到，有益的细菌能帮助我们战胜疾病、使土壤肥沃，甚至还能发动家里的汽车。

细菌的坏名声是怎么来的？

假如你身边的人突然病入膏肓，而且还不知道是怎么得病的，应该怎么治，你该怎么办？数千年以来，人们把患病或身体衰弱归因于诸如霉运、难闻的气味甚至月圆等，其实他们并没有找到问题的关键。

现在我们知道，一些轻微感染和致命的疾病都与细菌有关，比如黑死病（由鼠疫杆菌导致）。这是否意味着，只要一说到“细菌”，我们就要闻之色变？其实不必如此。我们已渐渐认识到，并非所有的细菌都是有害的，有些细菌还能够帮助我们对抗疾病。

你了解细菌吗？

细菌是地球上最古老、最简单、最普遍的生命形态之一。第一代细菌诞生于约35亿年前。大多数细菌长约1微米，也就是1米的一百万分之一。也就是说，25,000个细菌并排才有25毫米长。

虽然细菌很小，但地球上所有的细菌加起来，比地球上所有植物和动物的体重之和还重。有的细菌可以在极热或极冷的环境中生存，还有的细菌能存活于海底。事实上，你的身体内有多达100万亿个细菌。幸运的是，身体内的大多数细菌都是无害的，甚至是有益的。

显微镜问世于16世纪90年代，它让人们第一次清楚地看见肉眼难以辨认的微生物。列文虎克是一位自学成才的荷兰科学家。1676年，他使用自己制作的显微镜观察并记录下一滴湖水中的细菌，成为这一领域内的第一人。很快，其他科学家开始思考这些小东西是否和疾病有关。

你能过没有细菌的生活吗？

既然历史上由细菌引起的致命疾病不在少数，你是否设想过生活在一个没有细菌的“理想世界”里呢？事实上，细菌大家族并不全是坏蛋。大千世界、万事万物其实都离不开细菌。勤劳的细菌每时每刻都在工作，它们帮助人们保持健康，分解垃圾，保持土壤肥力。总之，它们对环境的良性平衡做出了巨大贡献。

假如世界上没有了细菌，死亡的生物会堆积成山，占据其他生物的生存空间。细菌能把死亡的生物体分解成营养物质，使其重新回到食物链当中，从而为其他生物提供生存空间。

你的身体需要不断摄入能量，以保证你做运动或者完成家庭作业。生存所需的能量来源于食物，但如果你的消化系统内没有细菌参与食物分解的话，你可没法把食物转化为自己所需的能量。

如果没有细菌帮助土壤变得肥沃，农作物就难以生长。通过大自然神奇的化学反应，土壤里的细菌为农作物提供养料并使它们长势良好。与细菌建立起互惠关系的植物，还会为其他植物带来好处。

人体内细菌的数量是人体细胞数量的十来倍，幸运的是，它们大多数是益生菌，一些益生菌还能对抗寄生虫引起的疾病。这些可恶的寄生虫藏在你的身体里，还摄取养分！另一些细菌则负责对抗有害的细菌和它们引发的感染，例如结膜炎（一种由细菌引起的眼部炎症）。

你 知 道 吗

①细菌形状各异，是单细胞生物。细胞膜和细胞壁起保护作用。鞭子形状的鞭毛就像扇动的尾巴，推动细菌前进。细胞内部含有核糖体和拟核，核糖体能提供细胞必需的蛋白质，而拟核携带用于繁殖的遗传物质脱氧核糖核酸。

②细菌持续地活跃在你的身体内。如果你不小心把有害细菌吃到了肚子里，你很快就会感觉不舒服。幸运的是，人体内有大量的有益细菌，它们能帮助你消化食物，同时免受疾病的侵害。

③恐龙并不是地球上最早出现的生物。第一代恐龙诞生于约2.3亿年前。那个时候，细菌已经在地球上存活了30多亿年了。

④细菌甚至还上过外太空。有几种细菌搭着宇航服和航空设备的“顺风车”，被送入了太空。

假如食物的味道都是千篇一律的……天哪，多亏了细菌，我们才有了诸如奶酪、酸奶和萨拉米香肠（一种腌制的肉肠）等美食！

腹泻可不是闹着玩的，有时它会带来很严重的后果。幸运的是，生活在人体消化系统里的细菌无时无刻不在保护你免受腹泻的折磨。一些细菌甚至能帮助你避免因服用抗生素引起的腹泻。

你的身体是如何利用细菌的？

我们已经知道，益生菌远远多于致病菌，某些益生菌还是治疗疾病的能手。我们的身体利用这些益生菌来抵御外界的侵害，恢复并保持健康。一些益生菌充当人体口腔和鼻腔的守卫，抵挡外界的侵害，包括其他细菌的侵害。还有一些益生菌生活在我们的肠胃里，帮助消化食物。

还有些细菌在外部世界保护你。有一种细菌能感染虐蚊，被感染的蚊子还没吸上你的血就一命呜呼了！

你 知 道 吗

1907年，俄罗斯科学家梅奇尼可夫注意到，他的病人中年龄最大且身体状况最好的人经常食用一种酸牛奶，他把这种酸牛奶中的细菌称作“益生菌”，并鼓励人们摄入此类益生菌。

垃圾真的没用了吗？

想想看，把家庭垃圾重新利用起来，制成肥料，是不是很有趣？不过我们现在考虑的是把整个城市的垃圾全部利用起来！世界上许多地方正在做这样的尝试，当然这少不了细菌的参与。这种细菌参与的回收工作对每个人都是有益的。这使得政府能够更有效率地处理垃圾，而不是将它们堆积成山，细菌也从中获得了充足的“养料”，不过某些副作用也是不可避免的。有人曾经设想：垃圾可以用来发电吗？科学家们正在不停地找寻利用细菌的新方法。

牧民利用细菌喂养牛群已经有超过200年的历史了。牛群食用的青贮饲料就是玉米、燕麦和苜蓿经过细菌发酵后的产物。细菌对垃圾的“食欲”真的很旺盛！科学家甚至还合成了一种能消灭核电站有毒废料的细菌呢

石油泄漏对于沿海地区有着致命的影响，不过也有一些细菌以漂浮在海面上的石油为食。人们正在计划利用细菌清除污染海洋的石油，“吃”过石油的细菌还可以成为海洋生物的饵料

将来有一天可能能够用尿来给移动电话的电池充电了。科学家已经成功地找到一种方法，能将尿液与细菌混合来给移动电话充电

几个世纪以前，人们总是把粪便直接倒在街上，或者排进直通河流的管道里。现代的粪便处理系统则利用细菌来处理人类的粪便，这个过程中产生的副产品也是很有用的。细菌在粪便处理厂里“消化”人类粪便时，会产生大量的甲烷。这是一种可燃气体，如果任其散逸到大气层中，会造成全球气候变暖。于是，一些工厂将这种气体集中燃烧，用来发电

细菌可以做工业原料吗？

细菌已成为科学家、医生和工程师的宠儿。不仅如此，一些新的产业也发现了细菌的新用处。许多企业竞相寻找方法，来利用细菌的新功能，开发细菌的新用途，这同时也为人们创造了新的工作机会。这些工作涉及各个方面，包括种植、能源甚至时尚领域。细菌也许还能让我们最终摆脱对石油等化石燃料的依赖。

如今， 科学家发现了细菌体内有对抗疾病的基因。 他们把细菌的这种基因移植到植物上，使其不仅能抵御病害，还能把这种基因传给下一代。

土壤里的细菌能产生微弱的电荷， 在美国哈佛大学的科学家手里，这种细菌被成功地制成了一块电池！

黄麻布和亚麻布的生产离不开细菌，细菌使植物的纤维结构变得松散，利于纺织，而且纺出的布经久耐用。

乙醇， 由玉米或甘蔗中的糖分转换而来， 能替代传统的汽油和柴油作为燃料使用。但玉米和甘蔗是珍贵的粮食，所以科学家正努力寻找新的细菌，以期在不消耗粮食的前提下，更有效率地产出糖分。有的细菌仅靠阳光就能分泌糖分！

前景如何？

从第一次发现细菌至今，人类对细菌的认识已经迈进了一大步。我们知道，有些细菌是致命的杀手，而另外一些则是善良的“雷锋”，我们也知道了这些单细胞生物是怎样生存和繁殖的。在科学家们的不懈努力下，细菌在医学、餐饮、工业和运输等领域的应用前景十分广阔。今后的道路会是什么样的呢？它们会成为治疗绝症的灵丹妙药吗？会为人类开发出新的能源吗？会为我们的子孙后代营造更加干净卫生的居住环境吗？

细菌在治疗癌症方面具有巨大的潜力。一种叫作梭菌的细菌能在肿瘤组织内的无氧环境下存活，这些细菌或许能够把杀灭癌细胞的药物准确地带入肿瘤中。

由汽车尾气和工业废气造成的空气污染让很多城市居民苦恼不已，细菌或许能清除空气中的有害物质。科学家已经发现了大气中某些细菌的神奇功能，它们能分泌出中和或消耗污染物的化学物质。

肥料里的氮元素能渗入河流，并流入大海，这会导致海洋藻类的疯长。如此一来，海洋里的其他生物就无法存活了。细菌能用来中和氮元素，并将氮元素无害地排放到大气中。

从矿石当中提炼出含量稀少的珍贵矿物，是一件非常困难的事情。新兴技术“生物采矿”运用酸液和细菌提炼矿物。细菌会与矿石发生反应，并提炼出不含杂质的金属矿物。

有时候，生活在肠道中抗感染并帮助消化的益生菌也需要你的帮助。随着人们肌体的老化，这些细菌的活性也有所下降。那么，摄入一些富含这些益生菌的食物吧！

尝试一下

未来，你认为细菌会在哪些方面改变我们的生活呢？你认为细菌会在哪些产业中发挥重要作用呢——工业、农业还是餐饮业？你还有哪些新奇的想法？把你的好主意发给我们，我们会将最有趣的创意发表在2016年第12期的杂志上哦！别忘了我们的邮箱：xxsdam@126.com，也可以加糖果姐姐的QQ：2049377939或者关注微信公众平台xxsdam。

[英]罗杰·卡纳万 [英]马克·柏金 高 伟 李芝颖

选自安徽科学技术出版社《无处不在的细菌》