细菌秘事

解笑棠

你可能不知道。你的身体或许只有1%是自己的，其余99%是外来的租户，租户指的就是你身体里的细菌。

细菌在地球上已经存在数十亿年了。它们是单细胞微生物。即只有一个细胞的生物。有一个DNA和少量的基因。细菌十分渺小，肉眼很难分辨。人体内外都遍布着细菌。生活在人身上的细菌数量和人体细胞数量的比例是10：1也就是说，有1个人体细胞就会有10个细菌。如果把人身上的细菌看作人体的一部分。那么，一个人的身上只有不到10%的部分是真正的“人”。

如果从基因的角度来计算，1%左右的人才是“真人”，因为一个人的基因大概有3万个，而附着在人身体上的细菌的基因数大约是人的100倍。所以，在一个狂热的微生物学家眼里。你有可能只不过是占比90%到99%的细菌罢了。

我們知道，人和人之间有99%的基因是相同的，但人与人之间的肠道中的细菌的相似度可能仅有10%。每个人身上所携带的菌群不同。这种不同是引起人与人之间差异的关键，而正是这些差异使我们变得各有特色。

一些人更容易招蚊子，因为他们皮肤上的细菌会产生更多可以被蚊子探测到的化学物质。科学家发现，一个人所携带的细菌种类在药物代谢中可以起到令人难以置信的作用。这能决定某种止痛药是否会损害一个人的肝脏，能决定一些药物是否会对一个人的心脏病起到良好的治疗效果。通过探测一个人肠道中的细菌种类，科学家还能判断这个人是瘦还是胖，而且成功率极高。而对一只雄性果蝇来说，它身上的细菌种类还决定了交配对象是哪只雌性果蝇。

研究表明，一个人的不同身体部位存在的细菌种类也不尽相同，例如肠子上的细菌自成一派，皮肤上的细菌也自成一派。它们之间的差别异常惊人，甚至大于珊瑚礁上的细菌和草原上的细菌之间的差别。

细菌如此微小，如果它们单枪匹马出战，对人体这种庞然大物来说，必然产生不了什么影响，所以它们一定是协同作战，需要同时发起同一行为，比如一起攻击人体，才能使人生病。

研究表明。细菌彼此之间能够进行交流，它们之间有种独特的化学语言。比如费氏弧菌是一种美丽的、会发光的海洋细菌。单个费氏弧菌并不会发光，只有当它们积聚到特定数量时，所有的细菌才会像接收到命令一样，一起发出像萤火虫一样漂亮的生物荧光。科学家成功破译了费氏弧菌的交流密码。

虽然费氏弧菌在独处时不发光。但是它体内的一种蛋白质在不断制造、分泌出微小的属于一类激素的化学分子。随着细菌成倍增长，充斥在细菌周围的化学分子数量也会越来越多。这时，固定在费氏弧菌表面的接收器——一种受体，便开始收集这些分子。渐渐地，化学分子会再次汇聚在一起。而当接收器被化学分子填满时，它就会向细菌细胞传递信息：“大军”已组建完毕，可以启动发光装置了。因为接收器是“标准配置”，容量相同，所以每个细菌接收器几乎会同时被化学分子填满，于是它们便同步发光了。

不光费氏弧菌，科学家发现，所有的细菌都存在着类似的内部交流系统，即在每一类菌种中，都有一类化学分子供内部细菌进行交流。这种大部分结构的相似性暗示着我们，它是细菌王国的通用交流方式，可以称之为细菌的“语言”。

不过，细菌交流信息的方式有高度的专一性：某一菌种的“语言分子”只能与同类菌种的受体接收器结合。也就是说，这种内部“语言”的交流是私密的，仅限于种族内部的沟通。

“语言”交流使得致病细菌变得强大，难以应对。当少量致病菌种进入人体，即使分泌毒素，它们也不会贸然发动攻击，来对付巨大的宿主。它们会先等待，并开始复制增长，还不时用“语言”交换信息，以统计同伴的数目，来评估自身实力。当时机成熟，确定有足够数量的细菌后，它们才会一起进攻人体。而一旦它们发起攻击，便是“排山倒海”之势，使宿主发病严重。

细菌不仅有一个内部菌种“语言”识别系统，可用特别的化学分子来辨别同类，而且有另外一套系统，一个用来“社交”的通用系统。这套系统中产生的化学分子是所有菌种共有的，可以被任何菌种接收，是不同菌种间的“社交通用语”。

传统抗生素的工作原理都是杀死细菌。要么让细菌的细胞膜破裂，要么使得细菌不能够成功复制自己的DNA。实际上，这种灭菌方法加快了细菌的进化速度。因此有了超级细菌，有了全球性感染病问题。

医生、专家研究抗生素来杀死细菌，细菌却正进化出很强的多重耐药性。或许，“数据造假”是打败细菌的新方法。只要不让细菌知道“大军”已成。让其误以为“势单力薄”，它们就不会一起去攻击宿主，就能成功预防细菌疾病。而要达到这个目的，懂得单个菌种用来交流的“语言”还不够，我们还需要知道不同菌种之间是如何进行交流的。更重要的是，要了解致病细菌与其他菌种沟通的方式。只要我们破解了细菌之间的交流“语言”，用假信息迷惑细菌，使它们不能团结一致对人体发动进攻，就可达到预防疾病的目的。

（选自《科学之谜》2019年第6期，有删改）

（插图/千秋叶）