我的微生物“寵物”大軍

蓋德林·杰拉耶爾

如果你認(rèn)為很了解自己的家，那你就錯(cuò)了。任何一幢房子都是由無(wú)數(shù)微生物堆積而成的。數(shù)不勝數(shù)的微生物輕而易舉地駐扎在沙發(fā)和座椅上，甚至在冰箱里。盡管這聽起來(lái)可能有些倒胃口，研究人員建議我們要“馴化”這些微生物，而且讓它們?cè)蕉嘣胶谩?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/04/12/hwwz201704hwwz20170410-1-l.jpg" style="">

微生物無(wú)處不在，它們時(shí)刻包圍著我們。即便我們的房屋被打掃得一塵不染，家具都被擦得锃亮，在公寓的墻面、咖啡杯和枕套上還是會(huì)覆蓋著層層疊疊的微生物。因?yàn)橐恍┪⑸锸瞧胀ㄇ逑捶椒⒉凰赖?，相反，清潔?huì)讓它們更加猖獗。

還有一條令人驚異的事實(shí)：這些“寵物”大軍種類十分多樣，而且大多數(shù)都是我們未知的。發(fā)達(dá)國(guó)家的居民大概每天要在封閉空間里待22個(gè)小時(shí)，這種讓微生物不受任何制約的環(huán)境直接催生了它們?cè)谖覀兩磉叀k公室、客廳、臥室和浴室——繁衍生息。每個(gè)房間都形成了自己獨(dú)特的微生物群體。辦公桌上附著的微生物是人皮膚上主要的微生物，例如鏈球菌。地板上、走廊上集中的微生物，通常都是土壤或房間植物上的。很可能，是拜訪者鞋子上順便帶來(lái)的。衛(wèi)生間馬桶上，聚集著人類腸道中的微生物。然而，我們對(duì)這些卻全然不知：我們一直都在“喂養(yǎng)”駐扎在我們房子里的“寵物”大軍。

“寵物”大軍

住宅是由各種各樣的微生物組成的獨(dú)一無(wú)二的生態(tài)“培養(yǎng)皿”。在不銹鋼的花灑里，人造毛地毯里，空調(diào)房里，還有那些總是溫暖而干燥的地方是它們真正的繁殖場(chǎng)。也許，微生物的無(wú)孔不入并不使我們感到驚訝，但你可能還不知道：我們住所里生活著的微生物都是帶有獨(dú)一無(wú)二的“標(biāo)簽”的。

它們來(lái)無(wú)影去無(wú)蹤，但又像是我們家中的寵物一樣，被我們“滋養(yǎng)”壯大。越來(lái)越多的科學(xué)數(shù)據(jù)證明，體重、體型和人的自我感覺不僅取決于遺傳和生活方式，還取決于體內(nèi)和生活環(huán)境中的微生物種類。很可能，就是微生物使人們患上了肥胖癥、厭食癥、抑郁癥和癌癥。

近些年來(lái)，科研人員對(duì)微生物研究產(chǎn)生了新趨勢(shì)：“馴化”微生物群。但這些住在我們家的看不見的客人究竟具有什么特性？如若將它們當(dāng)寵物一樣“飼養(yǎng)”，會(huì)給我們帶來(lái)什么益處？

美國(guó)俄勒岡大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的微生物學(xué)家、生態(tài)學(xué)家詹姆斯·麥頓說，“室內(nèi)微生物”種類繁多且獨(dú)具特色。他穿著背心、短褲，光著腳接待了我們。他這身打扮，原來(lái)是因?yàn)樗郎?zhǔn)備去“隔離室”——局部鑲有玻璃的空調(diào)房里。這個(gè)隔離室是用來(lái)研究住宅微生物主要來(lái)源——人——的地方。

“我們從頭到腳都覆滿了微生物。人類皮膚上的每一厘米，甚至在口腔、鼻腔和肺部的粘液里，都覆蓋著數(shù)十萬(wàn)的微生物，并且以難以想象的速度快速擴(kuò)散著?！闭材匪拐f，“它們隨著汗液一起蒸發(fā)到空氣中，和唾液一起飛散得到處都是，還會(huì)隨著人體釋放出的溫度漂浮在空氣中上空。盡管我們可能沒有到過房間的每個(gè)角落，但那些地方早已布滿了我們的‘足跡。如果在自己待過的房間收集微生物，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它們居然如此獨(dú)一無(wú)二，甚至經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間后，仍可以根據(jù)這些微生物的組成，判斷出誰(shuí)曾到過這個(gè)房間?！辈痪们?，美國(guó)的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，任何一位旅館入住者都能在幾小時(shí)內(nèi)改變?cè)块g的微生物生態(tài)，散布自己的足跡。

科學(xué)家已經(jīng)開始嘗試在刑事調(diào)查中利用微生物留下的肉眼看不到的痕跡破案。犯罪現(xiàn)場(chǎng)的微生物可以提供的有關(guān)兇犯的線索，不少于指紋?！巴ㄟ^從嫌疑人皮膚和衣服上提取的微生物，可以確定他們到過哪些地方，”詹姆斯說道，“它們的足跡留得到處都是。在花園里，它們會(huì)隨著樹葉飄落到我們身上；在超市里，它們會(huì)附著在我們的鞋子上?！?/p>

微生物學(xué)家指出，人類與微生物共生是一門新興科學(xué)，并具有極其重大的意義。因?yàn)槿祟惒皇且粋€(gè)個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，而是由各種有機(jī)體構(gòu)成的生態(tài)群落，我們的身體并不只是為其他生物體提供了一個(gè)可以共生的棲息地，我們也和其他生物體一起，組成一個(gè)整體，共同經(jīng)營(yíng)著一個(gè)不斷進(jìn)化演變的人類和微生物聚集地。

人體微生物的個(gè)性化因素使人類與微生物關(guān)系的研究變得相當(dāng)復(fù)雜，但同時(shí)，也給我們帶來(lái)了極大的機(jī)遇。在未來(lái)，醫(yī)生或許可以根據(jù)每個(gè)人體內(nèi)特定的微生物生態(tài)環(huán)境來(lái)制定出有針對(duì)性的治療方案。屆時(shí)，人體的微生物生態(tài)就如一份份遺傳基因檔案，成為每個(gè)人的天然識(shí)別標(biāo)簽。

如今，環(huán)境微生物學(xué)家使用新的研究手段，開始涉足一些之前未曾涉足的領(lǐng)域，如可能存在生命的一些極端環(huán)境——酸性湖泊、深海熱液口、凍土地帶等，以及人類和其他生物體共生的環(huán)境生態(tài)。隨著這些研究項(xiàng)目的推出，醫(yī)學(xué)研究和環(huán)境微生物學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)漸漸開始融合。

目前，研究人員面臨的巨大挑戰(zhàn)就是區(qū)分哪些微生物是與我們共同進(jìn)化的，哪些只是我們身體中的匆匆過客?，F(xiàn)在，醫(yī)療微生物學(xué)和環(huán)境微生物學(xué)之間的界限正日趨模糊?？茖W(xué)家認(rèn)識(shí)到，人體就是這些微生物群落的生存環(huán)境，它們被迫適應(yīng)了我們的飲食習(xí)慣和生活方式；反過來(lái)也成為我們生存環(huán)境的一部分，我們的身體也在適應(yīng)它們。此外，隨著人類和微生物之間相互關(guān)系日趨緊密，宿主和寄生生物體之間的區(qū)別和界限也顯得越來(lái)越不那么重要了。

“馴化”微生物

北卡羅琳娜大學(xué)的生物學(xué)家羅波·丹尼于1430年，分派志愿者在美國(guó)各州進(jìn)行了試驗(yàn)，要求他們住進(jìn)不同材質(zhì)的微生物住宅，其中包括帶有木制門窗的住宅。

丹尼對(duì)3.7萬(wàn)種“駐扎”在門框表層和4.6萬(wàn)位于里層的微生物進(jìn)行化驗(yàn)分析后驚訝地說：“世界上任何一個(gè)地方都不曾發(fā)現(xiàn)如此多的菌類！”研究人員難以掩飾自己的驚奇?？傊?，在我們的房子里，居住著大概10萬(wàn)種微生物，其中大多數(shù)都有待進(jìn)一步研究。

人對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)還有待發(fā)展，但這并不是由于研究者不敬業(yè)，而只是因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)研究人員沒有合適的工具來(lái)研究這些復(fù)雜的微生物群體，他們只能研究試管中培養(yǎng)的泛泛概念上的“微生物群體”。但他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里，發(fā)現(xiàn)了霍亂、白喉和破風(fēng)桿菌的微生物病原體。也發(fā)現(xiàn)了很多對(duì)人類有益的微生物，例如，可以用在酸奶、奶酪和酸凝乳制作中的乳酸菌。

微生物與人類生活息息相關(guān)。有很多食品、工業(yè)品和藥品是依賴于微生物制造的，如醬油、醋、奶酪、蘑菇、皮革、石化、抗生素、疫苗、生態(tài)農(nóng)藥等。微生物在礦產(chǎn)探測(cè)與開采、廢物處理、水凈化等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。若沒有微生物，眾多生物就失去了必需的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，植物的纖維質(zhì)殘?bào)w就無(wú)法分解而無(wú)限堆積，就沒有自然界當(dāng)前的繁榮與秩序或人類的產(chǎn)生與延續(xù)。微生物與人類健康密切相關(guān)。多數(shù)微生物對(duì)人體是無(wú)害的。實(shí)際上，人體皮膚和腸道內(nèi)生活著很多正常、有益的菌群。它們占據(jù)這些表面并產(chǎn)生天然的抗生素，抑制有害菌的著落與生長(zhǎng)；它們也協(xié)助吸收或親自制造一些人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如維生素和氨基酸。這些菌群的失調(diào)可能導(dǎo)致感染或營(yíng)養(yǎng)缺失。

研究人員指出，盡管微生物可能會(huì)導(dǎo)致疾病或引起過敏，但我們家中的絕大多數(shù)微生物是對(duì)健康無(wú)害的，人們不必過度擔(dān)心，盡管它們無(wú)處不在，但我們和它們可以相安無(wú)事。

美國(guó)俄勒岡大學(xué)有一項(xiàng)新技術(shù)：生物學(xué)家和建筑規(guī)劃的專家們首次聯(lián)手，研究微生物和人類在封閉空間的相互作用機(jī)制?！熬痛?，目前我們還知之甚少。我們必須找到最關(guān)鍵問題的答案，”俄勒岡大學(xué)的研究者坦言道，“在不同的通風(fēng)條件下，它們?cè)诜块g里遍及的范圍是怎樣的？在不同材質(zhì)，如木材或塑料上，微生物存活的幾率有什么不同？光照和空氣濕度對(duì)微生物數(shù)量有什么影響？為了營(yíng)造健康的生活環(huán)境，我們究竟該如何與它們相處？”

研究人員認(rèn)為，家中擁有這些看不見的微生物是有好處的。也許不應(yīng)該將它們都趕出去，而是請(qǐng)那些好的微生物進(jìn)來(lái)。人們常常認(rèn)為我們家中所有的微生物都是對(duì)健康不利的，這是一種普遍的錯(cuò)誤看法。很多微生物其實(shí)對(duì)健康都是沒有影響的，而有些微生物對(duì)健康甚至是有利的。

有研究表明，從小在野生環(huán)境中長(zhǎng)大的孩子會(huì)接觸到很多有益的微生物，因此在他們身上發(fā)生過敏的概率較小。例如，以農(nóng)耕著稱的巴伐利亞民族的孩子，與住在發(fā)達(dá)城市郊區(qū)的歐洲孩子相比，患哮喘的概率要少近50%。而且這種對(duì)比差距會(huì)一直持續(xù)到他們成年。這是因?yàn)榍罢唧w內(nèi)的微生物促使了一種免疫系統(tǒng)的形成。

建筑設(shè)計(jì)，如地理布局、建筑材料、居住和通風(fēng)等，是關(guān)乎調(diào)節(jié)微生物群的重要方面。隨著越來(lái)越多的微生物被鑒定出來(lái)，我們建筑師、工程師和一般民眾就需要考慮如何使室內(nèi)微生物被“馴化”。室內(nèi)空氣質(zhì)量通常不如室外，所以通風(fēng)設(shè)備就很有用。然而，對(duì)于室外空氣質(zhì)量不好的城市，增加通風(fēng)可能會(huì)導(dǎo)致我們暴露在不健康的室外污染物中。

從另一個(gè)角度出發(fā)，我們都知道人體免疫力的降低和食物營(yíng)養(yǎng)不均衡、化學(xué)污染、隨意服藥、生活習(xí)慣不良、壓力太大、運(yùn)動(dòng)不足等有關(guān)，但新的研究發(fā)現(xiàn)，這可能和過度清潔也有關(guān)系。

以前，大多數(shù)人和眾多細(xì)菌等微生物以及寄生蟲共生在一起，但是隨著生活環(huán)境的改善，“清潔愿望”也變得越來(lái)越強(qiáng)，體內(nèi)的共生細(xì)菌和寄生蟲也被清除出體外。有些專家就認(rèn)為，就是因?yàn)閷⒓?xì)菌統(tǒng)統(tǒng)排出體外，才導(dǎo)致了人們發(fā)生過敏性疾病。也就是說，只有和細(xì)菌、寄生蟲等生活在一起，才能保持我們的免疫力。

在忙碌的生活工作中，我們平時(shí)可能沒有條件接觸更多的野生環(huán)境，但我們可以通過將自己暴露給動(dòng)物來(lái)強(qiáng)化我們的免疫系統(tǒng)，尤其是貓和狗。它們除了會(huì)帶有自身的微生物，還可以從室外帶來(lái)常見的細(xì)菌和真菌，進(jìn)一步改善室內(nèi)微生物的多樣性。這些微生物被關(guān)在密閉的空間內(nèi)，如家中或辦公樓內(nèi)，很容易被吸入或吞入，在這些地方，我們每天會(huì)吸入幾加侖的空氣，有時(shí)還會(huì)咽下地板上的灰塵。

雖然這個(gè)領(lǐng)域還處在萌芽期，也沒有一種普適的方法來(lái)改善家中的微生物種群，比如不是所有人都應(yīng)該去領(lǐng)養(yǎng)一只狗，但是我們?nèi)匀豢梢耘Πl(fā)現(xiàn)有效的新方法來(lái)解決這些問題。

此外，我們可以通過適當(dāng)在人體內(nèi)培養(yǎng)和“馴化”有益菌來(lái)改變周圍的微生物環(huán)境。有益菌一般是指在人體腸胃中生長(zhǎng)的、對(duì)人體健康起到正面作用的細(xì)菌或真菌。實(shí)驗(yàn)證明，在人的腸道里保持較多數(shù)量的有益菌群，將非常有利于維持身體健康，而且雙歧桿菌能延長(zhǎng)人的壽命。適當(dāng)補(bǔ)充有益菌對(duì)人體來(lái)說非常必要。在日常的飲食當(dāng)中，我們可以多食用一些含乳酸菌的酸奶、奶酪等。如果口腔潰瘍、腹瀉、便秘等一些病癥較為嚴(yán)重，單靠食用一些酸奶、奶酪不能夠改善，我們不妨服用一些可以補(bǔ)充雙歧桿菌、乳桿菌和乳酸菌的食品。其實(shí)有益菌不僅能維持人體菌群的平衡，還能夠產(chǎn)生人體所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抑制致病菌，這樣一來(lái)致病微生物就可以在無(wú)形之中被偷偷“馴化”。