我們不得而知，但可以確定的是，他能發現另一個世界——微生物的王國。離我們最近，或者說與我們相伴左右的微生物即為人類微生物，它們分布在我們體表和體內，在維持身體健康方面發揮著重要作用。所謂“圣人見微以知萌”，你一定好奇自己身上的微生物有怎樣的千姿百態，現在讓我們一起走進石一鳴老師視角下的人類微生物吧。
人類微生物事實一：差之毫厘，謬以千里
不同身體部位之間的微生物存在巨大的差異
人類文明，尤其是科技文明的發展史構建于人類認知水平的逐步提升之上。早在公元前5050年，新克羅人已經開始嘗試將尸體制作成木乃伊，直到古埃及第一王朝，人們發現亞麻布包裹能有效防腐，而后又發展出涂抹樹脂、各種香料等來保存尸體的方法，以求來世的靈魂能找到今世的歸宿。
與中國古代“心為本體”的思想相似，受限于醫學解刨學知識的匱乏，他們在想方設法保存心肝脾肺腎等內臟的同時，卻將人的中樞——大腦棄而遠之。
伴隨現代醫學的興起，解刨學讓我們有能力定位人體每個器官的位置，甚至精細匹配它們的功能，但與當時古埃及人的處境一樣，基于機械論的宏觀尺度考察也讓我們丟失了許多看不見摸不著但極其重要的信息——人類微生物。
直到測序技術的出現，尤其是人類基因組計劃、人類微生物組計劃第一階段、人類腸道宏基因組計劃等的完成，這一重達2kg的龐大群體才揭開了自己的面紗。
人類作為生物進化過程中的一個種屬，不同個體之間的基因組差異不足1%，但有意思的是，微生物含量和組成則大相徑庭;拿腸道微生物來說，你和你形影不離好閨蜜的相似度僅約10%，差異如中非禿鷹和南非企鵝的不同一樣大。但即便如此，它們都是我們無法拋棄的忠實小伙伴。
人類微生物分布圖
人類微生物事實二：你的身體不只是你
人類 = 體細胞 + 微生物細胞
在大眾的視野中，“談微生物色變”似乎是一個心照不宣的常識，因為以細菌為主體的微生物往往與食物腐敗和疾病感染同時出現。
但實際上，世事紛雜，人類自身就是一個巨大的微生物寶庫：我們有約30萬億的體細胞、基因總數約2.3萬個，但令人震驚的是，人類微生物細胞有約100萬億、基因總數高達200萬~2000萬個，足足甩了人類好幾條街。
得益于復雜微生物組的相互作用，它們的協同活動幫助我們消化食物、提供營養物質、發揮免疫保護作用，是我們天天有活力的后勤保障力量。
我們已經知道我們每天都在攜帶著與大腦同等重量的微生物奔波勞累，是一個行走在祖國大好河山的超級“生態系統”，但這龐大的群體從何而來呢?所謂“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞”，自然界的小孩子都會從父母那里習得生存的要義;同樣的，我們的微生物“星星之火”也來自我們偉大的母親。
在我們呱呱落地時，我們經過的場所就成了腸道微生物的第一盞火苗：如果分娩順利，我們會從媽媽的陰道中來到人世，此時我們便攜帶了母親陰道中的微生物;但如果長得太大或胎位不正，醫生會選擇在媽媽肚子上開個小孔，手動將我們取出，這樣一來，我們保護了媽媽的生命，但同時也失去了寶貴的陰道微生物，接受到的更多是體表微生物，而后者對我們的保護作用遠不及前者。
即便如此，母親懷胎十月，我們的順利分娩是對母親賦予生命最大的感激，也是對母親辛勞最誠摯的告慰。
人類微生物發揮重要功能
人類微生物事實三：人如其食
You are what you eat.
隨著我們的成長，我們會接觸到形形色色的人群和事物，包括朋友、寵物、昆蟲、植物、高科技產品等等，它們也自然而然成為了我們微生物的供應者。
“人是鐵，飯是鋼，一頓不吃餓得慌”，我們需要通過進食來補充能量，我們的腸道微生物同樣也需要，但它們沒有太多的自主權，我們吃什么，它們就只能吃什么;所以，我們的飲食習慣長期影響著腸道微生物的組成：高脂肪、高蛋白、低纖維的飲食會導致腸道微生物多樣性降低，進而導致腸道炎癥、免疫疾病等的發生;相反，高纖維、低紅肉含量的飲食習慣能使體內微生物更多樣化，能很好地改善我們的免疫系統。
敲黑板，為了健康，我們一定要“多吃蔬菜多鍛煉，少吃油炸少躺平”。同時，還有另一個重要的影響因素，那就是抗生素。大家都了解“超級細菌”，這是一種無法被所有現有藥物有效殺死或抑制的細菌，而抗生素的濫用恰恰是有可能導致這種細菌產生的罪魁禍首。
中醫講究“陰陽調和”，可以簡單地理解為一種平衡。在健康的人體中，腸道微生物就處于這種動態平衡中，但一旦由于某種原因打破了這種平衡，迎面而來的便是種種的生理疾病，比如，心臟病、腸炎、腸癌、肥胖癥、抑郁、哮喘等。
以肥胖為例，肥胖個體由于長時間的“暴飲暴食”或某種天資，賦予了腸道微生物極強的食物消化能力，吃高熱量食物吃上癮的腸道微生物在享受盛宴的同時會分泌化學物質來刺激肥胖者神經細胞，使其有更大的沖動胡吃海喝，造成肥胖的惡循環。
而正常個體的腸道微生物在接觸到高纖維食物時會分泌短鏈脂肪酸，這是一種信號分子，可以“命令”還沒攝入脂肪的脂肪細胞減少攝入、已經“淪陷”的脂肪細胞加速脂肪代謝，構建健康飲食的良循環。
微生物失調導致種種疾病發生
人類微生物事實四：“藥罐子”
人類微生物蘊藏巨大的藥物開發潛能
加利福尼亞大學洛杉磯分校醫學院生理學教授賈雷德·戴蒙德于1997年出版了一部巨著——《槍炮、病菌與鋼鐵：人類社會的命運》，將病毒對人類社會走向的影響與槍炮的摧殘、鋼鐵的發展相提并論，甚至認為其更勝一籌。
自2019年年末至今，普天之下一直被裹挾在新冠疫情的陰霾之下，戴口罩和測核酸已然成為了日常生活的剛需。得益于呼吸機、疫苗等技術的發展，我們正緩慢走在疫情防控攻堅戰的收尾階段。
但遠在600多年前的先輩們受限于醫療水平的落后，并沒有我們如此幸運。1347至1351年間，“黑死病”席卷歐亞大陸，奪走了約7500萬至2億人的生命;而引起這場瘟疫的主角，是小小的鼠疫耶爾森菌，通過跳蚤叮咬傳播。
人們對瘟疫的恐懼一直都存在，中國民間也因此產生了五位瘟神：春瘟張元伯，夏瘟劉元達，秋瘟趙公明，冬瘟鐘仕貴，總管中瘟史文業，是傳說中能散播瘟疫的惡神。直到1928年，微生物學家亞歷山大·弗萊明偶然發現青霉菌群落周圍沒有細菌，從而得到了人類歷史上第一種抗生素——青霉素。
青霉素的發現對于人類防止感染帶來了劃時代的進步，挽救了數百萬二戰的傷員，也因此被英國首相丘吉爾評價為“二戰時最偉大的發明”，和原子彈、雷達并稱為“二戰三大發明”。既然抗生素的發現及工業化生產只有不到100年時間，而微生物的進化歷程要遠超前于人類的進化，古人為何不會輕易就因為致病菌殞命呢?
這里自然有人體免疫系統的作用，但還有一個極其重要的影響因素——人類微生物。現在已經有諸多研究者證實，分布于人體不同位置的微生物會分泌多種抗生素，從而有效殺死少量侵染的致病菌，與免疫系統一同保衛著我們的身體健康。
人類微生物種類紛繁多樣，基因千奇百怪，是一個巨大的資源寶庫，而目前就我們的理解能力，只窺探到不足2%，可謂冰山一角，好比我們只看到了茫茫宇宙中的璀璨星河，而更加迷人的暗物質和暗能量還等待著我們去挖掘和探索。
人類微生物產生的抗生素
人類微生物事實五：以“毒”攻毒
人類微生物蘊藏巨大的醫學治療價值
中國自古有“是藥三分毒”的說法，抗生素也不例外，其在治病救人的同時，不合理的使用也帶來了嚴重的耐藥菌問題。
美國印第安納州一患者持續六個月伴隨頭暈、腹痛、惡心等癥狀，被醫生診斷為艱難梭菌感染，這是一種能引起強烈腹瀉的致病菌，患者每天要上二十多次衛生間，生活極其“艱難”。
對癥下藥，醫生開了很多常規的抗生素治療藥方，最后甚至拿出了抗生素界的“扛把子”——萬古霉素。但不幸的是，感染這名患者的艱難梭菌具有很強的抗萬古霉素耐藥性，最后一個殺手锏，王牌藥物也被踢下了擂臺，似乎一切變得無計可施，就跟當時的恐龍家族目睹毀滅性隕石砸向自己家園一樣。
在面臨切除整個大腸還是等待死亡的抉擇時，患者選擇了第三個選項——糞便移植。通俗來講，就是將正常人體的糞便通過醫療手段移植到患者腸道內，從而重構患者的腸道菌群，增加其多樣性，讓其恢復到艱難梭菌感染前大家和睦相處的時光。
幸運的是，這種以“毒”攻毒的方法發揮了奇跡般的療效，患者腸道菌群在治療三天后逐漸恢復到正常水平，種種癥狀也得到緩解，生活不再像以前那般“艱難”。
糞便移植用于治療艱難梭菌感染
人類微生物之于我們，就像蜜蜂之于花朵，花朵之于美學。人生在世沒有根蒂，飄泊如路上的塵土。朋友，請善待自己，善待你的人類微生物。
主講人簡介：石一鳴，馬普陸地微生物研究所項目課題組長。2014年畢業于中科院昆明植物研究所，獲藥學博士學位。2016年至2020年在德國歌德法蘭克福大學從事博士后研究工作。2021年至今擔任馬普陸地微生物所項目課題組長，探索什么樣的微生物小分子化合物在環境和人體中如何介導物種之間的相互作用，并以此作為發現藥物先導化合物的靈感源泉。
