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2024年11月11日 星期一
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津报力荐
永恒之战(图)
王虎
  《微生物大历史:人类社会的永恒战争》,【挪威】斯蒂格·弗勒兰著,广西师范大学出版社2024年4月出版。

  推荐理由:本书是一部叙述微生物与社会互动的生物社会学著作。作者描绘了人类与微生物之间永无止境的斗争历程,介绍了诸多影响对决结果的关键因素。自原始社会以来,人类经历了五次流行病学转型,诸如黑死病、天花、西班牙流感等大流行对历史进程、文明兴衰、心理发展都产生了重要影响。而人类不仅取得了疫苗、抗生素等医学突破,其行为对生态环境的改变也起到了决定性作用。作者还细数人类未来可能面临的新病大患,如抗生素耐药性、生物武器、新发传染病等微生物威胁,并提出了相关对策。

  如果说人类的历史就是微生物的历史,那是不准确的。地球形成于四十五亿年至五十亿年前,地球诞生十亿年之后(三十五亿年至四十亿年左右),随着地球温度的冷却,第一批原核细胞——细菌就在“原始汤”中诞生了,因此细菌是地球上最早的居民。之后细菌就开始在这个星球产生并不断繁衍生息。

  到了“人类世”之后,人类站到了地球食物链的顶端,凭借发达的大脑和智慧,人类成了地球的主宰。虽然人类探索世界的触角已经开始涉足外太空和海底世界,但人类与微生物之间的关系变得愈发复杂。作为地球的“原住民”,人类完全离不开微生物而生存,然而人类对地球生态环境的影响愈发巨大,也迫使微生物不得不与人类“走得更近”。在这一过程中,有些微生物对人类的健康和人类社会、文化的各个方面产生了巨大的影响,一场又一场的传染病不断袭来,让人类应接不暇。在可以预见的人类生存期之内,这种人类与微生物导致的疾病的战争也不会停歇,可以确认的是:即使到人类灭绝,微生物还会继续存在。那么,这场战争是如何开始的?决战双方都有什么狠角色?战争史中双方各有什么优势和劣势?战绩如何?人类能够赢得未来的战争吗?要想回答这些问题,这本书是一个不错的起点,本书作者斯蒂格·弗勒兰,是挪威奥斯陆大学医学院教授,身为一线医生同时也是传染病学、免疫学专家,作者从科学的角度探讨了微生物在人类历史中所起到的巨大作用和影响,并且从医学、人类学和社会学的角度探讨了人类战胜有害微生物的可能性。

  ※ 微生物是什么?

  首先我们应该知道,我们所谓的微生物究竟是什么?从科学角度看,微生物包括细菌、病毒、真菌、寄生虫以及一些小型的原生生物等几大类,本书还包含了引起传染病的寄生虫。正如人类在不断进化,微生物也在不断进化,这其中有少量的微生物变异成对人类具有攻击性、传染性,并造成人类各种急性、慢性、致命或者无害的传染病的根源。

  细菌是地球上最先诞生的居民,因此学者们对于细菌的研究也比较深入。迄今为止,得到命名的细菌总共有一万两千种,只有大约一千四百种会导致人类疾病。细菌的繁殖方式比较简单粗暴:一旦细胞大小增加一倍,就会分裂成两个染色体相同的子细胞。脱氧核糖核酸分子在频繁的分裂中经常发生突变,这会改变细菌的遗传信息甚至细菌的性状,给治理这种微生物带来巨大的难度,比如对抗生素具有耐药性的细菌不断增多。

  有些疾病并非细菌导致的,在一些传染病大流行期间(比如麻疹、天花、流感、腮腺炎等),人们无法检测到细菌的存在,随着科学仪器的不断进步,科学家发现了一些比细菌小得多的致病性生物,这些物质被命名为“病毒”,除了极个别的病毒,它们用普通显微镜无法观测,只有到1932年电子显微镜出现后,人们才从科学上证实了病毒的存在。病毒被认为是地球上数量最多的微生物,它的结构比细菌简单得多,它们的遗传物质由脱氧核糖核酸(DNA)或者核糖核酸(RNA)组成,被一种叫做衣壳的蛋白质外壳包围(也称为病毒包膜)。病毒无法完全独立繁殖,只能在活细胞内繁殖,因此病毒是否应该算作生物体在学界一直存在不同的意见。病毒进入其他细胞取得控制权后开始繁殖,之后新的病毒离开被感染的细胞寻找下一个宿主。目前已知的是病毒可以感染所有形式的生命,包括细胞、植物和动物。在已知的数量众多的病毒中,只有少数几种引发了人类的疾病,其中一些可以导致严重的传染病,比如天花、麻疹和流感等。

  微生物中还有一种被称为“第一批动物”的原生动物,它们大小与细菌差不多,是单细胞有机体,与细菌不同,它们是真核生物。目前已知的原生动物超过二十万种,只有少数可以导致人类疾病,比如疟疾、阿米巴痢疾和非洲昏睡病等,这些疾病影响广泛,后果严重。由于它们更加高级,因此很难用药物治疗。

  还有一类独立的微生物叫真菌,它们是单细胞或者多细胞生物,属于真核生物。现存的二十五万个真菌物种里,只有少数会导致人类患病,有些真菌可导致轻微皮肤问题的癣或脚气,另一些真菌可以导致死亡率达到百分之百的严重疾病。

  严格意义上讲,寄生虫并不算微生物,而是动物,但是由于其在传染病历史上的重要性,本书也把寄生虫当作一种致病微生物纳入了研究。在热带地区极为常见的疾病往往是由寄生虫导致的,寄生虫往往是肉眼可见的多细胞生物,长度在一厘米到十米之间,寄生虫总体上无害,但有些寄生虫可以导致旋毛虫病、血吸虫病、绦虫病,属于人类重症。

  最后一种致病的微生物叫做朊病毒,是自然界中能够引起传染病的最小成分,它们也是最原始的微生物,直到最近几十年才被发现。朊病毒结构简单,只有一个蛋白质分子组成,没有自己的遗传物质,必须依赖宿主才能生存和繁殖。朊病毒通常攻击大脑和脊髓,使动物或者人类罹患某些无药可治的罕见疾病。

  微生物在数十亿年的进化中大多数时间里与其他生命互利共生,有时候会导致宿主染病、受损甚至死亡。当人类从猿人进化的过程中,就已经遗传了一系列微生物,很多微生物成为人类进化的盟友甚至不可或缺。比如人类消化道、皮肤、呼吸道、女性产道等器官都分布着种类和数量众多的微生物。仅在人类的肠道中就存在大约一千种不同的细菌,这些细菌可以保护人体免受外来致病微生物的侵害,还可促进消化过程,产生抑制炎症的物质,同时肠道中的细菌也会产生重要的营养物质,比如维生素和氨基酸。研究显示,每一个人体细胞都带有不止一个细菌,每个人身上携带的细菌总量超过一公斤。可见人类是无法在没有微生物的情况下生存的。

  ※ 人类手中的有效武器

  在对抗传染病的过程中,没有哪种措施像疫苗接种那样有效。疫苗接种的原理是:“用合适的微生物疫苗刺激免疫系统,从而增强人体免疫系统抵抗同一种微生物感染的能力,避免其复发。这是由于免疫系统的记忆能力。”历史上被广泛使用的疫苗主要有两种:“要么像巴斯德那样使用活的但减弱(减毒)的微生物,要么使用全部被杀死(灭活)的微生物作为疫苗的主要成分。这两种方法一直沿用至今。”这两种疫苗中,减毒的疫苗主要有抗结核(卡介苗)、麻疹、腮腺炎和风疹疫苗;灭活疫苗主要包括鼠疫、霍乱、伤寒、斑疹伤寒、黄热病、甲型肝炎和脑膜炎球菌疫苗,中国的科兴、国药北生所、国药武汉所生产的灭活新冠疫苗等。有些传染病这两种疫苗都有,比如流感和脊髓灰质炎。随着分子生物学和遗传学的进步,目前还产生了通过基因修饰后的细胞或者细菌生产的只使用相关微生物的重要部分制作而成的“亚单位疫苗”,比如适用于肺炎球菌的疫苗,可以防治肺炎和脑膜炎。未来的疫苗将是基因疫苗或者核酸疫苗,这种疫苗不是由全部或者部分微生物组成,而是包含DNA或者RNA形式的遗传信息,通过编码微生物抗原,来实现人体细胞吸收后产生抗原的免疫保护,目前辉瑞和Moderna生产的信使核糖核酸新冠疫苗就属于基因疫苗。疫苗救人无数,但是在某些情况下会有副作用,为了规避这些副作用带来的风险,国际组织要求:“不得向免疫系统严重衰弱的个体接种未灭活疫苗,即包含的致病微生物具有活性,但毒性已经得到削弱(减毒)的疫苗。”

  在人类对抗有害微生物方面,抗生素的发现,比如青霉素、链霉素等开启了细菌感染治疗的黄金时代,人们开始迷信抗生素,无节制的滥用抗生素带来了严重的后果。到二十世纪末,许多细菌已经对至少一种甚至好几种抗生素产生了耐药性。而且耐药基因可以从一种细菌转移到另外一种细菌中。除了人类直接滥用抗生素,还有大量非医疗目的的抗生素滥用同样危害人类的健康,近年来大量抗生素被用于农业和畜牧业,研究显示为了控制农作物和牲畜、鱼类等的病虫害以及加快牲畜的生长速度、增加体重等,在这些领域使用的抗生素比治疗人类感染的抗生素还要多。抗生素滥用的后果相当严重,“当面临严重的、可能危及生命的感染时,通常没有多少抗生素可以选择,即使在世界上的富裕地区也是如此。”

  整本书中,作为医学专家,作者不但探讨了各种最新的医疗手段给人类带来的益处,也反复强调,医疗不是万能的,还要依赖人体自身的免疫系统屏障,这才是打赢这场战役的最关键的武器。而新的医疗手段,比如对艾滋病、癌症等的药物和放疗、化疗等手段,可以杀死病毒、癌细胞的同时,也在损害人体自身的正常细胞和免疫系统。

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