科學(xué)普及
本報(bào)記者 張梅 通訊員 李勃
農(nóng)歷庚子年前夕，一場突如其來的新冠肺炎疫情，影響并改變著我們每個人的生活軌跡。提起這場疫情的罪魁禍?zhǔn)住滦凸跔畈《荆覀兡灰а狼旋X。
不僅僅是新型冠狀病毒，自從19世紀(jì)人類認(rèn)識以病毒、細(xì)菌為代表的微生物以來，就對它們充滿害怕與擔(dān)憂。在史料記載中，由致病微生物肆虐造成的各種疾疫，給人類社會造成了巨大的損失，甚至改變了一些國家、地區(qū)發(fā)展的走向。
在很多人眼里，病毒、細(xì)菌這些名字聽起來可怕，意味著敵人。但事實(shí)上，并不是所有的微生物都有害，相反很多是我們須臾不能離開的朋友。我們有必要認(rèn)識它們，學(xué)會和它們相處。
人類自誕生以來，都一直身處微生物的“海洋”中。先來看一些數(shù)據(jù)：
隨便抓起一把泥土，里面的微生物總量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地球上人口數(shù)量的總和；每張流通中的紙幣攜帶的細(xì)菌數(shù)量大約900萬個；手機(jī)上細(xì)菌數(shù)量甚至超過馬桶里的細(xì)菌數(shù)量……
我們的皮膚、口腔和腸道等部位攜帶著大量的微生物，據(jù)估算，每平方厘米的皮膚大約有10萬個細(xì)菌；口腔里的細(xì)菌種類超過500種；腸道的微生物總量甚至多達(dá)100萬億；每個噴嚏飛沫，含有4500個到15萬個微生物……
對我們?nèi)祟悂碚f，微生物的“海洋”亦福亦禍，它們中既有我們的朋友，也有我們的敵人。
民以食為天。很多食品的加工都要仰仗微生物的參與。今天的早餐，我吃了一個饅頭。你呢？或許是一塊面包。午餐，我吃了一碗燴麻食，燴麻食少不了醋和醬油這些佐料。你呢？不管你吃的什么菜，醬油恐怕都少不了吧。晚餐，我喝了一杯益生菌酸奶。你呢，有沒有和朋友小酌幾杯？
饅頭、面包、酸奶的發(fā)酵需要乳酸菌、酵母菌等多種微生物的參與，釀制醬油、醋、酒等也同樣離不開微生物的幫助。我們以釀酒為例。我們平時所喝的各種酒精飲料大多都是利用曲霉、酵母、乳酸菌等多種微生物進(jìn)行糧食發(fā)酵得到的產(chǎn)物。糧食種類不同，所用微生物及釀造過程也不一樣。酒曲釀酒是我國傳統(tǒng)釀酒的精華所在。最早用于釀酒的酒曲實(shí)際上就是由發(fā)霉的谷物演變而來。在經(jīng)過強(qiáng)烈蒸煮的白米中，接入曲霉、根霉等真菌的分生孢子，然后在特定溫度和濕度下放置一段時間后，米粒上便會茂盛地生長出菌絲，此即酒曲。這些微生物通過發(fā)酵的作用，使糧食中的淀粉類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為酒精、糖、氨基酸等各種營養(yǎng)物質(zhì)，從而形成了風(fēng)味獨(dú)特的各類美酒。
認(rèn)識朋友，我們還應(yīng)看看它們與我們每個個體的關(guān)系。人體的健康同樣離不開微生物。我們的體內(nèi)存在著大量的微生物，與我們形成共生關(guān)系，休戚與共。以腸道菌群為例，人體腸道內(nèi)寄生著大約10萬億個不同種類的細(xì)菌，如大腸桿菌、乳酸菌等，它們能對人的體重和腸道消化吸收產(chǎn)生影響、幫助機(jī)體抵御感染和減少自體免疫疾病的患病風(fēng)險，還能影響人體對癌癥治療藥物的反應(yīng)。除此之外，隨著人類對微生物認(rèn)識水平的不斷提升，微生物還能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥等很多領(lǐng)域被利用，造福人類社會。
微生物“朋友”與我們?nèi)祟愱P(guān)系密切，它們的好處不一而足。
同樣，作為“敵人”，它們的破壞力也是顯而易見的。像青霉菌、灰霉菌等真菌能夠加速食物的腐爛變質(zhì)，煙草花葉病毒以及冠狀病毒等能引起動植物的疾病，再到人類的很多疾疫（如幽門螺桿菌感染引發(fā)胃潰瘍甚至胃癌），這些都與微生物有著密切的關(guān)系。
說到這里，有人也許會問，這些亦敵亦友的“大咖”，為什么能如此“善變”？
這主要取決于微生物有以下幾個特點(diǎn)：
一是個體小。例如，一個大腸桿菌的平均長度是2微米，將1500個首尾相連只有一粒芝麻那么長；10億個細(xì)菌加起來的重量僅僅只有1毫克左右。而病毒的個體則更小，像人人皆知的冠狀病毒，它們的個體直徑只有80～120納米，體積比細(xì)菌還小近百倍。個體微小的特點(diǎn)有利于微生物和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。同時也使得它們幾乎無孔不入，從幾千米的深海到上萬米的高空，從炎熱干旱的沙漠到寒冷荒涼的冰川，處處都能見到它們的身影。
二是結(jié)構(gòu)簡單、繁殖迅速。我們所熟悉的細(xì)菌，都是沒有細(xì)胞核的原核生物，它們不像真核生物那樣有各種復(fù)雜的細(xì)胞器，也沒有形成細(xì)胞核。盡管生命形式非常原始，但卻很高效。例如大腸桿菌，雖然它的生命周期很短，但在20分鐘內(nèi)就可以繁殖一代。
三是適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)。作為地球上出現(xiàn)最早的生命形式，微生物盡管原始、微小，但它們適應(yīng)環(huán)境的能力卻遠(yuǎn)比我們?nèi)祟悘?qiáng)大得多。
正如《微生物學(xué)（全彩色版）》（高等教育出版社，2009）所言：“微生物與人類關(guān)系的重要性，你怎么強(qiáng)調(diào)都不過分，微生物是一把十分鋒利的雙刃劍，它們在給人類帶來巨大利益的同時也帶來‘殘忍’的破壞。它給人類帶來的不僅是享受，而且實(shí)際上涉及人類的生存。”
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