北莫寒
我們與鬣狗、大象和獾一樣,會(huì)把細(xì)菌的氣味釋放到周?chē)目諝庵?。與此同時(shí),我們也在釋放細(xì)菌本身。我們每觸摸一件東西,就會(huì)在上面留下微生物印記。我們每次走路、談話、刮擦物體表面、攪動(dòng)什么東西或者打噴嚏時(shí),都會(huì)向周?chē)尫乓粓F(tuán)帶有個(gè)人特色的微生物。每個(gè)人每小時(shí)大約會(huì)噴出3700萬(wàn)個(gè)細(xì)菌,這意味著我們的微生物組不僅處于身體內(nèi)部,還會(huì)不斷地?cái)U(kuò)散到周?chē)沫h(huán)境中。
杰克·吉爾伯特是一位生態(tài)學(xué)家,為了分析細(xì)菌,他擦拭了家里的開(kāi)關(guān)、把手、廚房料理臺(tái)、臥室地板,還有自己的手、腳和鼻子。他每天都這么做,并持續(xù)6個(gè)星期。他還招募了另外6組家庭,包括單身人士、夫婦和帶小孩的家庭。這項(xiàng)名為“家庭微生物組計(jì)劃”的研究表明,每個(gè)家庭都有自己獨(dú)特的微生物組,其中的大部分組成來(lái)自居住其中的每個(gè)人。他們手上的微生物會(huì)附著在開(kāi)關(guān)和把手上,腳上的微生物會(huì)覆滿地板,皮膚上的微生物則蹭到了廚房臺(tái)面上。所有這一切都以驚人的速度發(fā)生。其中3名志愿者在研究過(guò)程中變更了住處,而他們的新住所也迅速繼承了老房子里的微生物特性,即使換去酒店也是如此。在進(jìn)入新環(huán)境的24小時(shí)內(nèi),我們便用自己的微生物覆蓋了這些地方,把它們變成自身的映射。當(dāng)別人試圖讓你覺(jué)得“賓至如歸”時(shí),你其實(shí)沒(méi)什么自主權(quán),因?yàn)槲⑸飼?huì)首先制造一個(gè)“家”。
吉爾伯特想要了解這些現(xiàn)象。他想成為全人類(lèi)的人體邊檢員,想確切地知道哪些微生物進(jìn)入了我們的身體以及它們是從哪里來(lái)的,又有哪些微生物離開(kāi)以及它們要去哪里。但人類(lèi)本身讓他很難開(kāi)展這項(xiàng)工作。我們會(huì)與許多不同的對(duì)象打交道,與不同的人交流,去許多地方。所以,要追蹤任何一個(gè)特定微生物的路徑,簡(jiǎn)直是一場(chǎng)噩夢(mèng)。這就是為什么他后來(lái)轉(zhuǎn)而去研究海豚。
在美國(guó)謝德水族館的海豚展覽區(qū),研究者每天都為海豚進(jìn)行測(cè)量研究,一直重復(fù)了6個(gè)星期。吉爾伯特表示:“它們是真實(shí)的動(dòng)物,與自己真實(shí)的微生物組一起生活在真實(shí)的環(huán)境中,我們已經(jīng)為這些環(huán)境中所有的微生物,以及它們與微生物之間的互動(dòng)編目。”這應(yīng)該能夠?yàn)樗峁┮粋€(gè)前所未有的視野,可以觀察動(dòng)物體內(nèi)與外界所有微生物之間的聯(lián)系。
水族館正在開(kāi)展多個(gè)類(lèi)似的項(xiàng)目,并收取一定費(fèi)用以改善動(dòng)物的生活條件。謝德負(fù)責(zé)動(dòng)物健康方面的副主管比爾·范·波恩說(shuō),海洋館共有約1360萬(wàn)升水,之前每三小時(shí)就要通過(guò)一個(gè)維持生命的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行清潔和過(guò)濾?!澳阒劳苿?dòng)這些水循環(huán)需要耗費(fèi)多少能量嗎?為什么我們要這樣頻繁地操作?因?yàn)槲覀冃枰S持水體干凈,這絕對(duì)是最好的保障,”他接著說(shuō),“但是我們退了幾步,只凈化了一半的水。你猜怎么著?什么都沒(méi)發(fā)生!實(shí)際上,水的化學(xué)狀況和動(dòng)物的健康狀況反而得到了改善!”
波恩懷疑,他們?cè)谧非蟾叨惹鍧嵉牡缆飞弦呀?jīng)走得太遠(yuǎn)。過(guò)度清潔會(huì)導(dǎo)致水族箱環(huán)境中的微生物被剝離,無(wú)法形成一個(gè)成熟、多樣的微生物菌群,并為海藻或其他有害物種創(chuàng)造了生存機(jī)會(huì)。這聽(tīng)起來(lái)很熟悉不是嗎?因?yàn)榭股亟o醫(yī)院病人腸道帶來(lái)的影響也是如此。它們破壞了原生的微生物生態(tài)系統(tǒng),并允許梭菌等與其相抵觸的病原體代替原有的微生物大量繁殖。在這兩種環(huán)境中,消毒成了災(zāi)難而非目標(biāo),一個(gè)多元化的生態(tài)系統(tǒng)要優(yōu)于貧瘠的生態(tài)系統(tǒng)。無(wú)論我們談?wù)摰氖侨祟?lèi)腸道還是水族箱,甚至是醫(yī)院,這些原則都同樣適用。
隨后,研究者又前往了芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)院的臨床和科研中心。該醫(yī)院于2013年2月正式開(kāi)放,在此之前,吉爾伯特的學(xué)生西蒙·萊克斯帶領(lǐng)一隊(duì)研究人員穿過(guò)空蕩蕩的走廊,掃過(guò)分布于兩個(gè)樓層的十間病房和兩個(gè)護(hù)士站:其中一層樓提供給從非緊急的選擇性手術(shù)中恢復(fù)過(guò)來(lái)的病人使用,他們通常只在這里短暫停留;另一層樓則提供給長(zhǎng)期住院的病人,例如癌癥患者和接受器官移植手術(shù)的人等。但沒(méi)有一個(gè)房間有人居住,這里唯一的居民是微生物,也是萊克斯團(tuán)隊(duì)想要收集的對(duì)象。
他們擦拭了還沒(méi)有被人踩過(guò)的地板,嶄新的、閃閃發(fā)光的床欄和水龍頭,以及折疊得平平整整的床單。他們也從燈的開(kāi)關(guān)、門(mén)把手、通風(fēng)口、電話和鍵盤(pán)等處收集樣本。最后,他們?yōu)榉块g安裝數(shù)據(jù)記錄器,測(cè)量光強(qiáng)、溫度、濕度和空氣壓力,還有自動(dòng)記錄房間是否被占用的二氧化碳監(jiān)視器,以及探測(cè)人們何時(shí)進(jìn)入或離開(kāi)的紅外傳感器。醫(yī)院正式開(kāi)放后,該團(tuán)隊(duì)仍在繼續(xù)工作,每周從房間和住在里面的患者身上收集更多樣本。
正如其他人為新生嬰兒正在發(fā)育的微生物組編目一樣,吉爾伯特第一次為一座新建成的大樓中正在形成的微生物組編目。他的團(tuán)隊(duì)忙于分析數(shù)據(jù),以了解人類(lèi)的存在如何改變大樓中微生物的特性,以及環(huán)境中的微生物是否已經(jīng)流回到環(huán)境中的人身上。這些問(wèn)題在醫(yī)院環(huán)境中顯得尤其重要,因?yàn)樵谀抢?,微生物的流?dòng)攸關(guān)生死,甚至?xí)斐纱罅克劳?。在發(fā)展中國(guó)家,大約有5%至10%入住醫(yī)院或其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)的人,會(huì)在住院期間受到不同程度的感染,他們反而在那些意圖讓自己變得更健康的地方得了病。僅在美國(guó),每年就會(huì)發(fā)生大約170萬(wàn)起與此相關(guān)的感染,以及9萬(wàn)起死亡事件。這些感染背后的病原體從何而來(lái)?水?通風(fēng)系統(tǒng)?受到污染的設(shè)備?醫(yī)院工作人員?吉爾伯特打算找出答案。他的團(tuán)隊(duì)積累了龐大的數(shù)據(jù)量,以支撐他跟蹤病原體的流動(dòng),例如從燈的開(kāi)關(guān)到醫(yī)生的手,再到病人的床欄。他應(yīng)該能夠通過(guò)這項(xiàng)研究制定出一些方案,以此來(lái)減少危及生命的病菌流通。
早在19世紀(jì)60年代,約瑟夫·李斯特就在他的醫(yī)院中啟用了無(wú)菌技術(shù),制定清潔制度,幫助遏制病原體的傳播。諸如洗手這樣的簡(jiǎn)單措施,無(wú)疑拯救了無(wú)數(shù)生命。但正如我們過(guò)度使用不必要的抗生素,或者恨不得把自己浸泡在抗菌消毒液中一樣,我們過(guò)度清潔了所在的建筑物,甚至是醫(yī)院。例如,美國(guó)一家醫(yī)院最近花了大約70萬(wàn)美元(約合447萬(wàn)人民幣)來(lái)安裝鋪有抗菌物質(zhì)的地板,盡管沒(méi)有證據(jù)表明這些措施會(huì)奏效。正如海豚水族館和人類(lèi)的腸道,也許拼命地對(duì)醫(yī)院進(jìn)行消毒,會(huì)使得建筑物中的微生物組生態(tài)失調(diào)。也許,我們驅(qū)除了阻止病原體生長(zhǎng)的無(wú)害細(xì)菌,無(wú)意間構(gòu)建起了一個(gè)更危險(xiǎn)的生態(tài)系統(tǒng)。