在落基山上，我们有一间小屋。它坐落在崇山峻岭之间，同围是开阔的山谷。这片山脉海拔较高，一年到头有9 个多月的时间都是白雪皑皑，即使在盛夏也有零星的冰雪残 留。山上的树木郁郁葱葱，越往上走越发稀疏，到了山顶几乎全是巨石。这是一片雄伟的山地，层峦叠嶂，似乎与天地 齐寿。不久之前，这片森林还非常茂密，长满了各种不同年龄的树木，生机勃勃。挺拔的柏树有60多米高，仿佛一支支长矛直刺天空，周围是根树、蓝云杉和成片的白杨。目力所及，到处都有新生的树苗伸出枝干，它们的枝条上还是柔 嫩绿的松针。大约10年之前，一种松甲虫入侵了这个山谷。当然，很可能它一直都生活在这里，只是一直受制于冬天的酷寒而没有泛滥。现在，随着气候变暖，它们终于得势，于是吞噬了整片森林。九成的树木都死掉了，只等待着被一场野火烧 为灰烬。
       落基山脉上发生的这些事情与本书描述的“消失的微生物假说”有着惊人的相似性——前者可以视为后者的一个隐喻。如同松甲虫，人类的病原体时时刻刻都环绕在我们身边，但是它们的传播却取决于特定的条件。比如，它们在个体之间是否易于传播？它们在宿主里的密度如何，宿主有多么易感？整个人群有多么健康？当人体里的整个微环境发生变化的时候，微生物的多样性丧失的时候，会有什么后果？ 如果失去的是“关键物种”，情况又会如何？
       20世纪50年代早期，人们还没有发现艰难梭状芽抱杆菌与抗生素使用引起腹泻之间的关联。那个时候，玛乔丽・伯浩夫(Marjorie Bohnhoff)与C.菲利普•米勒(C. Phillip Miller)进行了一系列实验来研究肠道微生物群落——当时的术语还叫“正常菌群"(Normal Flora)- 在抵御致病细菌中的作用。他们的假设是肠道微生物群落起着保护作用。他们给小鼠喂食肠炎沙门菌，这是一种会感染小鼠与人类的病原体。当他们将细菌喂给正常小鼠的时候，需要10万个细菌才可以感染一半的小鼠。但是，如果先让小鼠口服摄入一次链霉素，隔几天再喂以沙门菌，这次仅仅需要3个细菌就足以感染它们。这不是10%或者20%的差别——这是3万倍的区别。微生物世界就是这么神奇。
       米勒与他的同事们又做了进一步的研究，发现这种效果不仅仅局限于链霉素。其他的抗生素，包括青霉素也会引起这种效果。即使是抗生素使用数周之后，这些动物依然很容易被少量微生物感染。在这之后的60多年里，许多研究人员都证实并拓展了他们的发现。在小鼠身上，接触任何一种抗生素都会使它们更容易被细菌感染，有时甚至会丧命。那么，在人类中是否也会发生同样的情况呢？
       1985年，芝加哥暴发了一次严重的沙门菌感染。超过16万人生病，数人丧命。这种在局地暴发的大规模疾病是什么原因造成的呢？ 一般来说，无非是水源或牛奶出了问题。芝加哥市政供水有着严格的管理措施，它受污染的可能性不大。此外，有些病人根本不住在城市——他们生活在郊区，那里有着独立的供水系统。
       于是，怀疑的目光转向了牛奶一一细致的检查证明，情 况确实如此。一家连锁超市里出售的广受欢迎的“超市优选"牛奶成为重点怀疑对象。几天之内，人们就查明了这种牛奶正是沙门菌暴发的源头，而这些牛奶都来自同一家奶制品加工厂。该工厂由于这桩重大公共安全事故被告上法庭，我作为受害者委派的专家造访过它们的生产车间。长达数千米的供料管道在其中穿梭，汇合到巨大的奶罐。每周的产奶量达到了 378万升。
       不过，与本书主题最相关的一个插曲在于，当时美国卫生部研究了 50位受害者与50位未受感染的对照组，他们问了一个简单的问题：在生病之前的一个月里，您是否服用过抗生素？结果发现，那些在过去一个月里服用过抗生素的人比那些仅喝了牛奶但是没有服用过抗生素的人患病的概率高 了5.5倍。
       正如伯浩夫与米勒在几十年前的实验表明的那样，接触抗生素使得人们更易受沙门菌感染。在第十三和第十四章，我描述了间歇性抗生素处理实验：小鼠在出生之后多次服用了抗生素，最后一次是在第40天，但是我们发现，它们的肠道微生物到了第100多天仍然没有复原。芝加哥居民不能指望医生告诉他们服用抗生素会增加细菌感染，特别是沙门菌感染的风险。那么其他的医药卫生职业者是否会告诉你呢？不会。但是，因抗生素使用而更容易受到新的感染却是一个潜在后果。
       这里，我们不妨来讨论一个贯穿本书的核心问题：抗生素的使用是如何长期影响我们的肠道微生物？在过去，我们依赖于“指示性”微生物来识别整体的微生物种群。比如，我们利用地面水体中的大肠埃希菌来指示大范围的粪便污染。
       2001年，我在瑞典的同仁及好友拉尔斯-英格斯朱安德 (Lars Engstrand)医生邀请我参与了一项研究抗生素的使用对人类肠道与皮肤上的细菌有何影响。我们利用易于培养的两种常见细菌作指示菌——粪肠球菌(Enterococcusfecalis)作为肠道微生物的指示菌，表皮葡萄球菌(Stg ylococcus epidermidis)作为皮肤的指示菌。我们试图回答的问题是：摄入大环内酯类抗生素是否会导致身体其他部位的耐药性菌株增加？我们选择了克拉霉素作为代表进行研究，因为它是治疗幽门螺杆菌常用的药物。不幸的是，实验结果是肯定的。在受试对象接触抗生素之前，他们身上只有很少量的耐受大环内酯类的粪肠球菌及表皮葡萄球菌，含量与对照组相当。当受试组接受了抗生素之后，情况变得明显不同了。很快，无论是在肠道内还是在皮肤上，耐受大环内酯类药物的细菌的数量都有所上升，而对照组却没有什么变化。不过，我们关心的主要问题是，抗生素摄入停止之后，由它引起的耐药细菌的增加会持续多久。结果也令人警醒。对于接受了抗生素的受试组，我们在3年之后仍然可以检测到耐药的粪肠球菌，4年之后仍然可以检测到耐药的表皮葡萄球菌——我们的实验到此就结束了，所以我们并不知道在这之后这些耐药细菌是否依然活着。一周的抗生素处理留下的耐药细菌居然可以存留多年，而且是在离抗生素的靶标那么远的身体部位——这着实令人震惊。
       我们还想探究的是，在实验之初与3年之后，细菌是否一样？它们有没有被同一菌种里新的菌株替代？利用DNA 指纹技术，我们发现，在实验之初，每个对照组都有好几株不同的粪肠球菌，这些在3年之后依然存在。不过，在接受了抗生素的实验组，原有的菌株消失了，新的菌株出现了。在为期3年的研究里，新的DNA指纹不断出现。这也就是说，我们不仅在选择耐药细菌（它们会残留于体内或体表），同时也破坏了原有的粪肠球菌种群。我们无法确定的是，这些新的菌株是一直就作为少数派存在，还是新近获得的——无论如何，一周的抗生素使用对我们体内“指示性"微生物中特定菌株的稳定性留下了长期的、意料之外的影响。
       不过，我们的研究无法回答这种改变是否一定导致疾病。即使确实有影响，我推测，对大多数人、在大多数情况下影响也不大。但我们不知道对数以亿计的人所使用的数十亿份抗生素的累积作用。广泛的治疗当然提高了耐药基因的总量，包括那些从我们体内的友好微生物“跳跃”到病原体里的基因。但是，对小鼠喂食沙门菌的实验、芝加哥暴发的沙门菌疫情与最近日渐流行的艰难梭状芽抱杆菌都表明，抗生素治疗使得我们对病原体更加敏感。这是我们改变了体内生态系统带来的另一个隐患。


网络转载《消失的微生物》作者马丁•布莱泽。