在每个自成“动物园”的人体之上，微生物能塑造器官、防御疾病、消化食物、驯化免疫系统、指导行为，并赋予我们各种神奇的能力。在离不开与微生物的共生互动之中：“我辽阔博大，我包罗万象。”
通过食物摄入的微生物塑造着我们的肠道菌群。 图片来源：Pixabay
作者：［英］埃德·扬（Ed Yong）
译者：郑李
在人类的生活史中，微生物常常隐而不现，只有当我们被因它们而起的疾病击倒时，才猛然意识到微生物的存在。因此，人们常常给微生物冠以恶棍之名，直到今天仍然容易谈菌色变。可事实上，在我们的生命历程中，微生物不仅从未缺席，而且必不可少。
放眼万物，斑头雁迁徙飞跃喜马拉雅山时带着微生物，象海豹潜入深海时也携有微生物。当尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林登上月球时，他们踏出的一小步既是人类的一大步，也是微生物的一大步。
也许，是时候用沃尔特·惠特曼的诗句改写奥逊·威尔斯的“我们孤独地出生，孤独地活着，又孤独地死去”了。在离不开与微生物的共生互动之中：“我辽阔博大，我包罗万象。”
自地球上演化出真核细胞之后，它们中的一些便开始合作、聚集，如动植物这样的多细胞生物相继诞生。从那时起，生命体的体型逐步变大，大到足够把大量细菌和微生物囊括进体内。微生物多到数不清。之前学界普遍认为，如果忽略个体差异不计，每个人体内的微生物与细胞数量的比例约为 10∶1。
但是这个在各类书籍、杂志、演讲以及几乎所有相关科学评论中广为流传的比例，却是一个不可靠的猜测，就好像是在信封背面潦草算得的结果，最终却不幸地成了一个不容打破的事实。
最新的估算结果显示，人体内大约有 30 万亿个细胞，微生物的数量大约为 39 万亿——二者相差不多。这个数字也不太准确，但没关系：无论怎么计算，我们都确实“包罗万象”。
如果把皮肤置于显微镜之下，我们便可以亲眼看到微生物：有的是球状的小圆珠，有的是形如香肠的棒状体，有的则像逗号形状的豆子—每个微生物的长宽都只有数百万分之一米。它们太小了，即使数量众多，加起来也不过几千克重。把几十个微生物并排放在一起，宽度还不及一根头发的直径。一颗小小的针尖，就能为数百万微生物提供广阔的舞台。
不借助显微镜的话，我们大部分人都没法直接看到这些微型的有机体。我们只会注意到它们带来的影响，尤其是负面结果。我们能感受到肠胃发炎时的绞痛，也能听到不受控制的巨大喷嚏声。我们肉眼看不到结核杆菌 （Mycobacterium tuberculosis），但我们能看到肺结核病人咳出的血丝。鼠疫杆菌（Yersinia pestis）是另一种肉眼不可见的细菌，但它造成的大规模瘟疫却把血淋淋的真实直呈我们眼底。
这些引发疾病的微生物（又称病原体）在人类历史上造成过太多伤害，刻下了不可磨灭的文化伤痕。许多人依然把微生物视为病菌，认为它们会给人类带来唯恐避之不及的疫病，所以必须不惜一切代价地严密防治。报纸上总是时不时地刊登耸人听闻的报道，比如我们每天使用的东西都沾满了细菌，键盘、手机、门把手上无处不有， 好可怕！比马桶圈上的细菌还多！言下之意是，这些微生物污染着我们的生活，它们的存在就象征着污秽、肮脏、疾病。
这种刻板印象其实非常不公平，大部分微生物并不是病原体，也不会让我们得病。世界上只有不到 9100 种细菌能让人类患上传染性疾病，与之对比，我们肠道中的数千种微生物，绝大多数都不会带来危害。
它们充其量不过是常规乘客或临时搭便车的，往好了说还会为人体带去不计其数的益处。它们不是带走生命的死神，而是助益生命的守护神。它们像隐藏的器官，与胃和眼睛一样重要，只不过它们由万亿个个体集合而成，不是一个统一的聚合体。
微生物比人体的任何一个部位或器官都全能。一个人的细胞大约携带了 2 万到 2.5 万个基因，而人体内的微生物基因数量是这个数字的 500 多倍。基因的多样性加上极快的演化速度，使微生物成了生物化学领域的专家，能够适应任何可能出现的环境变化。
它们帮助我们消化食物，并释出我们在其他地方很难得到的营养。它们能生产我们无法通过食物获取的维生素和矿物质，还能分解有毒有害的化学物质。有利于人体健康的微生物会利用数量优势挤走有害的微生物，或者分泌杀灭后者的化学物质，从而保护我们。它们产生的物质会影响我们身上的气味。它们还是我们生命中不可或缺的存在，我们把许多生命运作环节都“外包”给它们处理。它们指导我们身体的构建，通过释放分子和信号引导器官形成；训练我们的免疫系统，教会后者区分敌我；影响神经系统的发育，甚至可能影响我们的行为。它们为我们的生命做出了多种多样且影响深远的贡献，不曾漏掉任何一个角落。一旦忽略了它们，我们观察生命的视野就会像透过钥匙孔窥看一样狭窄。
《我包罗万象》图书插页
把目光投注到整个动物界，我们会了解到，微生物如何赐予动物非凡的能力、提供演化的机遇，甚至改变基因。
比如戴胜，它们有着锄头一样的喙和虎皮一样的羽色，其尾脂腺能分泌出一种富含细菌的油腺，涂布于蛋的表面；这其中含有可以产生抗生素的细菌，能防止有害的微生物穿透蛋壳，从而保护里面的雏鸟。切叶蚊的体表也覆有一种能够产生抗生素的微生物，可以杀死它们在地下染上的真菌。河豚浑身是刺，吸入空气会全身膨大；它们会利用一种细菌来特制体内的河豚毒素，这种毒素十分致命，试图捕食它们只有死路一条。
马铃薯叶甲（Leptinotarsa decemlineata）是土豆田里的主要害虫，以植物为食；植物受到伤害后会分泌防御物质，而叶甲的唾液中恰好含有一种可以抵消这类物质的细菌。天竺鲷是一种体表带有斑马纹的鱼，它们携带着一种发光细菌，用以吸引猎物。蚁蛉是一种捕食性昆虫，长着可怕的颌部；它们咬到猎物后会通过唾液中的细菌分泌一种毒素，使猎物动弹不得。
某些线虫会向昆虫体内注入有毒的发光细菌，杀死后者；还有些线虫会掘进植物细胞的内部，用从微生物里“偷”来的基因捣乱，给农业造成巨大的损失。
我们与微生物之间的联盟一次又一次地改变了动物的演化过程，也改变了我们周围的世界。其实要认识这种合作关系的重要性，最简单的方法就是想象没有它们的状况：那样的世界会变成什么模样？如果这个星球上所有的微生物都突然消失，好处是不会再有传染病，许多害虫也会挣扎着死去。
不过仅限于此。牛、羊、羚羊、鹿等食草哺乳动物都会纷纷饿死，因为它们完全依赖于体内的微生物来分解所食植物中的坚韧纤维。非洲草原上的兽群会消失。白蚁也同样依赖于微生物提供的消化功能，所以它们也将消失。
而以白蚁为食的大型动物，以及寄住在白蚁堆里的其他动物也会不复存在。食物中一旦缺少细菌来补充所需的营养物质，蚜虫、蝉，以及其他吸食植物汁液的昆虫也将灭亡。
许多深海蠕虫、贝类等都依赖于细菌提供维持生命的能量，如果没有微生物，它们也会死去，黝黯深海世界中的整张食物网都会崩溃。浅海的情况不会好太多。浅海中的珊瑚必须依赖于微型藻类和极其多样的细菌才能生存；没了微生物，它们将变得尤为脆弱。曾经壮观的珊瑚礁会受到腐蚀并褪得惨白，所有仰赖于它们而存在的其他生命也将受到威胁。
奇怪的是，人类会没事。对其他动物而言，彻底灭菌意味着快速死亡，而我们人类却可以坚持几个星期、几个月，甚至好几年。我们的健康最终可能会受到影响，但除此之外，我们还要面临更严峻的问题。
没了作为腐朽之王的微生物，垃圾和废弃物将迅速堆积。和其他食草哺乳动物一样，我们的牲畜也将死去，作物也会遭殃：没有微生物为植物提供氮，地球表面的植被将经历灾难性的衰灭。
微生物学家杰克·吉尔伯特（Jack Gilbert）和乔什·诺伊费尔德（Josh Neufeld）认真地开展过这个“如果没有微生物，地球会怎样”的思维实验，他们得出如下结论：“我们预计，只需一年左右的时间，食物供应链就会彻底瘫痪，人类社会将完全崩溃。地球上的大多数物种会灭绝，而幸存下来的物种，其数量也将大大减少。”
微生物非常重要，我们之前都忽视、害怕、厌恶它们，现在却是时候重拾对它们的欣赏。如果再不重视，我们对自身生命运作的理解将变得十分贫瘠。我想在本书中展示动物王国的真实面貌，深入了解我们与微生物的伙伴关系，然后我们会发现，这个世界比以往所知的更加奇妙。
