?微生物世界里的科学与人类历史和大众文化纵横交错，相得益彰。
?用非专业性的语言揭开了细菌的神秘面纱，让细菌和病毒的世界不再神秘。
?参加微生物对人类生存益处的旋风式旅行，见识生命奇迹的根本原则。
地球的年龄是46亿年，细菌出现于37亿年前。细菌是整个生命史中的耐力冠军，是地球上**的“适者”。啤酒、抗生素、瘟疫、细菌战、《蒙娜丽莎》、气候、生态系统……虽然从人类文明早期人类就一直在与细菌打交道，但距今近二百年才真正开始认识细菌，关于细菌的重大发现也只是细胞遗传学兴盛的*近五十年。
无论将来人类如何统治地球，细菌地位的改变仍然无法想象。它们的数量居于压倒性地位，种类之繁多无可匹敌；它们的生活环境极为广泛，代谢模式亦无可比拟。也许，人类文明仅是细菌历史的一个片段，也说不定呢！ 

绪言／1

009 第一章
为什么这个世界需要细菌？
细菌生存的诀窍／12
细菌群落／16
显微镜下／20
生命的尺寸／26
人体上的细菌／32
细菌的起源／37
同一个星球／41

043 第二章
历史上的细菌
古代人／46
细菌病原体的后遗症／48
瘟疫／52
微生物学家力挽狂澜／57
细菌学上默默无闻的英雄／62
在前线／72

077 第三章
“人类大败细菌！”：短暂的胜利
什么是抗生素？／78
发明药物就像是制作香肠／83
突变体之战／89
细菌共享DNA／95
条件致病菌／96

101 第四章
大众文化里的细菌
细菌和艺术／102
表演艺术中的细菌／103
友与敌／109
细菌毁灭了艺术吗？／113

123 第五章
单个细胞撑起整个产业
大肠杆菌／129
克隆的力量／132
链式反应／137
细菌逛大街／140
炭疽／146
为什么我们会一直需要细菌?／147

149 第六章
看不见的微观世界
多功能性引发多样性／153
蓝细菌／158
细菌蛋白工厂／163
如何构建生态系统？／167
反馈和生态环境维护／171
宏观生物学／175

179 第七章
气候、细菌和一桶石油
石油的故事／182
细菌的力量／184
奶牛和蟑螂有何相似之处？／186
微型发电厂／190
废弃物问题／192
火星上的细菌／197
塑造行星／200

203 尾声：
微生物学家如何培养细菌
连续稀释／204
细菌计数／206
对数／208
厌氧微生物学／209
附录 学习资源／213
网络资源／213
图书资源／213
经典著作／214

作者：[美]安妮?马克苏拉克
安妮·马克苏拉克，理学博士，微生物学家。她有超过25年的研究经验，研究范围广泛，主要从事微生物环境和特定微生物的研究与咨询工作，成为微生物学界少数能以亨盖特分离法培养厌氧微生物的专家之一。她的产业经验也十分丰富，在微生物产业领域颇有建树。
马克苏拉克博士著有10余本生物学、微生物学和生态学领域的图书。她的文字不像教科书一样死板，常将与科技话题有关的内容通过历史“大画面”来描述，能用浅显措辞说明专业问题，带大众读者一探显微镜下所见的神秘世界。

译者：王洁
王洁，1984年出生，陕西渭南人。2001年进入中国农业大学，学习生物科学专业；2005年进入北京协和医学院，获药理学硕士学位。现为医药公司职员，做沟通相关的工作。业余时间翻译书籍。

第四章 大众文化里的细菌

细菌和病毒都沉默无息，隐形难见，默默地在人体内繁衍不息。有时候，它们突变进化；有时候，它们杀死敌人。也正因如此，没人会嫌弃小说家这样的构思：微生物是某位英雄的对手，而英雄则最终战胜对手。几十年来，细菌的观念不断渗透到大众文化，而人文艺术课程之中涉及细菌之多，就如同地球生态学不可避免地提到细菌一样，不胜枚举。更重要的是，人文艺术传达了人们对于细菌的认识与恐惧；特别是电影和小说之中对于细菌的误解，揭示了人们看待病菌的态度。认识细菌有助于人们理解其对社会和历史上的事件所带来的影响。

进入大众文化视线的细菌，不管是在哪个世纪，更多是致死的病原体，很少是那些让地球变得更宜居的环境微生物，这是可以理解的。在人文领域，关于病原体的夸张和谬误，启发我们去看那业已流传多年的有关细菌的认识。

细菌和艺术

欧洲黑死病影响了艺术，艺术则像一面镜子，反映了人们对疾病和死亡态度的变化。黑死病疫情发生之前，14世纪早期的绘画作品描绘着宁静地乡村生活、狩猎活动和上流社会。绘画通常受教会的影响——天堂和地狱得到的关注基本是一样的——但是艺术家极少以暴力或者残忍的方式来呈现死亡。

黑死病的流行桎梏了各阶层的生活，一视同仁，不分贵贱。此时的艺术作品正是表现出这种阴郁的氛围。瘟疫蔓延，丧钟一次次响起，这种望不见尽头的日子一直持续着。欧洲艺术家承载了社会面临悲哀与痛苦的后果。天堂和地狱不再享有同样的关注，地狱之84门大开，简直无处不在。实际上，欧洲14世纪中后期的绘画作品呈现更多的是临终情景。

藏身于诸多意象之后的，乃是鼠疫带给欧洲大陆的沉重的黑暗。鼠疫并没有什么显著的性征，也正因为如此，在欧洲五百年间，它经久不绝，时常出现，肆行于世。拥挤的城市、贫穷、错误的情报，也许还有人们对无能的神职人员和医学专家的过度信赖，一场场鼠疫成为苦难的根源。鼠疫改变了历史。同样的因由，今天或多或少也还存在。

黑死病也意外地影响着艺术家的生活。疾病中断了野蛮部落对欧洲的侵袭，欧洲那些大大小小的城镇才得以在流行病发作的间隙发展创造性活动。艺术家、熟练的工匠、建筑师精通了自己的手艺，并成为行家。他们提升了专业技能的重要性，促进了社会对专业技能的尊重。

没人知道黑死病因何爆发。过了三百年，安东尼·列文虎克才在显微镜下看到细菌。历史学家从艺术作品中收集了点滴鼠疫造成的惨状。绘画描绘苍白、虚弱的病人倒在地上的情景，以前他们是站立在画之中。常见的情景是一群病人还有濒死之人混迹在尸体之间。自查士丁尼以来，直到1665年的伦敦大瘟疫，几乎每一场瘟疫的报告都描述街上堆积拥塞的尸体。这些报告与当时的艺术一起，不仅刻画着幸存者的绝望，也展现着他们所面临的挑战。绘画和文学作品描画了人们用长棍或者长竿来运送死人，把尸体拖到远处火葬用的柴堆上，因为他们不想和死者有亲密的接触，避免受到感染。

表演艺术中的细菌

一首广泛流传的童谣，被认为是源自1665年伦敦大瘟疫。随着时间流逝，童谣在不同的语言和文化里发展出不同的版本，不过所有的版本都传递了相同的信息。

玫瑰色的环，

满满一袋花。

灰烬，灰烬。

我们都倒下！译注

85

一位生活在中世纪却拥有当今鼠疫知识的微生物家，可能会把这首童谣改得不那么押韵了：

红色的疹子包围着皮肤上的球状疙瘩，

一袋药草。

在火葬的柴堆里烧掉过世的人。

我们迟早都会死于瘟疫。

瘟疫在几个小时之内就击垮了患者。健康的人早上感染鼠疫杆菌，可能傍晚就死了。奇怪的是，在15世纪到19世纪之间，鼠疫蔓延的情况并不多见。对此，至今尚未有令人信服的解释。随着鼠疫的消失，另一种疾病开始作祟，因而进入到艺术的视野。它就是肺结核（TB），20世纪初期著名的痨病，被认为是人类最古老的疾病。肺结核病程漫长，病人身体日渐衰弱，许多未接受治疗的人，渐渐耗尽了生命。一个结核分歧杆菌分裂成两个，需要24个小时，因此肺结核在受感染的人身上，病情发展得非常缓慢。

结核分歧杆菌弯曲的杆状细胞，最多就4μm长 ，0.3μm宽。感染上结核的病人，咳嗽出的小液滴里有这种细菌，细菌通过小液滴在空气里传播。这种小液滴被称为生物气溶胶（bioaerosol），被新的宿主吸入之前，其能在空气里漂移数英尺。一旦被人吸入，哪怕只有五个结合分歧杆菌细胞渗入肺泡，也能开始感染了。宿主的免疫系统会对异物产生响应，派遣巨噬细胞到感染的部位应敌。巨噬细胞吞噬结核分歧杆菌，这是它们对待异物的常规做法，藉此想要分解异物。但是，巨噬细胞杀不死结核分歧杆菌。它们有些藏身于巨噬细胞内部，搭乘巨噬细胞穿越淋巴系统，去往其他器官。其他结合分歧杆菌细胞留在肺部进行繁殖。感染逐渐增强，这会刺激免疫系统使出双倍的力气去杀敌，从而炎性反应增加，因为要竭尽全力消除感染。结果，免疫系统给人体带来的伤害，比细菌引发的还严重。

免疫系统徒劳地对抗着肺结核，让病情越来越严重。大多数细菌会受到健康人的免疫反应的破坏，结核分歧杆菌是个例外，其会把免疫细胞集聚在其周围，直到肺部形成团块状的结节。86每一小簇结合分歧杆菌细胞都在肺里形成结节，大量结节充满整个肺部。淋巴液开始在肺里蓄积，炎症带来组织损伤。被感染的人逐渐出现肺结核的典型症状——长期咳嗽。

染上肺结核的人，身体渐渐衰弱。这样的病症帮助作家创作出《茶花女》和《波希米亚人》里的情节。健康的歌剧女主角生病了，她虚弱憔悴，无法再出演了。18世纪初期，英国医生本杰明·马腾进行了巧妙的观察，提出“极其微小的生物”可能是痨病的起因。在他的文章里，马腾讨论了健康个体密切接触已经感染的人所具有的潜在风险。这些观念超前于他的时代。有的医生提出，已染病的人要避免和他人密切接触，但是病人家属通常拒绝这种观念，把这当成是残忍的惩罚手段而非预防措施。到20世纪40年代，医学上仍然没有可靠的方法治疗肺结核，也没有大家普遍接受的预防措施。

在接下来的20年，卫生团体推进了疗养院制度，为要让肺结核患者在与世隔绝的环境下逐渐康复，不把病菌传染给其他人。患者与家人分居数月到一年。（医生处方要求完全静养，甚至病人洗澡也被限制到一天一次。）想象一下，让某个病人远离家人、爱人甚至债主，这真是剧作家们灵感的沃土！1945年有部电影《圣玛丽的钟声》（The Bells of St. Mary’s），其结局很有戏剧性，编剧达德利·尼科尔斯（Dudley Nichols）取消了玛丽·本迪尼克（Mary Benedict）修女的戏份，让英格丽·褒曼译注去了肺结核疗养院。

人们对疾病如何在人群中传播进行全面的评估，发现肺结核与鼠疫的表现全然相反。高毒性的鼠疫细菌让病人很快丧命。历史上爆发的最厉害的一次鼠疫，差不多要了所有人的命，迫使病原菌暂时又重新回到原始宿主啮齿类动物身上。肺结核在人群中病程进展缓慢而漫长，这样肺结核就长期留存在人群里，比急性病留存的时间更长。肺结核通常不会杀死宿主，只是让人致残，如此更有利于肺结核在整个社会中渗透播散。

疗养院被说成是对病人的不公平的隔离，实际上它是阻断传染性疾病的最好方式，这种87方式保留至今。肺结核是一种社会性疾病。人们之间交往密切，生活和工作区拥挤，肺结核病人频繁动身去往新地区，这些都有助于结核病在社群里阴魂不散。整个社会倾向于把社会性疾病与贫穷、教育缺乏和社会地位低等同起来，这已经不是第一次。公众很难动摇这样的想法：出于某种原因，肺结核是个人的缺陷。直至如今，人们对其他细菌和病毒性疾病的看法依然如此，没有什么变化。

尽管微生物学取得了长足的进步，但是许多人还是从精神意义上来看待传染病，而不是从生物学上的事实角度出发。

除了到肺结核疗养院去静养，很多生活在寒冷、拥挤的城市里肺结核病人，希望找个温暖的地方呆上一年或者更长时间，以便让身体从衰弱中复原。美国加州电影产业的发展，部分是由于越来越多的人受到“气候宜人，让病人康复，让健康人更有活力”的诱惑前来， 20世纪初商会的宣传册上就是这样说的。感染肺结核的病人，或是想要避开患有肺结核的人，横跨大陆来到阳光普照的南加州。

肺结核夺去艺术家的生命，同样地也夺去其他各个行业人的生命。有许多名人死于肺结核，如表4.1所示，许多人在青壮年时期不幸离世。这个名单也说明了20世纪来临之际，肺结核遍布全球，无所不在。