關于本書這本書秉持嚴謹的科學精神,通過機智幽默的筆觸和通俗易懂的語言,帶領讀者走進無比渺小卻影響力巨大的微生物世界。在這個人類常常談之色變或干脆忽視的奇怪又危險的微生物世界中,氧氣是致命的毒藥、硫是美味佳肴、欺騙是基本的生存技能,而美酒卻被當作廢物丟掉……書中不僅介紹了基因、蛋白質的精妙運作,細菌、病毒的神奇生活,以及它們齊心協力在地球上塑造生命的無數種行為方式,還展現了一場又一場微生物與人類的博弈。腐蝕人類牙齒需要細菌的團隊合作、以放射性廢物為食的微生物超級英雄、誘導自殺的基因、疾病和抗生素耐藥性的起源;在與微生物斗智斗勇的同時,人類又對微生物賴以為生——從食品生產和醫藥制造,到開采黃金、開發石油、清理人類制造的垃圾,可以說人類與微生物自古以來就是相愛相殺的一對,誰都離不開對方。因此,我們更需要正確認識這個奇妙的微生物世界,從而讓自己生活得更好,地球環境變得更宜居。這場趣味橫生、充滿刺激的博弈,即便對于非專業讀者來說,也充滿著巨大的吸引力。
適讀人群 :大眾讀者。
這本書秉持嚴謹的科學精神,通過機智幽默的筆觸和通俗易懂的語言,帶領讀者走進無比渺小卻影響力巨大的微生物世界。在這個人類常常談之色變或干脆忽視的奇怪又危險的微生物世界中,氧氣是致命的毒藥、硫是美味佳肴、欺騙是基本的生存技能,而美酒卻被當作廢物丟掉……
本書由中科院微生物所副所長東秀珠傾情薦讀,獲得美國科學促進會優秀科普圖書獎,曾被眾多美國媒體和科普網站推薦給大眾,必定會刷新你對細菌、病毒的認知。
開篇
Prologue
問:哈啰哈啰哈啰,這是什么呀?
答:一本講微生物的書。
問:再說一遍?
答:微生物。微小生物體。細菌。小蟲。非常小的生物。
問:天哪,一定要現在講嗎?不好意思,我趕時間……
答:不要這樣嘛……先別坐立不安好嗎?這是本很不錯的書。
問:全是與科學相關的東西,不是嗎?一堆數據圖之類的?
答:沒有圖。
問:統計圖表呢?
答:也沒有。
問:方程式?
答:沒有。哦,對不起,其實有一個:1+1。 而且我還把結果搞錯了。
問:腳注呢?
答:有很多。這一點我并不能免俗,它們就像文字寄生蟲一樣,隨時隨地都會冒出來。但并不是通常意義的那種,看了你就知道了。
問:有任何數字嗎?
答:到處都是。有些相當驚人的數字隱藏在第一章的結尾。別擔心,它們都訓練有素。
問:你說這是本關于細菌的書?
答:是的。
問:我好像看過一部相關的電影……
答:等一下,不要告訴我是講某種從實驗室泄露出來的基因改造過的病毒,通過殺人或者把人變成僵尸而使人類幾近滅絕的故事?我還在期盼著能有一部電影,里面的病毒是高大英俊且機智勇敢的形象,并最終獲得了心愛女人的芳心。這才值得看!無論怎樣,這兩種情況發生的可能性其實是差不多的。
問:這本書會不會講的全是各種可怕的疾病?
答:完全不會。疾病當然是值得一提的,但我已經盡量把空間留給了更多其他重要的事情,比如性、打嗝的羊、政治、黏性物質、火箭燃料、基因、未來學以及電腦。還有基于某種原因會提到的——青蛙。這些內容時不時出來搗亂,幾乎跟腳注一樣討厭。
問:里面有沒有一些實用的健康小貼士?
答:一兩個吧。如果你是一頭奶牛的話會更受用。
問:到底有沒有任何有用的信息?
答:盡可能少。如果你覺得有用的話,第三章里有一些不太好的投資建議。
問:那我為什么要讀它呢?
答:因為不讀的話,你將永遠不知道這些事情。
問:好吧。現在我們要怎么做?
答:我們從人類所知的一個最讓人費解、困惑、復雜的現象開始說起。
問:生命的起源?
答:板球對抗賽。
【關于作者】
伊丹�6�1本-巴拉克(Idan Ben-Barak)在耶路撒冷希伯來大學哈達薩醫學院先后獲得了醫學理學士學位和微生物學碩士學位,他還在悉尼大學攻讀歷史與科技哲學的博士學位。他的首部著作《看不見的世界:微生物與人類的博弈》已被翻譯為6種語言在多個國家出版。這本書還獲得了2010年美國科學促進會(AAAS)/斯巴魯(Subaru SB&F)頒發的青年組優秀科普圖書獎。巴拉克現在與妻子和兩個孩子居住在澳大利亞墨爾本。
【關于譯者和插畫作者】
郭佳,女,80后,本科畢業于北京大學醫學院,后獲得香港大學微生物學博士,目前就職于倫敦帝國理工大學免疫學系。從小熱愛科學,對世界充滿探索欲,希望利用自己的專業能力,將前沿的科學知識普及給更多的人。業余時間鐘愛電影、旅行、古典音樂和百老匯音樂劇。
王也,女,1989年生人,畢業于北京大學,現從事臨床腫瘤分子生物學研究工作。關注生命科學和空間科學,喜歡用通俗易懂的方式向大家介紹科學知識。平時愛好搖滾樂和科幻電影,靠畫畫和做模型消磨時光,喜歡的漫畫家有阿蘭�6�1摩爾和小畑健。
開篇 / IX
第 一 章
小蟲登場
究竟什么是微生物? / 004
你會后悔知道的有關DNA的事 / 006
基因奏曲 / 009
繁殖,復制,再復制 / 013
安可曲目#1:數字游戲 / 016
第 二 章
小蟲在哪里
實驗室之王 / 021
感受高溫 / 024
生命的滴水之恩 / 030
黏液之城 / 032
X-蟲 / 037
安可曲目#2:不死的妙妙熊 / 043
第 三 章
小蟲動起來
希望之泉 / 049
牛糞炮 / 051
細胞中的恐怖分子 / 054
航空旅行 / 057
最古老的輪子 / 060
無聊透頂的題外話 / 063
神奇的黃色菌團 / 065
犧牲小我 成全大我 / 068
安可曲目#3:逗點殺手 / 071
第 四 章
詭計多端的小蟲
爆破菌 / 076
厲害的DNA切割手 / 079
蠕動的小小計算機? / 083
細菌的奇葩性生活 / 085
并存的毒藥和解藥 / 090
σ因子 / 095
簡單最好 / 097
生物進化的論戰 / 099
偽裝大師 / 103
呼吸并沒有想象中重要 / 105
安可曲目#4:世界上第一部以微生物為題材的短劇 / 109
第 五 章
小蟲在我身
最熟悉的壞蛋 / 117
基因洗牌 / 119
物種間的跨界 / 123
革命尚未成功 / 130
香料——微生物的天敵 / 147
安可曲目#5:致我最親愛的 / 150
第 六 章
小蟲在工作
不能沒有你 / 154
什么怪味? / 157
環保,從牛羊打嗝開始 / 158
現代化的背后 / 160
我們的大麻煩 / 162
終極勞工 / 166
特殊信使 / 169
迷你礦工 / 171
微生物電力公司 / 174
安可曲目#6:未來的生物科技 / 176
第 七 章
小蟲的啟示
戳破細菌 / 180
巴斯德的故事 / 183
被封存的瘟疫 / 188
舍身試菌的科學家們 / 192
99.9% / 201
安可曲目#7:來玩游戲嗎? / 206
第 八 章
小蟲返場
案件審理 / 214
垃圾DNA / 222
無所不在 / 224
你中有我,我中有你 / 227
激進的女權主義 / 230
大腦里的微生物 / 232
結語 / 239
詞匯表 / 243
延伸閱讀 / 251
第一章
小蟲登場
先引用一段2006年冬天在澳大利亞舉辦的骨灰杯板球對抗賽的報道:“同時,蒙蒂(Monty Panesar)是唯一取得三柱門的英格蘭旋轉球手,并且完成了直接擊中——追殺出局。”
我很慚愧我對板球運動一無所知,所以我并不知道這條評論的內容是好是壞。什么是旋轉球手?是像芭蕾舞者那樣嗎?他在哪里取得的三柱門?他是擊中了什么人而出局的嗎?誰出局了?為什么他要打他?那個人應該被打嗎?
沒有用的。如果我真想欣賞板球這項運動,我首先得找個懂行的人一起坐下來,聽他給我講解到底怎么一回事。其實對于任何事情來說都是同樣的道理——小到汽車,大到量子力學,如果你真想搞清楚,你得會說點兒行話并且知道點規則;否則那看起來就像一大幫人來回亂跑。
懂得行業術語并不代表聰明或者有能力,只不過說明對那個領域比較熟悉罷了。舉個恰當的例子:我在超市排隊時最喜歡去研究那些小報標題來打發時間,并不看里面的具體內容。我只是覺得如果不去追蹤一下名人圈的新聞,我會對當今社會感到很困惑,不是你們認為的獲得諾貝爾獎之類的報道。
使用術語會造成障礙是一個很淺顯的道理,但是往往被我們忽略。各行各業的專家們總是用一些讓外行聽起來無比欽佩的專業術語,但那只不過是一些固定化的簡稱,如果給一點時間和一本字典,其實是任何人都可以理解的東西。
我想告訴你們一些關于微生物的故事, 但是我遇到一個問題:如果我非常具體細致地講解每一個生物學術語和原理,那會耗費很長時間和篇幅,這本書就變成一本教科書,而我也會失去你們這些讀者。相反,如果我一開始就滔滔不絕地說一些“轉錄起始因子”、“小分子干擾RNA”這樣的詞,你們可能會想讓我閉嘴走開。
我不想把你們都變成微生物學家, 成為一名微生物學家是世界上的微生物學家要干的事情。 因此我選擇了一個居中的策略:簡單概括地講一些生物學的基本要素、名詞和原理。如果你們想了解更多內容,就去查看本書最后的擴展閱讀部分;如果你們在看書過程中有任何不解,記得去查看詞匯表。
究竟什么是微生物?
幾乎所有人都非常了解生命的周期:植物從陽光中吸取能量,從土壤中汲取養分; 動物以植物和其他動物為食,然后死亡;微生物分解已死的動物和植物以獲取養分;如此周而復始。
但是到底什么是微生物呢?微生物是對任何一個小到肉眼無法識別的生物的統稱。這個定義很古老也很寬泛,所以它包含了很多不同種類的生物:細菌(我們說的“病菌”通常就是指這一群體)、古生菌(字面上很像細菌,但最近發現在很多方面都與細菌有很大不同)、真菌(從酵母到蘑菇),以及原生生物(這個群體包括原始藻類、阿米巴蟲、黏菌和原生動物)。病毒也屬于微生物,但我們留到后面再來討論“它們是否真正活著”這個有趣的問題。
這些微生物族群之間有著非常大的差異,甚至比我們人類與它們之間的差異還要大。對于微生物來說,你幾乎與——比如說跳蚤——是完全一樣的,因為你和跳蚤共有的很多程序和構造是微生物所沒有的。這就是為什么抗生素可以殺死細菌,但不能殺死人類(或者跳蚤):抗生素可以阻斷細菌所特有的生長程序。這也是為什么抗生素對病毒不起作用的原因,因為病毒跟細菌一點兒也不像(也就是說使用青霉素治療流感是沒有用的);對真菌也一樣不起作用,因為真菌有它們獨特的生活方式,所以我們需要開發特殊的抗真菌藥來對付它們。
微生物是單細胞生物。而你和跳蚤是由很多不同類型的細胞組成的,這些細胞聚集在一起并相互依存:比如你的大腦細胞如果離開肝臟、肌肉以及心臟的細胞就會成為廢物。不同的是,單一的微生物細胞可以作為一個獨立的生物體而存活,并且不需要其他細胞的幫忙而繁殖下一代。
微生物還是相當渺小的生物。你身體里的大腸埃希桿菌(大腸桿菌)細胞平均只有約兩微米長,也就是說需要大概五萬個細胞背靠背連在一起(眾志成城地)才能圍起你的小拇指。一個典型的病毒只有大腸桿菌的1/10乃至1/1000,同比例地打個比方,如果一個病毒是一個網球大小,那么你的身體相當于躺下來腳在墨爾本,而頭已經頂穿悉尼海港大橋。
關于微生物我們還有很多不知道的事情,包括它們到底有多廣泛地流行、我們跟它們的關系有多密切、我們是如何依賴它們而得以在地球上生存的。