
图:以色列特拉维夫大学物理天文学教授Eshel Ben Jacob 所拍摄到的令人惊异的图片,双歧类芽孢杆菌。
如果你想知道在这个地球上发展得最成功的生物是什么,那我告诉你,是已经在地球上生活三十多亿年的细菌。
小的细菌比如说支原体,只有0.5、0.6 微米大小;大的细菌,比如一种在红海中与鱼共生的细菌,长度可以达到600 微米(0.6 毫米),这样的细菌甚至可以用肉眼就能够看到。
有人曾经估算地球上细菌的总量,得出的结果可以用超天文数字来形容。比如,自人类诞生以来,地球上所有的人究竟说过多少字?估算限度是不会超过10的20次方的数字。但是,现在地球上活着的细菌总量可以达到10 的30 次方。说得再具体一些,差不多地球的总重量中,每1 克物质上都生活着100 个细菌。

显微镜。供图/CFP
这么多的细菌究竟有什么用呢?
美国科研人员发现,白蚁可以把木头消化成有机小分子,利用这些有机小分子可以提炼出乙醇。但是,白蚁并不是通过自身的消化系统将木头分解的,而是依靠体内几百种细菌来完成消化分解工作的。于是,科学家分离出白蚁体内的细菌,用庞大的发酵罐来繁殖这些细菌。同时,他们在美国南部种植了大量的速生杨树林,将这些杨树林砍伐后放到发酵罐里,那些细菌就可以源源不断地“生产”出有机小分子,以供科研人员提炼燃料。
细菌是有机物,有机物的主要成分是碳、氢、氧、氮等物质。其中,碳是最主要的。实际上,地球上细菌的总碳含量可以达到3500 亿吨~5500亿吨。这几乎是植物总碳含量的一半。除此之外,细菌的含氮总量在650 亿吨~1300 亿吨,含磷总量在90 亿吨~140 亿吨,这个数字比所有植物的磷含量还要高出10 倍。所以说,细菌还是地球上非常重要的资源,现在,很多科学家都致力于研究细菌,特别是在解决目前人类面对的能源危机方面。
除了这些,细菌对我们每个人来说也有非常重要的意义,它是促进人体健康的重要因素。很多人都知道,通过个人基因组的研究,医生可以针对你的病情和你独特的基因来选择药物,从而做到真正的“对症下药”,这也是医学发展的方向。但其实,人体内的细菌基因组比你自己的基因组要大100 倍以上。未来的医疗诊断,不仅仅要参考你的个人基因,还要针对你身上各种细菌的状况来进行诊断。

双歧类芽孢杆菌。供图/CFP
目前,科研人员就发现,儿童自闭症的发病和肠道菌群里某些细菌分泌的神经毒素相关,这也是为什么心理医生治疗儿童自闭症收效甚微。此外,心血管疾病、炎症也都和肠道菌群异常,导致内毒素增加有关。
现在,我们对细菌的了解还远远不够,但是随着科学的发展,我们会看到小小的细菌将给人类带来更多的惊喜。
(本文来源:北京科技报 作者:郝柏林)