自序
微生物改變世界

微生物塑造人類史。

世上什么事物殺人最多？不是戰爭，而是看不見的微生物。

雅典曾有希望統一希臘，但來得蹊蹺的疾病暴發，消滅了1/3的雅典人。雅典不僅敗于斯巴達，而且永遠失去了翻盤的機會。這是一個現實版的蜉蝣撼大樹的故事嗎？

古羅馬盛極一時，無論是城市建設，還是經濟政治文化水平，都代表著早期人類文明的巔峰。可就在帝國度過1400歲以后，這一璀璨的古文明轟然隕落，疾病在其中扮演著怎樣的角色？

在文人的筆下，中世紀的歐洲是片樂土，充滿田園詩意。事實上，歷史上真正的中世紀是一個宗教統治下的黑暗時代。促使人們沖破黑暗并迎來文藝復興的原因，瘟疫是否為其中之一？

歐洲大航海運動帶來了貿易和經濟的繁榮，但也讓一些地區居民的生活落入深淵。安居美洲大陸的絕大多數印第安人被天花、鼠疫和瘧疾等瘟疫消滅，為補充勞動力，大批非洲黑人被非法販賣到美洲。應該為這樣的人類災難負責的，究竟是瘟疫，還是人類自身？

翻開歷史，在人類社會發展過程中，疾病如影相隨。當物質豐富到一定程度，城市化進程越來越快，交通越來越便利后，不僅人類的各種需求得到滿足，疾病的狂歡時刻也已到來。人類的野心和貪欲，將自己推向深受疾病威脅的境遇。

現代醫學給了許多人信心，人類自認為站在食物鏈頂端，已經擺脫了被吞噬的命運。果真是這樣嗎？那些肉眼看不到的微生物，正虎視眈眈地隨時準備著將人類拉下王者寶座。哦，不，其實人類從未登上過生物界王者寶座。

生命之源，萬物源起微生物

問渠哪得清如許，為有源頭活水來。

——南宋·朱熹《觀書有感》

生命從無到有，變化萬千，構成了五彩繽紛的世界。雖然從復雜程度上來說，人這種生物遠超過微生物，但從時間尺度來看，微生物的出現比人類早得多，甚至稱得上是人類的老祖先。

達爾文的演化論提到，地球上所有生物都有共同的祖先，隨之而來的是不斷遺傳和突變，才有了大千世界。從構成生命的基本物質來說，我們都具有相似的細胞；從遺傳物質來說，絕大多數生物都由DNA（脫氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）構成。從這個角度來看，DNA（或RNA）才是這個星球生命的基石，它們由無機物經過化學變化演變而來，它們的組合構成了世間萬物，而人類與地球萬物都有親緣關系，或近或遠。

在地球46億年的歷史中，微生物存在了至少34億年。在長達20多億年的時間里，細菌、古菌、真菌是地球上數量最多的單細胞生物，獨居于地球的微生物改變了這個星球的外貌，改良了海洋、土壤和大氣，創造了適合動植物生存的空間。而后多細胞生物出現，直到5億多年前，生命大爆發，越來越復雜的動植物開始涌現。盡管如此，從數量和分布廣度上來看，微生物還是絕對的地球之主。

它們無處不在，土壤、天空、海洋、冰川、極地……無論怎樣惡劣的環境，都有它們的身影。與微生物相比，人類實在是太挑剔生活環境的生命了。人類繁盛發展的時期，是地球上少有的日照強度、氧氣濃度、溫度范圍都很適宜的時期。對地球來說，只有幾百萬年歷史的我們才是初來乍到者。

我們體內的微生物細胞，比我們自身的細胞還多許多。《免疫》一書中提到，有免疫學家說，“如果有外星人從外太空低頭觀察我們，他可能會以為我們僅僅是微生物的交通工具”。更重要的是，如果沒有口腔、體表、腸道等處的微生物，我們的生存都成問題。

從某種程度上說，微生物塑造了人類歷史。

成長之侶，你我親密本無間

我見青山多嫵媚，料青山見我亦如是。

——南宋·辛棄疾 《賀新郎·甚矣吾衰矣》

時至今日，或許還有人認為，我們與微生物的實力區別是大象與螞蟻級別，實際上大多數時候，微生物更勝一籌。它們深諳生存之道、寄居之法，了解人體的破綻，人類稍不注意就被它們鉆了免疫系統的空子。當你以為人類獲得了戰爭的勝利時，它們又會不時改頭換面，再次出現，將你的生活攪得天翻地覆。

不時冒出的疫情，讓人類的心態在與微生物的博弈中從一個極端走向另一個極端，從自大走向恐懼，在看不見的敵人的陰影下惶恐不已。其實，未必需要如此，微生物感染不是新事物，流行病也不是現代才出現的，人類從誕生之日起，就與之相處，只是因為工具的進步我們才得以“看見”。

熱帶雨林是地球上孕育了最多物種的地方。不僅我們的祖先喜愛生活在雨林，那些看不見的微生物同樣鐘情熱帶雨林，那兒有著地球上最為豐富的生物類型，它們互相交錯，彼此聯系緊密。

數百萬年前，人猿相揖別。喜愛生活在雨林的黑猩猩是我們的近親，它們身上有著比我們更豐富的微生物類型，而且與大多數微生物和平共處。原本生活在熱帶雨林的現代人祖先從樹上走下來，開始用雙腳丈量世界。逐漸地，他們學會群居、采集狩獵，還學會了用火烹煮食物，有了更窄小的下腭，微生物多樣性也隨之降低。

人類在走出雨林、走出平原、走出非洲的過程中，漸漸丟失了不少微生物，同時也接納了一些新的微生物。在人類的演化歷程中，微生物一路相伴，通過分娩和群居傳承，它們幫助我們消化食物，塑造我們的行為，干預我們的情緒，影響我們的健康。

人們對微生物存在刻板印象，如今一說起它們聯想到的就是臟污與疾病，事實并非如此。我們習慣于按照微生物對人類是否有好處來區分它們，將那些致病的微生物稱為有害的微生物，將與人類共生并發揮功能的微生物稱為有益的微生物。雖然微生物之間也有“內訌”，人體微生物幫我們抵御有害微生物的入侵，但從本質上來說，微生物沒有嚴格的好壞之分，說到底，都是為了生存而已。

在史前社會，人以部落的形式群居，以狩獵采集為生，流動性高，疾病只在部落中傳播，因為人數稀少，往往很快停止，一些人死去，一些人免疫。直到1萬年前，人類開始種植糧食，馴養家畜，有了穩定的食物來源后，人口爆發式增長，往來頻繁，傳染病也逐漸開始流行。

隨著大型城市的形成，交通工具日新月異地發展，傳染病的傳播效率越來越高，一旦暴發，往往就是一場疫情乃至全球性的瘟疫，讓人避無可避。

瘟疫是由病原體引起的一種惡性傳染病，無論中外，古已有之。

古巴比倫《吉爾伽美什史詩》中提到的“神的天譴”，說的就是瘟疫；《圣經·出埃及記》中說，瘟疫是上帝降下的十災之一。先秦《周禮·天官·冢宰》記述的“疾醫掌養萬民之疾病，四時皆有癘疾”，指的便是瘟疫；中國東漢時期醫學家張仲景所著的《傷寒論》，里面提到的傷寒也包括了致死性極強的瘟疫。

如果要列舉人類歷史上的惡性傳染病，瘧疾、鼠疫、霍亂、肺結核等自然是“老資格”，雖然在埃博拉、瘋牛病、艾滋病等新型傳染病的襯托下，它們已經過于古老，但每隔一段時間，仍會卷土重來，顯示出老當益壯的威力。而新世紀以來以SARS（嚴重急性呼吸綜合征）、MERS（中東呼吸綜合征）、新冠為代表的冠狀病毒家族“三連擊”，則著實讓人類社會必須重新審視與自然乃至與微生物相處的態度。

共生之因，基因內藏演化史

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。

——南宋·陸游《冬夜讀書示子聿》

肉眼，這個只有70微米分辨率的精妙“機器”限制了人類對微生物的了解。絕大多數時候，我們并沒有感覺到這位“看不見的朋友”的存在。細菌被人類觀察到是在光學顯微鏡發明以后，距今僅300多年；微生物學科的建立，距今才100多年；20世紀30年代電子顯微鏡發明后，人們才能觀察到病毒，距今只有數十年；我們從真正意義上了解微生物，是在有了基因測序技術之后，那已經是20世紀70年代后的事情了。

工具的進步讓我們更好地厘清人與微生物的關系。

光學顯微鏡催生了細菌學說的建立，是醫學進入現代的標志之一，也是我們真正直面對手的開始。面對強大的微生物，我們幸運地發現了抗生素，發明出了不少疫苗，也成功消滅了天花。這也一度讓人類自以為具有了消滅致病微生物的王牌，并自大地宣稱，將要很快消滅所有傳染病。殊不知，這才是噩夢的開始。擁有超強變異能力的微生物，總會找到自己的出口，發展出耐藥性，或是人類無法對付的變異型。現代醫學與超級細菌的博弈，像是在人類頭頂上懸掛了一把達摩克利斯之劍。

測序儀則打開了認識微生物和宿主基因互作的終極奧妙之門。20世紀70年代，科學家們就已掌握了測序病毒基因組的方法。通過檢測基因信息，不僅能了解病毒譜系，還能認識到它們與其他生物協同演化的歷史。20世紀90年代，科學家們開始探究人類基因組，藏在人體中那8%的病毒基因組，究竟是潛伏其中伺機而動，還是發揮著舉足輕重的作用？人體微生物到底發揮著怎樣的功用？這其中的演化奧秘，科學家們至今仍在探索。

我們要的是一個完全沒有微生物的世界嗎？

答案并非如此，這樣的目標也并不現實。畢竟，微生物對地球生物極為重要。地球可以沒有人類，但不能沒有微生物。假如沒有人類，地球照樣運行；假如沒有微生物，地球上大多數生命終將死去，地球也將不再是藍色。

那么，我們與微生物的關系，是你死我活的競爭嗎？

其實也不是。如果從DNA的視角檢視物種之間的關系，必然是一片混沌中的拆分與整合。不同物種間的DNA互相交流，早已分不清你我。微生物會往宿主的基因里塞“私貨”，宿主也會將寄居或共生的微生物基因加以整體利用。按理查德·道金斯在《自私的基因》里的說法，我們都只是基因的載體，基因們在大部分時間里也會互惠互利、各取所需。

與其猜測，不如采取行動：

2007年，人類微生物組計劃啟動，如今已完成第二階段，立志破解微生物與人類疾病的因果關系。

2008年，歐洲腸道宏基因組計劃（MetaHIT）是眾多微生物計劃中的一項，華大集團參與了200多個歐洲人腸道微生物樣品的測序及分析，發現腸道微生物的豐富程度與人的胖瘦呈正相關。

2010年，地球微生物組（EMP）計劃啟動，旨在對地球盡可能多的生態環境的微生物群落進行檢測，覆蓋了從南到北的7大洲43個國家和地區，深化了人們對微生物多樣性的理解及其與包括植物、動物和人類在內的環境之間關系的認識。

2012年，美國能源部等機構聯合完成了對幾十種真菌基因組的系統分析，指出能分解維持植物細胞壁剛性木質素的真菌，可能在終止地球煤層形成中發揮了關鍵作用。真菌不僅存在于自然界，也存在于我們的腸道中，影響著人類的疾病和健康。

2014年，美國圣迭戈州立大學科學家發現一種叫作crAssphage的腸道病毒存在于全球75%的人口中；2021年，歐洲科學家在人類腸道中發現了一個名為Gubaphage的新病毒分支，含量僅次于crAssphage。盡管有研究報道腸道病毒跟人類的疾病和健康存在關系，但絕大多數病毒的功能仍然處于人類的認知空白區。

2016年，美國首次把微生物研究提高到國家戰略地位，發起國家微生物組計劃（NMI），設計頂層戰略規劃，支持跨學科合作，構建完善技術體系，研究微生物組與人類健康的關系，并促進科研成果進行產業轉化，服務人類健康。

2017年，華大集團參與發起了以測序全球所有物種為目標的地球生物基因組計劃（EBP），計劃在10年時間里完成這一任務。在這些測序成果里，相信有很多我們想要的答案。

2019年10月26日，華大集團聯合多國科學家在深圳第14屆國際基因組學大會（ICG-14）上正式啟動“百萬微生態”國際合作計劃（MMHP），旨在對人類腸道、口腔、皮膚、生殖道等器官的微生物組樣品進行大規模測序分析，破解微生物與人體共生的奧秘。

相處之道，團結方為共命體

相濡以沫，不如相忘于江湖。

——《莊子·內篇·大宗師》

在穩定的生態環境中，微生物與其他生命的相處是和諧的。可一旦人類過度打擾，讓其生存環境發生改變，微生物也會及時做出應對。基因重組是它們的繁殖方式，不同微生物間會交換基因，產生適應性更強的個體，而這個結果對其他生命的影響是未知的。比如，大腸桿菌原本是人體腸道中的正常菌種，但在2011年時發生了基因重排的大腸桿菌，最先在德國引發了大腸桿菌疫情，疫情蔓延到歐洲其他國家，波及4000多人，數百人患有嚴重后遺癥，數十人因此死亡。

基因重組不僅發生在微生物之間，還發生在微生物與其他生命之間。進入分子生物學時代后，隨著工具的進步，我們逐漸認識到，在人類基因中，有8%左右的DNA其實來源于病毒。當生態環境發生改變，原本無害的微生物也會成為致病根源，何況自然界還有一些以傳播疾病為己任的病原體呢？

那么，病原體就是疾病流行的唯一因素嗎？

并非如此，甚至病原體都不一定是導致疾病的主要因素，環境和社會因素可能才是主要因素。

環境更復雜，微生物也更復雜。有人說，南美洲的一只蝴蝶扇動翅膀，一個月后就可能引起北美洲的一場龍卷風，其實人類行為同樣如此。

我們肆意改造環境，破壞其他物種的棲息地，影響它們的生存，原本穩定寄生在這些物種身上的微生物，被迫找尋下一個寄主。

我們毫無界限感，擅自闖入地球未經開發之地，過分獵奇的結果，便是受到未知病毒的詛咒，在人類中掀起新一輪的瘟疫傳播。

我們的活動讓全球變暖、冰川融化，沉睡的古老病毒可能醒來，喜愛溫暖潮濕環境的微生物將瘋狂繁殖，生態失衡的結果，人類需要負責。

我們為滿足口腹之欲，將野生動物作為佳肴端上餐桌，也為原本并不打算侵擾人類的微生物打開方便之門。

……

人類社會的經濟發展和全球化正以前所未有的速度進行：我們擁有了無比豐富的物質生活、非常便捷的交通網絡；我們用高聳而龐大的鋼筋水泥人造建筑，宣示著人類對自然的改造多么成功。

但日益嚴峻的疾病威脅，告訴你這只是人類的錯覺。每一次傳染病大流行，人類都只能被動抵抗。這個看不見的對手，正讓人類社會悄然改變。

人類命運相連，人與萬物同樣共存共生。短視帶來的后果，便是人類需要為自己的行為買單。甚至我們為壓制疾病所采取的治療措施，也給了微生物反撲的機會。超級細菌的出現，真正讓人類面臨無計可施的境地。

我們該拿致病微生物怎么辦？

2020年注定載入醫學史冊。在西班牙流感暴發百年之后，又一場席卷世界的大瘟疫讓全球人民為之不安。

當疫情來襲，我們理所當然地將解決問題的重擔壓在科學家、醫務工作者、生物技術公司等專業人士和機構的身上，而逃避自己同樣作為地球人所應盡的責任，忘記了人類其實休戚與共。

在疫情威脅面前，我們面對前所未有的平等——沒有人能置身事外，沒有人能絕對安全。在微生物的陰影下，我們必須前所未有的團結，尋找解決之道，正視在日益復雜的生態系統中人類的正確位置，以及在致病菌全球化的背景下，人類如何發展。

微生物的威脅從不以個體面貌出現，人類沒理由在應對時分而治之。我們要避免額外的苦難，那些可能人為導致的阻礙，比如國與國之間的推諉與責難，比如科學發現的延遲與誤區，比如無謂的恐慌與謠言。

我們不妨將微生物的威脅理解成一種試煉，修正我們的認知，重塑我們的文化，建立新的秩序，給予我們重要啟示——讓我們認識到人力之有限、命運共同體的現實，以及充滿挑戰的未來。

共享之美，博弈造就新未來

各美其美，美人之美，美美與共，天下大同。

——費孝通

在地球歷史進程中，微生物與其他生命一直是以共生的方式共同演化的。在可預見的未來，它們也將與人類長期共存下去。

瘟疫流行，帶給人類的不只是肉體的疾病，還有精神瘟疫。在《十日談》里，薄伽丘寫出了瘟疫時期人們的多種表現，故事的主題便是十個年輕人來到郊外別墅躲避瘟疫，他們在十天的時間里講述了大量中世紀社會生活的故事，愛情是主基調，仿佛愛是絕望中的希望和救贖。其中《霍亂時期的愛情》，給相思的反應安上了患上霍亂的癥狀，結尾處插著代表霍亂旗子的小船成了主角愛情的保護傘，似乎也透露了處在瘟疫威脅中與陷入愛情一般孤獨。

如果把瘟疫當作不時到來的訪客，則設好彼此的界限是什么；如果視瘟疫為老朋友，則想好相處的要訣是什么；如果將瘟疫看成敵人，為戰斗而分泌的腎上腺素不僅讓人警覺，或許還會讓人永遠陷在恐懼之中，因為，這是一個可能永遠也無法消滅的敵人。

何況，從病原體的角度來說，它的最佳生存策略并不是弄死宿主，而是適應共生，并繁衍傳播給更廣泛的宿主。如果宿主死亡，傳播鏈斷裂，病原體也會消亡，這對病原體來說，也是致命打擊。

病毒雖然能成為消滅生物的武器，但也會選擇最符合自身利益的寄生方式。同樣，為了生存，生物也會產生適應性的變化，最后的結果是二者之間達到某種平衡，穩定地共生發展。

因此，我們與微生物的博弈，最佳結局并不是東風壓倒西風，或西風壓倒東風，而是平衡——我們共同生存的星球的生態平衡。至于那些將病毒當作生物武器的行為，就不在道德及倫理允許的討論之列了。

如果人類無法抗衡微生物，那么微生物本身呢？

疫苗的研發，就是人類巧用微生物的例子。去除或降低病毒活性，保留抗原，注入人體，訓練人體的免疫系統，人體便能抵抗這種病毒的入侵。

病毒也能作為藥物研究中的載體，通過基因工程技術，實現精準用藥。

海洋里有著眾多的微生物，病毒與細菌的斗爭，每秒都在發生。有研究顯示，病毒每天都會殺死海洋中15%~40%的細菌，保持著海洋的物種平衡，避免細菌的壟斷發展。

20世紀初期，德國科學家就嘗試用噬菌體來治療痢疾、霍亂等疾病。雖然在抗生素發明后，噬菌體研究停滯，但發現細菌耐藥性后，21世紀的科學家們重拾噬菌體研究，寄望于它能解決超級細菌的難題。

為了解決每年帶來約4億病例的登革熱問題，科學家們把目光放在了傳播疾病的蚊子身上。他們改造了埃及伊蚊的基因，讓蚊子體內有對抗病毒的抗體，并防止蚊子將病毒傳給人類。

人類與微生物的對抗，最終可能變成微生物與微生物的較量，這種“師夷長技以制夷”的策略是當下可見的更智慧的策略。未來，在生態平衡的基礎上，人類可以與微生物建立全新的共生關系，利用微生物為人類服務，或許是人類能爭取的最大利益。

同時，我們也要冷靜看待，環境改變、技術進步都可能會讓人類社會出現不少未知病毒。嚴峻的未來要求我們提前布局，完善防疫措施和流行病預警機制，以能夠在疫情呈星火燎原之勢時及時撲滅，避免不可控制的局面出現。

成書之心，志存救濟曲碎論

知不知，尚矣；不知知，病矣。

——老子《道德經·七十一章》

致病病原體中，有兩個是首先會被提及的——細菌和病毒。這兩種微生物都曾在歷史上留下“輝煌戰績”，時至今日仍是人類的噩夢。

人類曾經戰勝過天花病毒、脊髓灰質炎病毒等少數幾種病毒，但時至今日從未徹底戰勝任何一種細菌。如果按消滅人數來排名，病毒有時略勝一籌。比如天花病毒，據史料推測，可能是歷史上消滅人口最多的微生物。但如按致死率來算，細菌也不遑多讓。比如肺/敗血型鼠疫，致死率也超過了90%。而如果按傳染性來說，病毒又和細菌平分秋色。歷史上大型流行病的主角，都具有高傳染力的特性，它們從地球一隅隨人類出發，散播到世界各地。除此之外，寄生蟲的威脅也不容小覷，在欠發達地區，寄生蟲對人類的威脅不亞于細菌和病毒。

在這本書里，我們嘗試通過梳理歷史，回答幾個問題：

那些改變歷史的瘟疫，到底是怎么發生的？

瘟疫產生的原因，究竟是什么？

瘟疫在多大程度上，改變了我們的社會和文化？

人類曾嘗試的瘟疫治療方法，是有奇效還是徒勞？

現代醫學能為攻克疫情提供多大的幫助？

科技能為人類未來做些什么？

在一些故事里，你還將看到，人類的殘忍尤勝于瘟疫，造成大瘟疫的源頭或許是人類自身。譴責不是目的，希望能引發大家思考：作為萬物中的一員，猶如有主角光環加持的人類，究竟自大到了什么地步；號稱“萬物靈長”的我們，又愚昧到了什么程度。

此外，尹哥還想多記錄一些國人參與過的事件以及大師。

古代中國抗疫史大醫精誠，張仲景的《傷寒論》、葛洪的《肘后備急方》、孫思邈的《千金方》、吳有性的《瘟疫論》……這些先賢悲天憫人的共情、博通古今的智慧，留下了寶貴的精神財富。

現代中國抗疫史群星閃耀，如“首擒肺鼠疫”伍連德，“衣原體之父”湯飛凡，“天花疫苗鐵三角”齊長慶、李嚴茂、趙鎧，首創病毒體外培養法新技術的黃禎祥，“糖丸爺爺”顧方舟，分離出中國首株艾滋病病毒的曾毅，“中國干擾素之父”侯云德……有些名字或許不為公眾熟知，但這些防疫先驅貢獻卓越，不聲不響地在過去百年內把一個個瘟神收進了“魔瓶”。

當代中國抗疫史人才濟濟，新冠疫情伊始，鐘南山、李蘭娟、張伯禮、高福、陳薇、張文宏、汪建……他們都有不甘宿命的勇氣和與疫情一戰到底的決心，助百姓安康、護山河無恙。

總有一股力量讓我們淚流滿面。每一代人終將死去，什么又該永存呢？作為地球過客，我們又該給后代留下些什么？

是為序。