前言
為什么有的人特別招蚊子？

關于你，我們已知：人類，雙足動物，擁有高貴的理智、無限的才能，集萬物之大成，從未仔細閱讀過一份《最終用戶許可協議》——只是勾選了復選框而已。現在來認識一下你的其他部分：數萬億的微小生物生活在你的眼睛里、耳朵里以及腸道里。我們體內的微觀世界具備重新定義疾病、健康和人類自身的潛力。

由于新科技的出現，尤其是近幾年涌現的新科技，科學家們如今比以往任何時候都更清楚地了解我們體內的微觀生命形式，他們的研究成果更是讓人瞪目結舌。單細胞生物，即微生物，不僅數量比我們想象的要龐大，幾乎存在于身體的每一個角落和縫隙，而且作用比我們想象的更為重要，幾乎關系著人類健康的方方面面，甚至連性格也受其影響。

這些存在于我們體內和體表的微小生物集合，被稱為人類微生物群（human microbiota），它們的基因被稱為人類微生物群組（human microbiome）。像許多科學突破性發現一樣，發現微觀世界這一事實，也打擊了人類的自尊心。天文學告訴我們，地球不是宇宙的中心；進化論指出，人類只是哺乳動物中的一員。人類微生物組圖譜則告訴我們，即使是在我們體內，也充盈了能夠自行設定目標和安排日程的獨立或共生的生命形式。

我們的體內究竟有多少微生物呢？人是由大約10萬億個人源細胞組成的，但是人體攜帶著大約百萬億個微生物細胞。這意味著：你的大部分都不是你自己。

但我們并非只會招來傳播感染的致病病菌的不幸的宿主。事實上，我們的生活與整個微生物組一直保持著平衡。這些小生物絕非懶惰的宿客，而是在我們生活的方方面面扮演著不可或缺的角色，包括消化、免疫反應甚至行為舉止等。

我們體內的微生物群（community of microbes)，其實更像不同社區的集合。不同組的微生物群寄宿在身體的不同部位，各司其職。寄生在嘴里的微生物與駐留在皮膚上或腸道里的微生物是截然不同的。我們的身體不是孤立的個體，而是一個完整的生態系統。

人體微生物的多樣性甚至可以幫助解釋某些身體的奇怪現象，而我們之前一直把它們歸咎于運氣的好壞。舉例來說，為什么蚊子似乎更喜歡吸某些人的血？這些小家伙們很少咬我，但是我妻子阿曼達卻頗受蚊子的青睞。事實證明，對蚊子而言，有些人的血液比其他人的更加美味可口。血液味道不同的一個重要的原因在于，我們的皮膚上有著不同的微生物群（更多詳細說明請參見第一章）。

它們的作用還不止這些，因為不同人攜帶的微生物大相徑庭。你可能知道，就人類遺傳物質而言，我們幾乎都是相同的，你與坐在你旁邊的人的相似度為99.99％。但是，人與人在腸道微生物方面的差異就天上地下了——也許你們兩人腸道內的微生物只有10％的相似度。

這些區別解釋了人與人之間存在差異的原因——從體重不同到過敏源與過敏反應的不同；從我們生病的概率差異到焦慮程度不同。雖然我們才剛剛開始了解這個廣闊的微觀世界，但是這方面研究成果的影響卻是深遠的。

微生物世界的多樣性真是令人難以置信，但下面的事實會讓你更加興奮：大約40年前，我們還不知道單細胞生物的數量和種類究竟有多少。在此之前，我們對歸類世界萬物的基本思想，來自出版于1859年的查爾斯·達爾文所著的《物種起源》。達爾文勾勒出的進化樹，是根據生物共有的身體特征來歸類的，比如短吻雀、長喙雀，以此類推，這也成為我們歸類物種的依據。

人類對生命形式的傳統了解，基于裸眼或通過顯微鏡所看到的東西：較大的生物被歸類為植物、動物和真菌；其余的單細胞生物被歸類為原生生物和細菌。我們對植物、動物和真菌的概念是對的，但是我們對單細胞生物的了解完全是錯誤的。

1977年，美國微生物學家卡爾·烏斯和喬治·福克斯通過比較細胞層次的生命形式，運用rRNA（核糖體核糖核酸），繪制出了生命樹。這種RNA（核糖核酸）與DNA（脫氧核糖核酸）相似，存在于每一個細胞中，可以用來制造蛋白質。卡爾·烏斯和喬治·福克斯揭露出一個令人震驚的事實：單細胞生物比所有植物和動物的總和還多。［1］事實證明，動物、植物和真菌；人類、水母和蜣螂；每一根海藻、每一片苔蘚和每一棵高聳的紅木；每一種地衣和蘑菇……我們的眼睛能看到的所有生命，都只出現在生命樹樹干末端的三個小樹枝上。單細胞生物——細菌、古細菌（是由卡爾·烏斯和喬治·福克斯發現的）、酵母菌和其他細菌——在生命樹上則占據著主導地位。

幾年前，我們對人類體內微觀生命的了解取得了驚人的突破。新技術（包括DNA測序技術）取得的進步，以及計算能力的井噴，成為取得突破的關鍵。現在，利用新一代測序方法，我們可以從身體的不同部位采集細胞樣本，迅速分析里面包含的微生物DNA，并把全身樣本細胞的信息結合起來，以識別寄居在我們身上的成千上萬種微生物。我們發現細菌、古細菌、酵母和其他單細胞生物（如真核生物）共同擁有的定義其基因圖譜的基因組，比我們人類的還要長。

然而，新的計算機遺傳算法可以更容易地解釋所有的遺傳信息。具體來說，我們現在可以創建自己的微生物地圖，并與身上不同部位的微生物組進行比較，也可以與其他人身上的微生物組進行比較。我們不斷了解到的許多知識都來自人類微生物組項目。這個研究項目由美國國家衛生研究院（NIH）資助，耗資1.7億美元。到目前為止，所資助的200多名科學家已經分析了至少4.5萬億字節的DNA數據。而這僅僅是一個開始，國際上其他組織和機構也都在努力，例如歐盟資助的科研小組“人類腸道元基因組計劃”（MetaHIT）一直在補充和分析更多的數據。

這種分析的成本正在迅速下降，越來越多的人因而有機會了解寄居在其體內的微生物的多樣性。大約100年前，如果你想了解自己的微生物組的構成，大概需要花費1億美元。現在只需要花費100美元就可以獲得這些信息——這么便宜，以至于可能不久微生物組的構成就會成為醫生要求的常規醫療檢測項目。

為什么醫生想了解你的微生物組呢？因為新興的研究表明，微生物和多種疾病之間存在著我們以前所不知道的聯系，這些疾病包括肥胖癥、關節炎、自閉癥和抑郁癥等。隨著對這些聯系的了解不斷加深，我們也看到了未來治愈這些疾病的曙光。你能想到的任何事情，都會對微生物組產生影響：藥物、飲食甚至你是否是家里最大的孩子，或者你有多少個性伴侶等。在下面的章節中，你將會了解到，微生物已經深深地融入我們生活的各個方面。是的，微生物正在重新定義人類。