微生物与人：从疾病到治疗

Chapter 3　Microbes and Man

第二章结尾处，我提到了纯粹科学理论与应用的相互关系，医学便是体现这种相关性的一个典型例子，它给人留下深刻的印象。尽管在英文中，医生和博士都叫doctor，但医学不算一门科学，而是一个技术的典范，它是各分支科学应用于人体的技术，是有史以来科学与其应用携手共进的最佳例证。即便在今天，医学在技术领域仍独树一帜，任何一个生物化学或物理实验室的基础理论被应用于医学实践的时间，都仅有几周，而不是几年。为什么呢？

原因很简单，无论我们是谁，医生、科学家、富豪抑或凡夫俗子，我们都不愿意生病，因而我们都怀着极大的热情去支持那些为治疗和减轻病痛而从事的研究，却对诸如类星体和浮游生物生态的研究没有多大兴趣。自身利益的驱动带来了医学研究的蓬勃，而微生物又是绝大多数疾病的病因，于是20世纪，微生物学发展迅猛，尤其是在医学领域。为此，微生物学家们确实怀有特殊的感激之情。但是，这种利益倾向也自然而然地导致了微生物学发展的失衡——非医学领域的微生物研究被相对忽视了，在以后的章节我将对此做出更详尽的阐述。尽管纯粹的微生物学家们经常批评他们医学同行的狭隘，但这绝对无法磨灭传统病理学家和细菌学家对整个微生物学的巨大贡献。

我不奢望能在本章对医学微生学做出一个全面的评述——其实就连浅显的叙述也是难以做到的。微生物会引起人、动物和植物的疾病，但并不是所有已知的疾病都是由微生物引发的。血吸虫病等疾病就是由较高等的动物（一种虫）引起的；肺癌等疾病由环境因素（如吸烟）引发；血友病等其他疾病则是遗传性疾病，起因于某些家族特有的遗传缺陷。我将在第六章叙述微生物如何被用来检测遗传病，甚至将来可能被用来治疗这些疾病。微生物引起我们日常的大多数病痛和严重疾患，但要弄清哪种微生物引起哪种病，读者就要去其他书中查阅对它们的分类表了，如医学、兽医学、农业和理论微生物学的专业资料。表2列举了一些疾患及其致病微生物。尽管结核病和腮腺炎等少数疾病均系单一类型的微生物引起，但相似的症状也可能是不同的微生物感染引起的——这是该表向我们传达的一个重要信息。一个很明显的例子就是腹泻，它能由细菌、病毒、原生动物或偶然由真菌引起，甚至连蓖麻油等无生命物质也可使之发生。疾病的名称（特别是那些早为人所知者）通常来源于其症状，而非致病微生物：肺炎是肺部的炎症，由细菌、病毒或真菌等种种微生物之一引起；脑膜炎是脑膜的炎症，由细菌或病毒引起。针对所有的病例，医学诊断的第一步是根据症状的强度、复杂性和起源等详情来进行判断，接下来便是给出治疗措施，必要时提出进一步检查意见。然而，我并不打算在此提供一本诊断手册，只想就一些特定疾患及其致病微生物重点讨论微生物疾病的发生、传播及防治等问题。

表2　疾患及其致病微生物

疾病是一种寄生现象，那些寄生在人的皮肤、口腔和肠道的微生物依靠宿主提供的食物和能量生存，对宿主却毫无贡献（某些肠道细菌可以为宿主生产维生素B，因而称作共生，我将在第五章讨论这种现象）。尽管皮肤、口腔和肠道中细菌的过度繁殖会导致人身体不适，但这些细菌通常对人是无害的，相反，它们可能会因为消耗掉某些恶性致病菌所需的养分而抑制其生长，从而对人有好处。作为寄生者，这些微生物与宿主互相适应、相安无事，这种现象广泛存在于所有生物体内。而疾病的发生是由于一种微生物侵入宿主或宿主的某一身体部位，随后大量繁殖且与宿主不相适应。这时，宿主自身的生物防御功能就被激发了。当防御抵抗失败或抵抗过度时，宿主便会病倒甚至死亡。很明显，正是这种不成功的寄生杀死了宿主。从发展的角度看，宿主的死亡意味着寄生者的寄宿微环境遭到破坏，继而所有依赖于宿主的寄生生物都会死掉。如前所述，那些与宿主相互适应、和平共处的微生物是可以长久地寄生下去的，而那些适应能力差且毛手毛脚的微生物就往往是危险甚至致命的。

如果说某些疾病的发生是由于寄生的微生物找错了宿主或在错误的部位繁殖，那么在另一种宿主或同一宿主的其他部位，该微生物一定能与宿主相安无事地共同生活。这样的例子是很多的。百日咳博德特氏菌通常能从健康人的咽喉中分离而得；引起咽炎和扁桃体炎的链球菌属也会出现在健康人身上。宿主与这些微生物和平共处，似乎能毫不费力地将后者控制住，只有当宿主自身状况发生变化时，这种平衡才会被打破从而引发疾病。以百日咳为例，年幼的儿童虽然很容易感染此病，但而后便产生了免疫力，于是在日后的生活中，他们即便再次被感染，也只是轻症而不会被察觉。这得归功于初次感染时身体所建立的对付博德特氏菌的防御机制，它们可被以后的感染激发而恢复功能。该详细机理我将在后面讨论。

引起“典型性”肺炎的肺炎链球菌，在显微镜下看起来像一串球形的念珠，经常能从健康人的咽喉部位分离出来。一些菌株引起人冬季咽喉疼痛，却很少危及生命。有些品种，如酿脓链球菌，也栖息在健康人的咽喉部，它引起第58页表2注明的一些疾患，也在极少数情况下酿成一种罕见而可怕疾病——坏死性筋膜炎（恶性溃疡）——仅几小时内患者肉体的溃烂就蔓延开来。幸好，链球菌感染对适合的抗生素或药物反应良好。另有一种偶尔引发危险的珠状细菌则是细菌性脑膜炎的病原，叫作脑膜炎奈瑟氏菌，俗称脑膜炎双球菌。它似乎也与健康人共生，栖息于宿主的鼻部和咽喉，但平常不会造成任何明显的危害。然而，也在极少数情况下，它仍会引起来势凶猛且通常致命的疾病（顺便提一下，虽然近来因偶尔在学生中暴发而引起了新闻媒体的注意，但此病大多发生于婴儿）。细菌性脑膜炎发展迅速，给医疗带来了极大的困难：其实不乏效果好的治疗药物，只要能够快速做出诊断，链球菌感染就能得到抑制，但由于该病的早期症状与病情温和的流感颇为相似，及时确诊不是件容易事。科学家在好几年前就制出了针对多种脑膜炎的预防菌苗，通常用于此病的接触者（虽然实际上本病不是很容易实现人际传播）。为什么这些平常温顺或（即使治病也）致病力不强的细菌会在某些不走运的人身上毒力大增，这点一直令人不解。虽然在极少数情况下（我再重复一遍），坏死性筋膜炎和细菌性脑膜炎才会暴发，但它们仍普遍引起恐慌。

一个情况好得多的例子，是在皮肤和鼻腔滋生的葡萄球菌，一种微小的球形病菌，在显微镜下可见到它们长成一团一团。其中的多数是白色葡萄球菌（菌体呈白色），但有时也能从中分离出它们的黄色兄弟——金黄色葡萄球菌；前者是完全无害的，后者则能引起粉刺、疖子及更严重的皮肤疾患。由于某种不明的原因（此类皮肤感染在青春期很普遍，故这或许是出于宿主身体状况的变化，而非微生物本身的变化），毛囊或汗腺会受到黄色化脓球菌感染，然后出疹、发炎、大量脓液和污物流出等一系列令人烦恼的常见症状就相继出现了。

●脑膜炎奈瑟氏菌的电子显微镜照片。在易感人群中引起脑膜炎的细菌，系直径约7微米的成对球体（故称双球菌）。在细胞周围膜中的突起或小泡里含有引发疾病症状的毒素。 ［蒙C. A. 哈特（C. A. Hart）教授和J. R. 桑德斯（J. R. Saunders）教授特许］

我们的肠道中存在着一个相当平衡的微生物群体，尽管食品加工中采用了现代消毒技术且公众普遍具有良好的卫生习惯，这些微生物无疑还是在家庭和社区中从一个人传给另一个人的。因此，我们对本地的微生物产生了免疫力，能够与其和平共处。一个新生儿几乎是无菌的，仅带有从母亲子宫获得的细菌，不久后又从母乳中获得了乳杆菌，继而发展为成年后的混合菌群，包括大肠杆菌、梭菌、拟杆菌、乳酸菌、假丝酵母等。可以说，这些成员碰巧对我们有益，因为它们排挤了我们不希望有的微生物。一些权威人士主张用适当的细菌培养物的“益生作用”来缓解恢复期病人的胃肠道紊乱及控制畜群中疾病的流行。

平时，我们和自身的微生物相安无事，但当我们到另一个国家旅游时，由于最初几天饮食不慎，我们的肠道菌群往往会经历灾难性的重新分布。那些来自巴黎、罗马、开罗或孟买的大肠杆菌，与来自芬奇利、伦敦的大肠杆菌在人体引发的免疫力是不同的，旅游者由于不清楚这一点，因而屡屡在品尝美味佳肴后大倒胃口！尽管的确存在一些惹是生非的外国肠道细菌，它们引起痢疾、伤寒和副伤寒，甚至霍乱，但大多数游客所患的水土不服并非由恶性致病菌造成，而是那些在当地无害却击破了游客免疫防线的普通细菌。

现在我要离题片刻，给大家讲讲降低这类肠道感染的小窍门。不过我得声明一下，这只是些江湖医术，因为我可没有行医资格。其实并没有什么办法能够避免接触这些微生物，我们所能做的仅仅是尽量少接触它们，还要避免非微生物引发的肠道功能紊乱，以便在免受痛苦的情况下获得免疫力。具体措施就是，在初到一个地方的头几天不要饮食过量，少喝些当地的水，选择新鲜烹调的菜肴，水果要洗净，等等。如此几天后，你便可以津津有味地大嚼当地的美食，而不必担心那些肠胃不适了。

大肠杆菌是多数哺乳动物（包括我们自己）肠道下段的主要居民，它们完全正常。每天，成万亿的大肠杆菌被我们排入污水系统，然后很快在那儿死去。它们是否在河流、土壤和食物中出现，是判断是否发生粪便污染的微生物学试验依据——该项检验被公共卫生实验室广泛采用。大肠杆菌的绝大多数品系都对我们无害，但如上所述，当我们在遥远的异国他乡遇到陌生的大肠杆菌品系时，麻烦就来了。同理，来自其他哺乳动物的大肠杆菌有时也会对我们不利。例如，近20年以来，大肠杆菌0157品系就成了一个棘手的问题。有资料显示，它来源于拉丁美洲，现已在全世界牛群中传播开来。当屠宰后的动物被切开时，大肠杆菌0157很容易从动物的肠道跑到切割开的肉表面，而如果以后活菌沾到人手上被吃了下去，就会引发急性出血性腹泻，甚至使少数病人罹患肾衰竭或死亡。20世纪90年代暴发了几次严重的疾病：第一次于1992～1993年发生在美国，经追查，罪魁是未熟的汉堡包；第二次于1996年发生在日本，问题出在统一分发的学校用餐上；第三次于1996～1997年发生在苏格兰，系生熟肉盘的交叉感染惹的祸。在日本的疾病暴发中，重病约1万人，死亡13人；苏格兰的暴发仅使500人患病，但有18人死亡。大量处理农产品特别是新鲜肉类时，严格注意卫生是一项重要的预防措施，也就是说，对肉类的烹调务必彻底。对此，我在本章后面还会更多地谈及。

我们与自身肠道微生物间的关系有时会变得紧张。多年来，人们一直认为十二指肠溃疡是由精神压力导致的疾患，即由焦虑、工作压力、饮食不规律和疲劳过度引起的自己对自己身体的损伤，这种病在尽职尽责的雄心勃勃者身上的确很常见。此病在过去无法根治：饮食限制、镇静剂或对某些不走运者施行根治性手术是仅有的可行措施。然而，近15年来，医学家们认识到（起初还不太相信），此病的常见病因是现在被称为幽门螺旋杆菌的细菌。它进入年轻人体内（此菌可能来源于家蝇），在十二指肠（有时于胃）内表层定居并潜伏下来，极难被检测出。它们虽沉默却依然活着，并产生某种刺激物（大概是氨）致内表层发炎。大多数受感染者似乎都能适应这种处境，除慢性消化不良外没觉其他不适，但在少数人中，炎症导致了溃疡和其他后果。受螺旋杆菌感染者十分常见（因此向广大民众推销抗消化不良药剂似乎是有利可图的），但有个问题一直为专家们所争论，即为什么有些人病情严重、身体衰弱，而另一些人仅较多出现嗳气症状。可喜的是，现今，多数患者经两周左右的抗生素鸡尾酒治疗即可痊愈。

关于螺旋杆菌的报道表明，病原微生物栖息在我们身体中某些特定部位，使人染上旷日持久但多半进展缓慢的微恙，而不会引起急症。很早以前，人们就知道分枝杆菌能引起结核病：20世纪中期，大量X光片检查结果表明，一些人能在为期数年的轻度感染后，不知不觉得以自然恢复。然而在多数病人中，结核病“进展”十分迅速。另一种能引起某种慢性但传播广泛的“压力疾病”的微生物疑为衣原体属，此种细菌曾一度被认为是大型病毒，但它其实很小。该病原体古怪得很，它们有一种具传染性的自由生存形式，但在侵入宿主细胞后则以另一种形式存活下来，并就地发挥作用。好多种衣原体都可以侵犯眼、肺和泌尿系统的细胞，通常引起急性病患，但证据表明，有一种衣原体栖息在动脉壁，促使脂肪在局部日渐沉积，最终导致心脏病发作。上述情况尚无病例证实，但确有少数慢性病系细菌引起，这就使人不禁好奇，究竟有多少使人迷惑的疾患（像关节炎和慢性疲劳综合征）是由微生物长期作用所造成。

现在让我们回到致病菌的传播这个主题上来。那些具有免疫力的健康人会把致病菌带至各处，他们一旦携带了致命微生物（如引发伤寒的细菌），就成为极度危险的传染源，应当予以隔离。伤寒玛丽就是医学史上一个抹不掉的记忆。玛丽是纽约的一名厨师，她本人对伤寒具有免疫力，却使20世纪20年代无数的美国人受到伤害，而她不相信自己是罪魁祸首，于是更名换姓以便重操旧业，从而导致了灾难性后果。在玛丽被确认为伤寒病原携带者的23年中，她一直逍遥在外，最后才被隔离起来。今天，应用抗体通常可以治愈伤寒病菌携带者，但治疗过程漫长而烦琐，因此那些自觉良好的携带者是很不情愿接受这项治疗的。

动物往往是人类疾病的传染源流。流产布鲁氏菌所引起的波状热是通过牛传播的；土拉弗朗西斯（前称巴斯德）菌是罕见而极度致命的土拉菌病的病原菌，它通过某些啮齿类动物（如加州地鼠）传播并经扁虱叮咬而感染人类；布氏包柔氏螺旋体，能引起名为李姆氏病的罕见关节病变，在赤鹿、小鼠或鸟类中传播，也是经由扁虱叮咬传染的。嗜睡病是由两类寄生性原生动物中的一种锥虫引发的，该病在非洲是牛身上的一种疾病，但也通过采采蝇的叮咬而传染人类。疟原虫属包括引起疟疾的几个种类，人们如今已知道它是由蚊子在人群中传播的。病毒病——几种类型的登革热——也是通过蚊子传播的。

啮齿动物，如大鼠和小鼠，可携带并传播引起胃肠炎的微生物。而淋巴腺鼠疫由鼠疫巴斯德菌（亦称鼠疫耶尔森氏菌）引起，这种细菌和大鼠之间的联系已载入史册。1665年，一场大瘟疫席卷伦敦，无数人死于这种在中世纪被称为黑死病的淋巴腺鼠疫。一些人相信童谣“围绕玫瑰花”中推崇的民间医药偏方，以为用那些有香味的花草来掩盖尸体腐烂的恶臭可以多少保护人们不受瘟疫袭击。事实上，鼠类仅仅将瘟疫从一个地方带到了另一个地方，而真正将疾病从患病老鼠传染给人的，是老鼠身上的跳蚤。直至今日，淋巴腺鼠疫在亚洲某些地区仍时有发生。越战期间，该病成为一个严重问题。1965年上半年，南越便有2000个病例被确诊。战争、冲突和瘟疫总是结伴而行，1947年印度独立后的动乱时期，仅一个州就有57000人死于瘟疫。

当然，动物也可能是病毒性疾患的携带者。口蹄疫偶由牛类传染人。狂犬病（早期称为恐水症）对人类的威胁极大，但对某些哺乳动物（如松鼠、吸血蝙蝠）而言则仅仅是一种地方性流行病。该病于20世纪前半叶才基本在欧洲绝迹，但随后又开始悄悄地由东方回到欧洲，而狐狸是主要的病原携带者。英国没有此病，这要归功于多项严格的检疫制度。最近，人们把掺了口服狂犬疫苗的狐狸诱饵故意散布出去。这一举措取得了令人鼓舞的成功，患狂犬病的狐狸在欧洲大陆得到了控制，甚至在某些区域已经消失。或许不久，英国检疫条例的限制就会放宽。

尽管在许多病例中，动物、昆虫和病人均扮演着传染源的角色，但并不是所有传染源都是有生命的。土壤、水源中就含有各种致病微生物，比如霍乱就是由栖息于河口的具致病力的细菌引起的。这些非生命传染源中也包含了被微生物学家称为条件病原体的微生物：它们通常并不致病，只有找到受伤（如有溃烂面或新近出现裂口）的宿主时才繁殖起来，从而推迟伤口愈合，甚至造成疾病。破伤风和气性坏疽就是这一类病，引起这类病的微生物通常生活在不同的环境中，它们并不侵染健康组织，只是在受伤部位繁殖从而造成可怕的后果。我要再简短地介绍一下这类疾病。已知许多温和的条件病原菌通常被我们自身的免疫系统迅速制服而不被察觉。1976年，一种意想不到的传染源引发了著名的军团菌肺炎。在费城，美国军团的一次集结后，许多人死于神秘的肺炎。这种病后来被命名为军团病。致病微生物在实验室很难被培养出来，并无法与已知病原微生物进行比较。尽管如此，它最终在1979年被鉴定并命名为军团杆菌，随后便在世界各地传播开来。在英国，2%～3%的肺炎明显属于军团菌肺炎，而且50岁以上的人易患此病。总体上说，这仍是一种温和性疾病，它们可能在许多发病的年轻人身上未被诊断出来，而被当作不明流感来对待了。

这种新的病原菌到底从何而来呢？微生物学检测证实它来自水源，尽管数量较少，但常常出现在家庭、旅馆和医院的供水系统，尤其是温水系统中。用氯气处理和加热便可杀死病原菌，因此自来水和沸水中找不到这种菌。凉水和温水因氯气挥发掉以后，尤其当贮水器有水垢时，往往军团杆菌就出现了。空调系统的贮水器，公共淋浴和洗衣设备的水池都属于这类容器，尤其在停用一段时间后更是如此。这种病在费城的初次暴发是由于空调中的存水被污染，带有军团杆菌的细小水滴（气溶胶）被不断地吹进会议大厅，而军团集会的大多数成员年龄都相当大，故而发病率很高。自1979年以来，人们又发现了其他几个类似的案例，比如地中海酒店的淋浴供水器、医院和办公室的空调系统、加湿系统和冷却系统遭污染而致病。幸运的是，即使是易感人群，也要在吸入相当量的军团杆菌后才可能发病，而且此病一旦确诊就很容易治愈。依上所述，我们可以得出怎样的结论呢？那就是军团杆菌存活于地球的时间也许和人类一样长，甚至更久远，但现代化生活给予了它侵染人类的新机会。

然而，并非所有疾病都有如此明确的传染源。性病、病毒感染（如普通感冒）、脊髓灰质炎、流感等疾病似乎就没有。这些疾病之所以发生，也许是因为普通人群里始终存在着一些有临床症状的携带者。为数不多的权威人士相信，由螺旋体引起的一种性病——梅毒——是15世纪末由哥伦布的船员从海地带回欧洲的。这种病显然又在1769年库克船长率领的侵略者占领南海岛之后传染给了当地岛民。梅毒几乎只能通过性交传播，欧洲人将它引入波利尼西亚后，该病迅速成为当地的地方性疾病，并给当地居民带来了永久的肉体痛苦和精神创伤。普通感冒可能由那些在夏季染上轻症的人传播，在特殊环境下也可能会销声匿迹。尽管南极考察站的气候很恶劣，但是在那儿待了一两年的人通常好几周都不会感冒，直到一条刚到的供给船引发全体工作人员新一轮的感冒。特里斯坦·达库尼亚群岛的居民因当地火山活动频繁而于1961年迁居英国，他们此后对感冒和支气管疾病特别敏感，城市生活的紧张和摇滚乐的喧闹曾一度令他们厌倦，这些疾病恐怕越发让他们向往回归故土吧！

任何在人口密集的社会潜伏的病原微生物都会令我们恐慌，为人熟知的病毒疾病尚且如此，更别提那些来历不明的了。患者遭受该病毒侵袭后会产生某种免疫反应，而科学家们可以通过该免疫反应类型来识别流感病毒。然而，人们在过去的几十年里逐步发现，引起从小感冒到流行性感冒的一系列呼吸道感染疾病的病毒不止一种，而是为数众多的各类病毒。此外，研究还发现了许多不致病的病毒种类。鉴于感冒是人们最为关注的话题，尤其是在严寒的冬季，我将打算就此问题提出一些看法。

咽喉可以藏匿大量病毒，这些病毒分为三类。第一类是腺病毒，主要在扁桃体上繁殖，可引起咽喉炎，到1975年已经鉴定出31个不同的类型；第二类是通常存在于覆盖鼻腔和喉咙的黏液中的粘病毒，其中包括流感病毒、腮腺炎病毒及引起温和感冒和流感样疾病的病毒，由于这类病毒可引起血球凝集，故在实验室较容易被鉴定；第三类是数不清的各种小病毒，被称作小RNA病毒及其亚型——鼻病毒，其中包含引起普通感冒的病原体。不幸的是，鼻病毒至少有90种。另一类小RNA病毒是肠病毒，尽管它是在肠道中被发现并从肠道中分离出来的，但咽喉中也有这种病毒。一些病毒可引起咽喉炎和胸部感染，例如已知的30个类型的柯萨奇病毒（这是以美国的柯萨奇小镇命名的）；另一些病毒（如艾柯病毒）要么引起呼吸道感染，要么不引起任何不良反应。所以我们可以得出这样的结论，即病毒存在大量不同的类型，但只有少数是致病的。与那些一种菌引起一种病的较大型微生物不同的是，许多不同类型的小病毒会引起相似的疾病。从建立免疫防御的角度来说，这个结论是令人沮丧的：因为一个人可能患30种不同类型的感冒，而且对每种感冒的免疫力都只能持续很短的时间，这是一场反复而琐碎的旷日持久战，我们有机会打赢吗？答案是肯定的，但进展显然是缓慢的。

对于流行性感冒，情况有所不同，但也十分不好对付。第一次世界大战刚结束，流行性感冒病毒的一个致病力特别强的毒株就在全世界传播开来，在1918～1919年间引起约2000万人死亡。猪显然是该疾病的传染源，后来不知怎么就传给了人类，由于没有任何人对其有免疫力，该病迅速地四处蔓延。这一毒株以往只偶然引发疾病，此前从未引起过如此激烈的全球性大流行。还有一些大流行发生于远东，比如1956～1957年的“亚洲流感”大流行，其病情较轻，而病源大概是相同的。不过猪并非流感病毒的唯一来源；1997年的鸡流感中，人一旦受染就迅速死亡；当时，香港受染者18人，其中6人死亡。幸好采取了包括清除受染鸡在内的封锁措施，疾病的蔓延才得到控制。

禽流感确实引起了鸡的死亡。然而，尽管著名的全球性大流行疾病让人们付出了惨重的死亡代价，但人类的流行性感冒很少致人死亡。此种感染经常是通过加重我们的非特异性免疫负担，从而为更致命的感染铺路的。有些医生给流感患者施以抗生素，他们清楚，包括流感在内的病毒性疾患对抗生素并不敏感，只是在我们机体自身抵抗病毒感染时，这些药物可以阻止细菌性继发感染。所以，如果你只是得了流感，就别指望抗生素有什么神奇的疗效！

麻疹和流感等许多我们熟悉的病毒性疾患在几天之内就会发病，且大多没有明确发病部位：它们引发的是头疼、鼻塞、发烧等全身性症候群。但是，有些病毒感染则发病缓慢且针对特定部位。最常见的例子是寻常疣。疣是由乳头状瘤病毒引发的，通过接触传染，经6个月左右形成的一可见瘤块。皮肤寻常疣实际上传染性不强：病毒只有进入皮肤最表层下的组织层才能繁殖起来，因此，它在抵达目的地前往往已脱落或被清洗掉。人类乳头状瘤病毒造成的皮损除影响美观外别无大碍。它时而出现时而消失，反复无常。但是，其中有一个感染生殖器的亚群则是危险的：现已清楚，它与子宫颈癌有关；无论怎样防止其流行，该病还是在全世界造成了妇女的早亡。数目繁多的各类乳头状瘤病毒能感染多种哺乳动物、鸟类甚至爬行动物；它们一般不在各种宿主之间传播。

关于许多外来的疾病，我已经说过，国际旅行既是人们的一项广泛社交活动，又是微生物的一次大串联。当地的病原体会从游客中寻找新的易感宿主。许多病原体引起的疾患虽然使人烦恼却为时短暂：它们早晚会被不情愿得病的宿主之天然抵抗力（有时借助于现代药物）制服。但是，像疟疾和某些热带腹泻之类的其他疾病却顽固而危险。上述情况一直变化不大，但近几十年来，由于遥远的异国景点已向游客开放，危险更易扩散，而且，便捷的空中旅游更增加了体内潜伏病毒的旅游者把区域性疾病带至世界各处的危险性。

在20世纪50～60年代，我曾四处旅游。当时，我的护照上附有一小本对天花、伤寒、霍乱及黄热病等区域性疾患的免疫接种证明，这些是对可预知疾病的普通预防措施。然而，患不可预知疾病的危险依然存在。埃博拉病就是其中之一，它的暴发引起了人们极大的关注。此病由丝状病毒引起，自1976年起就为人所知，当时，扎伊尔某代表团的护士中出现了第一例患者，到最后总计受感染者不低于278人，其中死亡者达90%；同年，苏丹也出现了此病。1995年初，埃博拉病又一次在扎伊尔暴发，疾病受控前死亡人数超过170人。针对该病尚无可靠的治疗措施或预防疫苗，患埃博拉病者死亡极快，其惨状令人毛骨悚然。患者死亡极快意味着，埃博拉在人口稀少或与外界较隔绝的地区暴发后，其传播会受到一定的限制。不过1995年，一位患者离开埃博拉病暴发地后，于确诊及隔离前乘飞机旅游到了南非，此事自然引起了公众的巨大恐慌，因为像扎伊尔埃博拉这样致命的疾病，要是蔓延到人口密集的社区，其后果之严重性读者们可想而知（以这种后果为主题的畅销小说作品，在1994～1995年至少有两部）。封锁措施不是没有，但能否及时发现疫情并采取行动，一直是困扰着专家们的问题。不用说，对这类微生物的研究困难而危险，还需要具备最严格的防护措施。

埃博拉病毒来自何处？当地另有两种致死性非常强的病毒——拉沙热病毒和马堡病毒——它们分别来自啮齿动物和非洲绿猴，均于1967年被送至德国制备脊髓灰质炎疫苗。但埃博拉的天然传染源尚不为人所知。猴属于嫌疑之列，但该病对其致死性与对人的几乎相同，故它们还不像是原初的携带者。看来，非洲总有奇闻发生^[1]——恐怕别处也不例外。1989年，多种埃博拉（幸好对人不怎么致病）造成一群由亚洲进口的猕猴死亡。

病毒甚至能够摧毁免疫系统。1981年，一种破坏免疫系统的疾病被发现于美国西海岸的同性恋男子身上，患者最终因感染其他微生物而死亡。该病的患者可因已知的95种以上的感染而死掉，最常见的是由条件致病菌引起的感染，例如真菌性肺炎，一种健康人能够抵抗的疾病（见第58页）。这种造成人体免疫力丧失的微生物被吕克·蒙塔涅（Luc Montagnier）教授和罗伯特·盖罗（Robert Gallo）教授分别在法国和美国几乎同时被确认为病毒，并得名人类免疫缺陷病毒（HIV）。HIV侵染人体后可潜伏若干年，最终发展为艾滋病（获得性免疫缺陷综合征，AIDS）并导致死亡。HIV存在于患者的血液、精液和唾液中，一般情况下不会发生接触传染，只有当患者的体液进入新宿主体内时才会传染，如男性同性恋者在肛交时精液与血液混合而发生传染。20世纪80年代中期，虽然起初人数不多，但北美和欧洲的异性恋者也开始被感染，病毒先由双性恋者传给妇女，尤其是妓女，而后传播开来；那些共用注射器静脉注射毒品的瘾君子们也会相互传播。艾滋病在北半球蔓延的同时，一种类似的疾病在近撒哈拉的非洲地区流行开来，也同样侵染异性恋男女。非洲HIV与美国的明显不同，说明HIV与流感病毒一样容易变异。有证据表明，HIV／艾滋病源于20世纪50年代的非洲，是由灵长类传染给人类的一种新型疾病。

20世纪80～90年代，引起艾滋病的HIV感染成为对全世界公众健康的一大威胁，想必大多数读者对此都很清楚。HIV持续蔓延，尤其是在异性恋人群中；奇怪的是，在人群中传播的HIV更常见者现已改为非洲变种，疾病流行头10年间的那种HIV在同性群体内散布的情况也反倒罕见了。艾滋病之所以引起公众的极大忧虑，不仅是因为它冲击了人类道德和禁忌的底线，更在于到目前为止，它仍然无药可医。到了20世纪90年代中期，情况有所改善，至少在富裕的国家是如此；当时，药物组合疗法可以使HIV阳性患者的艾滋病发作延迟好几年，但是长期用药产生的令人难以忍受的副作用依然是个问题。就世界范围而论，HIV／艾滋病在头十几年里还是比较次要的流行病，但20世纪90年代以后，它开始在非洲暴发，据联合国统计，1997年，非洲230万死亡者中9成因艾滋病而死。据说在博茨瓦纳和津巴布韦，HIV阳性者占总人口的1／4，这一非洲疾病似乎已同疟疾和结核病相匹敌，成为重大的全球性灾难。由于医疗费用昂贵、疗效短暂，本病依然是不治之症；也许预防是治疗HIV感染的唯一办法，但它涉及改变人们的行为和态度等难以驾驭的问题。

有几种较温和的病毒性疾患容易使患者发生次级感染。感染后疲劳综合征是一大类疾病的总称，其中有一种肌痛性脑脊髓炎（简称ME，曾被误称为“雅皮症”），患者容易患口疮和阴道炎，而病原菌却是本来在他们体内无甚害处的白色假丝酵母。这样的免疫缺陷症在动物中也会发生。1988年，一场著名的流行病袭击了北海的包括灰色和普通种在内的各种海豹，造成共约14000只海豹死亡。该病被证实是由一种迄今尚未识别的病毒引起的，这种病毒与犬瘟热病毒类似，但海豹最终其实是死于一系列的继发性细菌感染，病毒只是削弱了海豹的免疫力。这场灾难激发了公众的想象力，新闻界也借此散播各种臆测推论，声称废水污染、过度捕鱼、有机氯残留或全球变暖等问题造成了这次流行病的发生。然而，到了1989年，疾病消失了，海豹的数量逐渐恢复，但环境因素并未改变，因此疾病真正的起因仍是一个谜。

●一头死于海豹犬瘟热的海豹。这是一头于1988年该病毒病流行时拾到的海豹。这次流行病使仅英国北海岸就损失了大约3000头海豹。（由海洋哺乳动物研究会提供）

为什么微生物能够在咽喉、肠道或其他地方滋生呢？总的说来，这个问题的答案尚未可知，但至少我们搞清了个别案例的奥秘。我们前面提到过流产布鲁杆菌，它使人患波状热，更易引起牛的传染性流产，患病的母牛会早产出依然活着的牛胚胎。流产发生时，连接胚胎与子宫的母牛胎盘是流产布鲁杆菌唯一存在的地方，而母牛和子牛身体其他部位都未发现这种病原菌。20世纪60年代，哈里·史密斯（Harry Smith）教授和他的同事们找到了答案。原来流产布鲁杆菌的正常生长需要大量的维生素和其他微量物质，其中一种是与蔗糖类似的物质，名为赤藓醇。赤藓醇在动物组织中含量甚微，却不知何故在胎盘中含量很高。因此流产布鲁杆菌便在胎盘繁衍滋生，而不是其他部位，当胎盘——连接胚胎和母体的生命线被感染而坏死时，母体就会将其排出体外。

导致传染性流产的布鲁杆菌是感染专一性的一个典例：事实上，微生物疾病通常发生在特定的部位。史密斯教授和他的同事们发现，给实验动物注射赤藓醇可以诱导出全身性布鲁杆菌病。微生物之所以在特定的部位生长并引发疾病，是因为这些部位有它们所需要的养分或者没有它们不喜欢的某些物质。感染专一性的另一个例子是肾棒杆菌，它能引起牛的肾脏疾病。这种菌只在肾脏部位繁殖，因为它们尤其喜欢尿液中的尿素成分，而这种成分主要集中在肾脏。气性坏疽则是由于某个部位缺少它不喜欢的物质而大量繁殖的例子，这在本章前面已经提到过。这种病发生于严重外伤后的伤口腐烂。引起坏疽的韦氏梭状芽孢杆菌在污染的水源及土壤中广泛存在，但通常无害，因为它是厌氧微生物，有氧的条件下不能生长（见第二章）。然而，它产生的孢子却能在空气中长期存活。受伤组织由于伤口发炎而肿胀，使小血管受挤压而供血不良，进而引发伤口供氧不足，且伤口越深缺氧越严重。此时，若韦氏梭状芽孢杆菌的孢子恰好进入伤口，它们就会寻找到适合的生活环境并繁殖起来，这些细菌不经意地产生了一种对人体剧毒的物质并造成伤害迅速蔓延。

无害的厌氧菌通常能够在缺氧组织中繁殖，这一规律在20世纪60年代中期曾被应用于癌症治疗。癌瘤组织会因生长速度过快而缺氧，用丁酸梭状芽孢杆菌感染癌瘤组织，则可使癌瘤缩小，但其治疗效果不尽如人意，并且无法根治。到了20世纪90年代，这一思路以新的方式卷土重来：通过基因操作给细菌植入基因，使后者产生对癌瘤细胞有毒的物质。这样，平常无害的微生物就变成了选择性抗癌因子。在实验室组织培养中，沿此途径进行的实验显然已取得成功，不过，由此到真正应用于人还有很长的路程要走。

为何特定的微生物只侵袭特定的部位呢？对于这一点，科学家们现在掌握了相当的信息。但是，我并不想留下这样的印象：即每一种疾病都由某种特定的致病微生物所引发。例如，肺炎可由细菌（链球菌、军团杆菌，以及很少见的克雷伯氏菌等）和病毒引发，而对患有免疫缺陷病（如艾滋病）的人来说，一种叫作卡氏肺囊虫的真菌也能引发肺炎。相反，致病菌酿脓链球菌除了出现于化脓的伤口里，还可以引起至少三种疾病：扁桃体炎、猩红热或丹毒。

现在让我们回到坏疽的问题上来。这种病的病原菌属于条件致病菌，换句话说，它是非寄生微生物，并不刻意寻找宿主，它产生的对宿主有害的物质是其生长过程的副产物，对细菌本身无关紧要。破伤风是由破伤风梭状芽孢杆菌引起的，其来源也是土壤。这种细菌在伤口的缺氧环境中繁殖，附带产生一种毒素，能使受染者罹患破伤风，当症状开始显露时，患者一般就离死亡不远了。正因如此，那些在乡间或农场受伤且伤口很深的人必须立即去打抵抗破伤风的预防针，除非他们像如今大多数农村孩子那样，已经接种了免疫疫苗。

另一个极端的例子是肉毒中毒症。引起该病的厌氧菌名为肉毒梭状芽孢杆菌，它并不在宿主体内繁殖，而是在腌制的罐装鱼、肉中，在繁殖过程中产生一种人类已知的最厉害的毒素，可迅速致服食者于死地。幸运的是，现代食品保藏方法使肉毒中毒症变得很少见了，否则我们就都得注射肉毒毒素的疫苗了。

我曾不经意地提到过人体对微生物的抵抗机制和对感染的免疫力，那么这到底是什么呢？答案很复杂。事实上，人体至少有4道防线。第1道防线是一种称为溶菌酶的酶，存在于唾液、眼泪和鼻腔黏膜，能够溶解许多细菌。第2道防线是一组统称为干扰素的物质，是由被病毒感染的细胞所产生的干扰病毒生长的蛋白质。人体的第3道防线是血液中存在的白细胞，长得很像变形虫。有几种不同的白细胞涉及我们免疫反应的不同阶段。其中一种被称为吞噬细胞，它的确可以摄入外来颗粒，还能杀死并消化进入血液中的微生物。把摄进的微生物处死的方式颇为有趣：巨噬细胞（吞噬细胞之一型）会产生一种简单却很不稳定的化合物——一氧化氮，一种强力的杀菌剂（在普通人体生理学中，经证实，一氧化氮为一种很重要的物质，能松弛血管壁、促进血流和降低血压；或许还可破坏癌瘤细胞）。如果负有轻伤，受损的组织会吸引这些巨噬细胞聚集到伤口周围来防范感染。人体还有一套集中在肝脏上的细胞系统，名为网状内皮系统，可以在需要时产生后备巨噬细胞。

上述防范措施固然很好，但当细菌感染血液并繁殖起来时，上亿个微生物将会产生，远远超过了巨噬细胞的应付能力。那么身体怎样应付这种局面呢？答案很简单：无能为力，起码在最初感染阶段是这样的。大规模的细菌繁殖发生在身体的初级防御被摧垮时，随后患者病情就加重了，如果这时细菌产生出致命的毒素，那么患者很可能就一命呜呼了。倘若病人恢复了健康，那是因为人体的第4道防线发挥了作用：身体产生了某种名为抗体的蛋白质，它溶于血液中，与入侵微生物相互作用并使之凝聚成团，从而使微生物无法继续危害人体，并且更易被巨噬细胞吞食。这时，人的血清便具有对该种微生物的免疫力，且这种免疫力通常可以延续几个月、几年，甚至终生。普通感冒和流感只产生短期免疫力，而流行性腮腺炎、麻疹等在童年感染的疾病则可以使人获得终身免疫。免疫是高度专一的，身体对流行性腮腺炎产生的免疫力就对脊髓灰质炎丝毫不起作用，尽管这两种病同是黏液病毒引发的。但也存在一些例外，比如牛痘和天花的交叉免疫。预防接种最初就是用完全灭活的牛痘病毒感染人体使之产生免疫力，从而抵抗致命的天花病毒的（这里面的更多故事，我很快就要谈及）。针对结核病的卡介苗免疫，是把弱毒的活结核杆菌接种到人体，以使人产生抵抗天然、致命的结核菌的免疫力。萨宾脊髓灰质炎疫苗则是活的非致病病毒株。简言之，医学免疫的原理就是将微生物以某种方式灭活后再接种人体，诱导人体产生抵抗该种致病微生物的能力。伤寒和白喉就是采用这种手段进行免疫预防的。

预防免疫除针对微生物自身外，还可针对微生物产生的毒素，该种被诱导产生免疫力的血清含有抗毒素，或被称为该毒素的抗血清。破伤风和肉毒毒素的抗血清是通过诱导马而产生的，可以在有发病危险的紧要关头使用，但是抗血清仅仅用来对付这种紧急情况，并不能使病人对该病产生永久免疫力。

20世纪的大部分时间里，针对流行性腮腺炎、麻疹和流感等疾病还没有可靠的抗血清，不过由于大多数人在大多数时候已对这些病产生了免疫力，因此从人群中收集的混合血清并注射给患者，便可以提供暂时免疫并在很大程度上减轻病症。γ-球蛋白是从血清库中提取的免疫球蛋白的一种，被用于治疗那些经历自然患病过程会出危险的患者，如成年腮腺炎患者或感染风疹的孕妇。然而，近10～20年中，防范这类疾病的有效疫苗已被研制出来，因而从混合血清中提取的γ-球蛋白已经很少用了。

免疫是我们抵抗大多数疾病的主要武器，但免疫本身也会造成危险。当环境中的某些物质引发免疫应答并使身体系统反应过激时，过敏就发生了。引起过敏反应的原因很多，但尚不完全为人所知。蚊虫叮咬、蜜蜂蜇咬就是这种情况。叮咬本身并不引人注意，但身体对叮咬时注入的物质会产生局部过敏免疫反应，出现肿胀、发炎、发热等症状，十分恼人。人体对微生物也会产生过激反应。一些病并不是由外来侵染物所产生的某种物质引起的，而是身体在抵抗这种物质时过度免疫所致。结核病与肺鼠疫都有这种特点，幸而这两种病今天已经很少见了。然而，类似的病例仍有发生。中毒性休克综合征是一种对金黄色葡萄球菌的急性过敏反应，患者主要是妇女，因为使用卫生巾而感染的病例尤其多。这种病很少见但病情严重，直至1970年病因才被查明，结束了此前给医学界造成的极大恐慌。

免疫反应的特异性对微生物学家而言非常有价值。事实上，在某些时候，它为鉴别某种微生物提供了唯一有用的方法。1964年，英国阿伯丁暴发的一次可怕的伤寒流行就是例证。表面看来，疾病发生的原因是机械切肉刀切了被污染的罐装腌牛肉后，又切了其他熟肉制品而使后者受到污染，于是这些污染微生物经由该食品店的顾客广泛传播，疫情最终得到控制时已有500多人感染致病。这次事件其实是由一连串令人难以置信的灾祸组成的。照理说，最初被污染的牛肉即使没有明显变质也应该是受到严重感染的，然而不可思议的是，在之后的实验中，故意只用伤寒细菌感染的听装肉在长达3个月里仍然看起来十分完好，显然，那个熟肉柜台才是祸根。寻找到这个传染源的过程，也是这次污染调查工作中令人印象深刻的一个片段（例如，在一个家庭中，有一人不吃腌牛肉，因而这个人没有染上伤寒，其余的人却无一幸免）。然而最令非科学家们难以忘记的，则是这次伤寒的致病菌被鉴定为南美菌株这一点。人们随后便发现，牛肉之所以被感染，是因为在南美工厂最初加工时，冷却罐头盒里的水没有用氯气消毒。菌株鉴定工作的一部分采用了抗血清的方法，因为不同的伤寒菌（伤寒沙门氏菌）会使人体产生完全不同的抗体，已知的各种伤寒菌抗血清则保存在位于伦敦北部的肠道参照品政府实验室里。因此一旦分离得到在阿伯丁流行的伤寒菌株，确认的工作也就成了常规操作项目了。虽然这只起到辅助作用，但菌株对噬菌体的敏感性这一特征也被用于鉴定工作。

微生物与抗血清相互作用的方式及其产生的抗体种类，被微生物学家们称为血清型（抗原型），微生物学家已收集到包括医学与非医学细菌在内的各种抗血清，并用来鉴定和分类各种微生物。一株微生物的血清型类似于鉴定人的身份时所用的指纹。只要一个人将其指纹留在了文件的某个地方，那么确立罪犯身份的可能性就很大了。

一旦找到了阿伯丁伤寒大流行的根源，它们传播的途径就显而易见了。人们在吃进那些被切肉刀污染了的冷肉时也吃进了细菌，这些细菌进入人体后开始繁殖并引发了发烧、呕吐、腹泻等症状。

不论化学治疗取得的进展有多巨大，在同病原微生物的战斗中，通过疫苗接种或相应的免疫措施来刺激机体的免疫反应，仍然是强大的医学预防武器。

关于天花，虽近10多年来公众已相当了解，但这里仍值得我再概述一番，因为它很好地印证了疫苗接种的重要性。直到18世纪末，天花在欧洲（包括英国）还十分普遍，10个儿童中至少有一个死于此病，而在欧洲的某些地区，把孩子的起名推迟到他们患天花复原后已成惯例。在4个人（孩子或成人）中就有一个会死于天花；大多数人会在某个时候染上该病；许多人会失明，而所有的幸存者都会因痘痕而一定程度上被毁容。痘痕不像同样可怕的疫斑那样发出后会消失，而会一直保留，终生给人带来巨大的痛苦。1796年6月，在怀疑此病是微生物作怪之前，一位乡村医生——爱德华·詹纳（Edward Jenner）提取了一位挤奶女工萨拉·尼尔姆斯（Sarah Nelmes）手上的牛痘脓疱里的物质，并故意用其感染一位未受过感染的男孩詹姆斯·菲普斯（James Phipps），后来这个男孩就没有患上天花。这次实验多半基于直觉和传闻（如今绝不会得到实验室安全或医学伦理委员会的支持！），但其成功是可复制的。种痘很快被推广开来，虽然在19世纪经历一些起伏波折，但总算是一项巨大的成功。20世纪前半叶，由于制备和操作牛痘病毒的方法有所改进，接种就更可靠了。在英国，由于1920～1950年推行的一项对少年几乎是强制性的预防接种计划，并结合让外国旅游者接受法定义务的常规辅助接种，天花得以被消灭。即便偶尔有病例意外出现，也往往是来自远东或非洲的旅游者（他们在抵达时体内已潜伏了病毒），不过至少有一次（于1973年）是从研究室中扩散出来的！该病已知的传播方式是身体接触传染，但也可通过一种未经接触的未知方式传播。天花是一种传染性疾病，其扩散方式随机而不确定。世界卫生组织在20世纪中叶启动了一项旨在消灭天花的全球免疫接种计划。到1980年5月，世界卫生组织自豪地宣告了这一计划的成功：天花的自然传播不复存在了。出于进一步研究的目的，这种天花病毒先在很少数实验室中保存，直到20世纪90年代早期，这世界上最后遗存的标本只在两个专门的实验室（一个在美国亚特兰大，另一个在俄罗斯西伯利亚）里经严格的安全措施保存，世界卫生组织对此表示满意。以下是由大多数微生物学家提议，并经世界卫生组织的执行委员会做出的严肃决定：务必在1996年销毁这最后的标本。然而，并非所有病毒学家都同意这个决定；一些学者坚持认为，对活病毒的进一步研究能为几种病毒性疾患的研究提供新的重要信息。因此，世界卫生组织把原决定的执行期推迟到了1999年6月30日。人们希望新的决定能顺利执行，因为既已放弃了常规的预防接种，人类现在就成了容易被疾病命中的目标。即便有最严格的安全措施，也不能完全排除由于人类的疏忽或自然灾害而引起病原逃逸的危险。令人遗憾的是，世界卫生组织于1999年又再度把销毁样品的时间延迟到了2002年。

●萨拉·尼尔姆斯（Sarah Nelmes）手的版画，示出爱德华·詹纳（Edward Jenner）1976年给詹姆斯·菲普斯（James Phipps）接种用的牛痘脓疱。本图源自1798年詹纳的报告。［蒙巴克斯比（Baxby）博士特许］

预防接种已根除了天花这一自然灾害。世界卫生组织的下一个目标是脊髓灰质炎，有望通过相应的全球免疫计划到2000年将其消灭^[2]。资料表明，我们已经取得了良好的进展：该组织于1996年宣告，美洲已消灭了脊髓灰质炎，该洲最后一个病例出现于1991年的秘鲁。在别处，局部战争给此病的根除带来了困难，但在我撰写本书时，世界卫生组织并未放弃千禧年的目标。脊髓灰质炎与天花性质类似，夏末与秋季是该病的高发期，至少在北半球气候温和的国家是这样，而且当一群人或一家人均暴露于感染之下时，往往只有一个人被传染致病。它的传染途径尚不明了，但似乎是病毒在空气中通过人的呼吸、唾液和其他分泌液的干飞沫四处传播的。普通感冒和流感无疑是通过上述方式传播的，并且传染性很强，众所周知，只要一个流着鼻涕的孩子对准大家“阿嚏”一声，那些围着他的大人们就会一个个病倒。20世纪40年代早期，英国战时工业本就处于困境，而感冒和呼吸道感染又使之在工作时间上遭到了严重损失。因此，人们在全国范围内发起了一项运动，栅墙、报纸、列车、诊室甚至学校的布告牌上都登出了这一口号：“咳嗽和喷嚏传播疾病——手帕上带有病菌！”这是一项明智之举（尽管一些童心未泯的抄写员情不自禁地把“手帕（handkerchiefs）”一词改成了与其谐音的杜撰干酪名“handkercheeses”），因为一张手帕通过挡住飞沫能够在一定程度上起到保护他人的作用，然而，如果一个感冒的人在手绢里留下了鼻涕，那么鼻涕在干燥后很长一段时间里仍有传染力，并能使这个人再次患感冒。不仅如此，就连与感冒患者握手也是有风险的。许多家庭都有这样的经历：在一个糟糕的冬季，从11月至次年4月，全家人一个接一个地患着似乎同样的感冒。对家庭之外的亲友来说，他们简直就是一群流着鼻涕的红鼻头危险分子。然而，当索尔兹伯里的感冒研究部门（已于1993年关闭）试图在实验室条件下重现这一传播过程时，他们发现这相当困难。难道一个家庭真的在整个冬天重复患一种感冒吗？又或许是他们对正在流行的各式感冒异乎寻常地敏感？情绪会影响一个人患感冒的概率吗（我常常这样想）？所有这些问题的答案貌似都是肯定的，但负责任地说，我们其实还不了解真相。所以当下我们要做的就是，当一个人得了感冒后，他应改用纸巾并在用后烧掉它们，而不是丢弃进垃圾桶、废纸篓里。

许多细菌性疾病和大多数病毒性疾病是有传染性的。咳嗽和喷嚏产生的液滴中的黏液蛋白可以保护微生物免受干燥的损伤，大多数喉部的葡萄球菌感染就是这样传播的。另一个重要的传染途径就是通过肠道传染，了解这一点后，大家就会明白，为什么在现代相对卫生的年代，我们仍要遵守社会和家庭的许多行为准则。

发达国家的大多数人会在咳嗽时捂住嘴，或在打喷嚏时用手绢盖住，他们这样做是防止咳嗽和喷嚏形成的气溶胶将病菌传染给他人。明白便后必须洗手的人相对少些，但也不在少数。手纸是可以渗透细菌的，而粪便其实就是一团细菌和病毒，且其中大多数都是潜在致病的。尽管如此，几乎没有人意识到，当我们冲马桶时，粪便和水飞溅而出的情形和打喷嚏时是一样的。任何一个厕所的墙壁、天花板、门把手以及坐桶的四周和下方都能分离得到粪便中的梭状芽孢杆菌和链球菌。英式抽水马桶肯定会产生这样的感染性气溶胶，而在美国，那种依靠旋转水流而不是冲击水流的旋涡式马桶，则不易在室内造成粪便中微生物的扩散，因而更受欢迎。此外，许多家庭和公共厕所将马桶与洗手盆分置两个房间，这样做虽便于两个人同时使用这两种设施，但也使得如厕者不得不用脏手来操作冲刷设备及开门。美国人和北欧人普遍认同将上述两种设施同置一室，而这种观念在英国却很难推广。一次偶然的机会，我在瑞典见到了一种设计巧妙、独一无二的卫生纸：它的双层纸卷的其中一层与英式传统的光洁不透水型卫生纸相同（尽管这一层毫不起作用），另一层是越来越畅销的柔软高吸水型纸（这一层将吸满细菌）；二者恰当地结合使之成为最卫生的纸材。

既然已经开启了这个虽令人不悦却十分重要的话题，就让我再来考察一下男士的公共小便池的情况。尿液在正常情况下是无菌液体，除非来自那些尿路及肾脏感染者。新鲜尿液毫无细菌。伟大的医疗实践及外科基础卫生学创始人——利斯特（Lord Lister）就曾在他研究空气细菌传播的重要实验中使用了新鲜的尿液作为现成的无菌液体培养基。然而，小便池远非无菌：事实上其中长满细菌，尤其是那些能在尿液中生长并分解尿素释放氨的细菌。常见的那类小便池的设计形状会使细菌回溅到使用者的裤腿及鞋子上，从而使各种有害和无害菌四处传播。从卫生的角度看，杯状小便池能减少液体飞溅，将会更受欢迎。(https://www.xing528.com)

每一个向西或向北旅行过的人都会说英国人不怎么讲卫生。然而，那些向东或向南旅行的人则会得出相反的结论。英国人有不卫生的坏名声，他们在公共场所乱扔东西且弄脏公共设施。尽管如此，就世界卫生标准而言，英国人已经达到了很高的水准。其他国家的人则显然是靠强壮的体格来抵御污秽的——偶尔沾上点粪便沫就真的那么要紧吗？难道我们不能建立自身免疫力来抵抗那些可能使我们患病的感染吗？我们当然可以对这类事情大发议论。适当接触感染源对获得免疫力确实是必不可少的，但想想看，那些比我们卫生条件差的国家仍然有伤寒、痢疾、霍乱等流行病，而还算可以的卫生水准则使我们免受这些苦痛的折磨。但是，随着跨国旅游的自由发展，这类流行病也随之更加容易地回流到曾经将其消灭了的国家。看来，至少在20世纪，要消除粪便微生物引起的交叉感染是不太可能了，但是，英国人要是希望不受肠道传染病的困扰，就必须有意识地设计并正确使用方便设施。

事实上，我们总在吃进和喝进微生物，有时量很大（发酵食品和饮料），但更多时候是少量或者微量摄入，这是正常的食物和饮料不小心被污染所致。从口而入的微生物立即进入消化道，大多数被唾液中的溶菌酶和胃酸杀死并消化掉；当食品被严重污染时，有一部分微生物可以存活下来，如果它们是有害的，那么我们就会病倒。伤寒、霍乱和痢疾的流行都是因为饮用水沾染了粪便中的微生物，纵观历史，这3种疾病在对城市及人口密集区都对人们的生命构成了致命威胁。随着19世纪公共健康和卫生的进步，情况有所好转。英国在1866年经历了它的最后一次霍乱流行，其他欧洲国家在19世纪和20世纪之交仍有严重的霍乱爆发，而一些热带及亚热带国家则在20世纪仍未根除该病。上述3种流行病虽呈下降趋势，但当战争爆发、灾害降临时，它们还会死灰复燃。1991年初，秘鲁暴发霍乱，尽管疫情被很快发现，但由于未能采取措施对饮水设施进行消毒处理，疫情最终恶化并殃及邻国。虽然应用抗生素和抗脱水治疗等现代手段可以降低霍乱的死亡率，但是要想阻止大多数腹泻性疾患的发生，归根结底还需改善公共卫生。

经饮水传播的疾病在英国和大多数西方国家是罕见的。公共健康当局花费了很大的精力来监控水源的粪便污染情况，自来水公司也有专门的细菌控制实验室，以便随时就这类问题给予早期预警。尽管偶尔遇到棘手的情况，但是依靠过滤和氯气消毒，现代供水系统通常可以自如地应付污染问题。干旱发生时，某些特殊的蓝细菌会在水库少量的剩水中滋生，这些微生物能够轻易被过滤掉，但它们产生的令人作呕的毒素却不能。1988～1989年，牛津郡的水源被一种名为隐孢子虫的相当罕见的原虫污染了。该原虫在牛类中较为常见，也能引起人腹泻。它们对氯气处理有着异乎寻常的抵抗力（不过臭氧还是管用的），但能经煮沸杀灭，因此在彻底清除它们之前的几个月里，当地人不得不将水烧开饮用。1993年，美国密尔沃基市的水源也受到隐孢子虫的污染，致使40万人患病。虽然此病尚无特效药物治疗，但好在健康者染病后的腹泻仅持续两周左右；然而，患者在患病期间若不注意卫生，就会直接传染其他人。在牛津，感染可能源于泄入水源的农场废物。隐孢子虫有两个特点：一是它不容易在实验室培养基中生长而难于被发现，二是其中只有很少数会致病。所以，相当多的人在病原确定前都无法摆脱困境。近年来，应用抗血清技术，隐孢子虫的检测就要容易些了。

食物传播疾病的发生频率为饮水所致者的6～7倍，不过，由于较完备的现代食品配送手段，它们的发生频率总体来说还是很低的。我想，在因食物而引起的疾病中，最广为人知的要算沙门氏菌病了，这是一类与伤寒相关但病情较轻的肠道感染的统称。一般来说，家畜是很多致病菌的携带者，但臭名昭著的沙门氏菌则栖身于家禽。加热即可迅速杀灭该菌，而沙门氏菌病之所以发生，最常见的原因是鸡肉没加工熟，或死鸡处理不当而污染了其他食物。在我的童年记忆中，大人是不准我们吃鸭蛋的，他们总吓唬说：“鸭蛋会让你得伤寒的。”尽管烤鸭蛋很受欢迎，但由于几例归咎于鸭蛋的腹泻，这样的警告便产生了。我从不理会这些，因为我爱吃鸭蛋。第二次世界大战期间，虽然进口的鸡蛋粉中时有沙门氏菌，但饥饿的人们不会因可能得一下不太厉害的副伤寒而放弃食用它们。1988年前后，一种新型沙门氏菌（肠炎沙门氏菌的一种）在用于烧烤的禽类中广泛传播并感染了它们的蛋，于是一度享有盛誉的英国鸡蛋从此无人问津。虽然一位部长由于对生蛋问题言论不慎而引发了1988～1989年的一度恐慌（这位部长后来因此辞职），但事实上，只要人们遵守常规——不吃陈蛋，不将蛋黄酱、奶油冻和蛋白泡沫等蛋制品在较热的条件下放置太久——那么因食用未煮熟的甚至生的鸡蛋而染上伤寒的可能性是很小的。

除了食物中的沙门氏菌外，其他细菌（如弯曲杆菌、利斯特氏菌、某些梭菌以及芽孢杆菌）连同病毒均可引起轻度及偶尔重度的恶心、腹泻或发烧。弯曲杆菌是在20世纪70年代中期被发现与腹泻有关的，如今已知，空肠弯曲杆菌与沙门氏菌一样，常引起肠道的轻度功能紊乱。弯曲杆菌的感染通常是暂时的，腹泻和恶心呕吐很少持续一周以上，大多数患者能完全恢复，但疾病若其经久不愈，则会使人丧失劳动能力。弯曲杆菌的天然来源不明，但常见于农家院周围，鸡的肠道内，而且似乎对鸡完全无害。在鸡舍和商店之间，鸡肉难免要受到肠道微生物的污染，因此，由于沙门氏菌和弯曲杆菌的侵染，生鸡肉常常是很具传染性的烹饪原料；烤鸡房及散养的家禽也是这样。幸运的是，这两类细菌都易于被消毒剂或加热杀灭。由此可见，烹饪时必须牢记以下两条基本原则：（1）鸡肉只有经过充分的烹煮，才是十分安全和卫生的食品；（2）如果你触摸过生鸡肉（或其他生肉），在做任何别的事情（特别是制作像沙拉这类生食品）前，请充分清洗你的双手、炊事手套、餐具和桌面。

近20多年来，市场经营的变化给微生物性食物中毒带来了新的问题。单核细胞增生利斯特氏菌可在低温下生长，它们在冷柜中出售的加热即食的成品食物中繁殖，从而带来了很大麻烦。利斯特氏菌在诸如奶酪、沙拉等食物中已存在多年，大多数人对它已有免疫力，或感染症状轻微以至于根本不足以引起注意。但是那些身体欠佳或免疫力低下的人会因此严重患病，所以，虽然利斯特氏菌现只被用于判断成品食物的货架寿命，但人们明智的做法仍是将那些需要重新加热的食物彻底加热后再食用。

顺便说一下，除了军团杆菌、螺旋杆菌、包柔氏螺旋体和某些其他细菌外，弯曲杆菌和利斯特氏菌，是仅在最近由于检测方法的改进才得以确立的新型致病菌；二者可能已经存在了几个世纪，与肠道不适的产生或误诊有关。

从饲养场到厨房的一个或多个环节卫生状况不佳，是发达国家食物引起疾病的主要原因。某些国家比其他国家问题更严重：在瑞典，进口控制与严格的屠宰政策显然保证了该国数量较少的家禽群远离了沙门氏菌。但是，问题不仅仅在于卫生方面，还在于一些其他的因素，像公众对食品添加剂日益增长的担忧；有的人要求食品工业大幅度减少抗微生物防腐剂的使用量。自然，人们常对此掉以轻心；他们只是让备餐工人们去注意职工厕所里“便后洗手”的告示。这方面的内容已太多涉及食品技术的机理，我不拟在此做进一步讨论。

就英国而言，近几十年来，随着时间的推移，英国平民的厨房确实有所改变。洗碗机、微波炉、冰箱、低温冷柜等厨具已经很普及；合成洗净剂代替了肥皂；桌面由木制变为塑料涂层。但当代厨房的卫生问题却与我们祖辈的没多大差别（人们以前用开水浇烫奶罐和器皿；木桌和滴干板则先以黄色太阳牌肥皂涂抹，然后进行擦洗），当今的许多预防措施也依然很一般。有裂纹的杯子的缝隙中会藏匿口腔病原体；受感染的伤指能把病原性葡萄球菌传到食品上而引起食物中毒；旧时家中常用的擦碗布给新洗的杯盘带来的细菌比洗净剂除掉的还要多。所幸的是，擦碗布上的细菌大多不致病。不过，近几十年来，有一个危险在明显增大，在此有必要强调。各种各样的方便食品（冷藏的，冰冻的，半成品的，以特殊气体、真空或各种添加剂保存的）现已如此普及，因此人们必须时刻记住，接触过未熟肉类就不要再去摸那些食品。为什么？因为不仅是家禽，各种未熟肉类都常常受到微生物的污染，不论这些肉类系鲜品还是来自冷冻库的化冻物。这些微生物过半是细菌且大多无害，在食品加工过程中，在饲养场、屠宰场、分发中心和商店，它们不可避免地沾染到鲜肉上。好在这些微生物在鲜肉表面繁殖缓慢，经烹煮后即被杀灭。但是，一旦微生物到了熟食（特别是熟肉）上，它们就会开心地增多起来。一片冷羊肉、少许馅饼、一些温热的煎蛋或诸如此类的食品，都是微生物喜爱的栖息地。不幸的是，存在于鲜肉上的各种细菌中，常有人类的病原体：沙门氏菌、弯曲杆菌或我在前文中谈及的大肠杆菌的一些不良品系。对所有的鲜肉（像每种禽品），不论其外观多么干净和卫生，明智之举是将它们视为已受令人厌恶的微生物污染，并进行烹煮。之前我曾做过的劝告，有必要再次强调如下：触摸过生肉后，请勿进食、饮水、吸烟或舐你的手指；在做别的事以前，请用手或戴着炊事手套对已接触过生肉的所有用具、桌面、器皿，进行清洗或开水浇烫。请别忘了，鲜肉包装物的内面也受了污染！

上述这些措施似乎有些过头了；你或许会争辩说，人们世世代代吃马马虎虎处理的肉，不照样长得很健壮吗？的确如此；多数人是这样的。但是当前的问题在于，集中饲养技术的采用，批量包装、分发和处理，加之方便食品的普及，虽然总体上舒适了我们的日常生活，却也为食源性疾病的扩散增添了便利。其实我们只要在厨房里稍加注意，就大大有助于免疫系统彻底抵御这些疾病。

食物和饮水所引起的感染，一旦发生就难以对付，有时甚至十分严重，而令人可悲的是，这类疾病还在增多。不过，乐观一点看，如我前文所述，我们这个人满为患的社会的食物分配系统之复杂性十分惊人，考虑到这一点，这类疾病的发生已经不算太多了。

以皮肤病为代表的某些疾病是具有传染性的，它们通过患者的病变部位与健康人易感部位相接触而传染。金钱癣和常见的足癣就是这类病，它们是由统称为小孢子菌的多种真菌引起的。在诸多传染病中，给社会带来最大麻烦的恐怕要属性病了，它感染生殖器官并通过性交传播。由奈瑟氏菌属的脆弱球菌引起的淋病，就是一种令人痛苦不堪的性病。它虽然可用化学药物轻易治愈，但在临近“二战”结束的某些战役中，自我给药治疗的过多实行导致耐药菌的产生，要不是抵抗耐药菌的新药物被及时研制了出来，这种病险些造成非常严峻的后果。另一种由梅毒密螺旋体引起的性病——梅毒则严重得多。因为该病不易发现，一旦病情恶化，最终将使人的肉体、神经乃至精神彻底崩溃。我在前面叙述过梅毒是怎样在18世纪从欧洲传至南海岛屿的。很长时间内，梅毒的活动范围仅限于部分地区，使那里的社会发展缓慢，也给那些满怀热情地投入这片性自由土地的旅游者们设下了一个危险的陷阱。性病本可以早发现、早治愈，但限于西方社会的性习俗与性禁忌，该病成为公共卫生的一大难题。在西方，那些可能染上了性病的人往往并不在意性病的早期症状，也不坚持治疗，而且不负责任地将疾病传播出去。因此，那些流民和流浪汉聚居地或码头边成了性病坚守的阵地，令社会工作者、医生和卫生部门的官员们束手无策。不仅如此，在过去的几十年里，成年人开始对西方社会的宗教、社会和性准则产生怀疑，这与20世纪20～30年代人们对政治的不信任类似。“新道德观”的一个直接后果就是明显的性自由，以及由此在成人中引发的性病流行。世界各地的不同社会阶层都有轻微的性病患者，而且有些性病日趋普遍，例如由衣原体引起的尿道炎及病毒性生殖器疱疹。至于“新道德观”应被废除还是大加提倡，这不是本书讨论的范围，我们只能希望，无论它带来什么样的进步，性卫生教育应当是其中的内容之一。

一般说来，传染病的传播是偶然发生的，但也有故意传染的情况。风疹对儿童而言是一种轻度感染，但一个怀孕早期的妇女若感染风疹则会造成胎儿畸形，所以那些有小女孩的家长们总是鼓励自己的孩子去和得风疹的孩子一起玩，期望他们早一些得这种病而获得免疫力。我也曾这样做过。我的女儿们在经历了几个月的患病痛苦后都顽强地恢复了健康。有些人对流行性腮腺炎采取了相同的态度，因为这种病在成年人身上的症状比儿童要厉害得多，虽然我没有鼓励孩子们去主动染上腮腺炎，但这种病却自己找上他们并最终传染了我。.

流行病在人间的有意传播未能幸免用于军事目的，可能成为一种战争武器。中世纪时，淋巴腺鼠疫在某些社区致9/10的人死亡，因而在敌军中散播相类似的瘟疫就可以有效地摧毁敌人的战斗力，并能保持工业及社会财富的相对完整性。有这样一个故事，讲述的是美国的早期探险者如何残暴地对付美洲印第安人。探险者们深知那些人对天花没有免疫力，于是将染有天花的毯子卖给了他们。生物战，严格地说应包含涂抹了生物毒（如植物的生物碱及蛇毒类）的刀剑或飞箭的使用，这些是古代及现代的原始部落都采用过的，但当今，生物战通常指的是病原微生物或微生物毒素的散布。用于生物战的微生物要有高毒力，作用迅速且致命，同时本国军队及本国人民能够获得免疫力。那么这些微生物有哪些呢？鼠疫杆菌（鼠疫耶尔森氏菌）曾被考虑过，它毒力强且具致死性；炭疽杆菌的孢子韧性强且作用持久，可以被装入炮弹或导弹中发射出去；各种致病性病毒不会受抗生素或药物影响；还有肉毒梭状芽孢杆菌之纯毒素，系已知毒性最强的物质之一。所选毒剂能够以气溶胶的形式在空气中传播，其感染范围大，还比经食物、水、昆虫或鼠类的传播更难排除，敌方有所察觉时往往为时已晚。这种武器价格便宜，技术要求不高：一个中等大小的实验室在基本实验条件下就能制造出来。不过，散播它所需的费用和技术则要另当别论了。

然而，生物武器存在一些附加的困难。即使某些军事机构财力雄厚，要准备足够的微生物制剂、保持微生物的活性和毒力、对全体国民预防免疫，并将这些微生物制剂以气溶胶形式沿正确路线散播出去，其中所存在的问题仍是巨大的。此类武器若风向改变则会像曲棍硬木飞镖那样被吹回，不及时使用又会失活失效，也难以按军事意图施行。另外（我还将简要谈及），大多数细菌在空气中会被阳光杀死，因此，有效的生物战只能在短暂的黑夜发挥作用。也许人们还会发现一些新的病原体，或通过基因操作改善现有的微生物，从而造出更可怕的、更难被察觉的武器，但是，要克服这些具体操作问题仍非易事。

在核武器大屠杀危机日渐逼近的时代，生物战反倒显得更仁慈一些。因为无论生物武器多么致命，迄今为止还没有一种疾病能够击倒所有的人，总有一些抵抗力强者幸免于难。核战争就不是这样了，从理论上说，它可以使地球在几十年里都无法恢复到适宜高等动物生存的环境。依我看，生物武器，以及死亡射线、中子弹、相弹等武器只适合出现在战争小说和科幻作品里，而非常规的战争中。

不过，恐怖主义则完全是另一回事了。作为滥杀无辜、引起社会恐慌从而实现政治敲诈的手段，生物武器已经成为一个真正的威胁。尽管1925年签订的国际公约禁止了这类武器的使用，但在过去的几十年间，仍有少数国家及一些国家的好战集团对其进行贮存，或许还有使用，至少在伊拉克是如此。人类愚蠢行为的源泉似乎永无枯竭之日，在资助有关生物武器的研究工作时，文明的政府只有以探寻补救措施为目的，或以监督和强制执行生物武器禁令为目的，才堪称明智。

前面刚提到，以气溶胶形式存在的微生物会被阳光杀死，这一事实引出了疾病的季节性问题。这个问题可以从多方面分析。首先，人的抵抗力取决于他的营养状况和身体的紧张程度（包括精神压力），有关这方面的研究结果并不能支持一个流行观点，即阴冷潮湿会增加人患病的可能性，而可能性更大的是，潮湿环境似乎有助于延长空气中微生物的寿命，而缺少光照也有同样的效果。因此，在冬天，空气潮湿而且日照变短，人们就会接触到比夏天多得多的细菌，从而更容易得病。尽管孢子在阳光下死得较慢，但绝大多数存在于干燥颗粒中的致病菌都会很快在常温下被光线杀死。光线中起杀菌作用的是太阳辐射的紫外线，而手术室、制药车间和微生物实验室等地也都采用紫外灯来杀灭室内细菌。散射的部分光线也包含杀菌的有效波长，只不过其中绝大部分不能穿透玻璃。能够抵抗光照的细菌当然也有存在的，它们含有大量的胡萝卜素，这种物质在植物中起保护叶片中稳定性较差的叶绿素不受光照伤害的作用。幸而这些抗紫外线的细菌通常是不致病的。已知的致病微生物绝大多数不形成孢子，因此即使是在冬天，沐浴阳光的户外也是相当安全的。晴天时的雪地紫外线辐射很强，空气是最干净的，这也解释了为什么某些地方极其严寒但阳光灿烂的冬天比英国典型的阴湿冬季更不易引发呼吸道感染。

干燥也会加速空气中微生物的死亡，尽管它们在干燥条件下能够活一会儿，但其死亡速度远远大于潮湿环境。在人群密集的地区，影响感染传播的一个有趣的因素是放电。伦敦地铁在冬季本应是各种疾病的一个温床，因为每天两次都有上百万人拥挤其中，然而事实并非如此，各条线路中的空气几乎都是无菌的。原因似乎是，火车放电产生的臭氧和氧化氮均是很好的空气消毒剂。1908年，地铁的中央线路专门安装了臭氧发生器，但这些装置逐渐遭废弃并于1956年全部被撤掉。杰出的化学微生物学家伍兹 （D. D. Woods）教授曾叙述过他的经历。他在早年参加工作时曾惊讶地发现，自己位于伦敦一家医院的实验室本该有各种孢子和微生物随时飘入，但事实是，这间实验室即使开着窗户也完全无菌，原因就在于他的窗户靠近伦敦地铁的主要通风口。都市生活的方方面面似乎都增加了患病的危险，然而塞翁失马又焉知非福呢！如今，地铁中的臭氧浓度与外面空气无甚区别，保护乘客的也许是氮的氧化物。让我们设想一下，若这个大都市的地铁系统不再用电而是选择其他能源，这个支气管炎频发的岛国也许就会出现呼吸系统疾病的空前大流行，多么不可思议啊！

到此为止，我已经讨论过了致病微生物的来源、致病原因、传播途径以及人体的天然防御作用。这一章，我已经花费了太多笔墨叙述人体对致病微生物的抵抗，也许是时候提一下那些广泛存在于人群中的无害微生物了。例如，我们的皮肤上住着一群微生物，其中有名为假单胞菌的短杆状细菌、本章前面提及的无害白色葡萄球菌以及各种通常不惹麻烦的酵母菌，它们随时通过皮肤接触在人群中活跃地交换位置。但是，这些舒适地存活于我们体表的菌种也会变得令人生厌。瓶形酵母菌通常十分温和，但若在头皮上长得过多就会刺激皮肤产生头皮屑。多汗的地方更容易滋生微生物，如腋窝或脚趾缝，这些地方特有的馊汗味，就源于微生物对汗液的作用；汗液含抗微生物成分，能抑制它们，但并不完全管用。除臭剂实际上并不能直接除臭，而是其中的抗菌剂抑制了那些产味微生物的生长，从而发挥了除臭作用。

正常人的鼻腔和喉咙里有一种微球菌，通过血清学检验可以将其分为不同的类型。这些微球菌揭示了一个事实：一个人身上特有的微生物类型在数年内是不变的。当一个人在早期获得了一种微球菌后，人体就会以一种神秘的方式排斥其他人身上的微球菌。人的口腔有一菌丛，含有牛奶中的乳杆菌（第五章）和一些面目狰狞却显然完全无害的口腔钩端螺旋体。这些菌丛上养育着一种名为齿龈内变形虫的原生动物，它的作用是维持微生物的正常数量。正常牙齿和牙龈上长有一薄层，名为牙菌斑，由包藏于某种胶质中的微生物组成，人们可以通过刷牙将其清除掉。牙菌斑是经某些细菌（主要是链球菌）作用，由食物中的碳水化合物形成的。糖类是这些细菌喜爱的食物，因而促进了牙菌斑的生成；牙医相当反对人们进食甜点和含糖饮料，理由就在于此。

在显微镜下，从健康口腔牙面揩下的标本显示出的景象令外行震惊，但对于那些了解这类呈杆状、短线状、点状及偶见瓶塞钻状的忙碌微观成员的人来说，这景象则是非常迷人的。但情况不全是这样。龋齿是牙齿腐坏的一种常见形式，是由于某种名为突变体链球菌的口腔细菌产生的酸侵蚀牙釉质而造成的。突变体链球菌在健康牙上难得见到，但在龋蚀处周围却很多。然而，大多数别的口腔细菌也产酸却不一定引起龋齿，故龋齿的产生原因绝非如此简单，可能主要是由于宿主无法对付正常菌群，而非出现新致病菌之故。氟化物的缺乏（尤其是在幼年），会使人的牙齿抵抗细菌产生的酸的能力下降。氟化物主要是从饮水中摄取的，现在人们已经弄清，英国的大多数水源中氟化物含量均不足。然而，某些地方的一小撮时髦人士却反对在饮用水中添加氟化物——这可能会导致下一代人牙齿的毁坏。

●牙齿表面的细菌。从这张放大800倍的牙齿表面的电镜照片可以看到，牙齿上附着了数不清的杆状细菌，这些细菌也许是无害的，但它们聚在一起覆盖牙齿表面的许多地方，形成牙菌斑而加速牙齿的腐坏。（由科学照片图书馆提供）

我将在第五章叙述肠道中正常存在的细菌对营养摄取的重要性，这也许是与我们共处的微生物最大价值之体现。本章前面也曾讲到，肠道中还有数不清的无害病毒。尿道是无菌的，但女性的阴道分泌物中通常含有无害的微球菌。婴儿臀部的尿布疹不是尿本身刺激皮肤所致，而是由于细菌在残留尿液中生长并产氨，而氨对皮肤有强烈刺激性从而引起皮疹。我们实际上与一大群自己独有的微生物生活在一起，只要我们遵守卫生习惯，它们是不会对我们不利的。

本书讲述的是微生物和我们人类的关系，但这种关系是错综复杂的。我们的生存归根结底依赖于与我们共享这个生物圈的动物和植物，而微生物与动植物的相互作用则以各种方式影响着我们的社会，农业和环境领域尤为明显。这种相互作用之宏大，使我无法像前文对待人类那样来概括动植物的微生物病害或其与微生物的联系。我只能说，有一条原则是相同的，即各种微生物对动植物的生物学和生态学影响与其对人类的作用并无二致。针对动物和人的致病菌则多是细菌，而对植物而言，真菌是常见的致病菌。这是因为真菌的孢子随风和气流随意散播，故植物的保护会出现不同于人和动物保健的问题。烧荒是年复一年消灭谷物真菌感染的最佳方法，却给粮食耕种区带来严重的环境污染，散发出难闻的气味和烟雾，同时烧死了许多与植物生活在一起的完全无害的各种生物。风并不是传播植物疾病的唯一方式，刺吸式口器的和树生的昆虫也经常是真菌和病毒的携带者。最惨的例子要属榆树枯萎病，它在过去的30年里几乎毁掉了我们所有的榆树而使得英国乡村不得不改头换面。微生物自身也会得病，致病的是第二章中提到的蛭弧菌——一种寄生并杀死自己兄长们的小细菌；或者是噬菌体——一种侵染细菌的病毒。

●榆树枯萎病的严重后果。一株成年的榆树被一种烈性真菌杀死了。这种真菌由一种在树皮上钻洞的甲虫传播。砍断的病树枝杈要烧掉，否则在很长的时间内还会有传染性。（蒙森林委员会特许）

在短暂地讲述了我们的动植物伙伴同样跟微生物有千丝万缕的联系后，我要转到化学治疗这个主题上，论述一下如何协助自然免疫机制来抵抗微生物的侵染。

相信某些物质可以治病的信念由来已久。尽管这种信念纯属人们的臆想，但草药提取物、磨碎的贝壳以及酒精对发烧和瘟热病有疗效这一观点，已经在民间传统医学中根深蒂固，并一直延续至今日。在17～18世纪的烹调书中，除美味佳肴的烹饪方法外，各种可能治病的菜谱也十分常见。许多年以前，我就在一本17世纪的烹调书中遇到过一个令人不快的例子。书中建议用长时间浸泡活蜗牛的水来治疗结核病。某些民间疗法无疑是有用的，但直至19世纪末，这些疗法几乎没有任何理论依据。当疾病的细菌学说被普遍接受而结构有机化学又以不可思议的速度迅猛发展时，化学疗法出现了，以科学的方法用某种化合物控制疾病的时代到来了。德国人保罗·埃里希（Paul Ehrlich）堪称化学治疗之父，他在1910年惊人地发现了洒尔佛散，也称埃里希606，一种治疗梅毒的特效药。在此以前，梅毒的唯一疗法就是给患者服用水银的衍生物，这种治疗方法危险性极大而且不一定奏效。若病人活过来了，那么螺旋体就很可能被杀死了，治疗也就成功了。治疗锥虫病（嗜睡病，由原生动物引起）的方法与上类似，只不过用的是砷化物。埃里希本来打算配制一种含砷的有机物，使之既能有效杀死锥虫，又对人体毒害较小。洒尔佛散是他研究中的第606个化合物，虽然对锥虫病并不那么管用，却对梅毒极其有效。

洒尔佛散

埃里希注意到，为了在显微镜下便于观察，细菌学家会给细菌染色，而用于染色的染料能够被细菌大量吸收。如果可以把这些染料改造得具有毒性，那不就能用来治疗人的细菌性疾病吗？于是，一种至今仍被用来处理浅层及表皮伤口的黄色染料——吖啶黄被埃里希选中了。它虽然是很强的杀菌剂，但毒性太大不宜内服。其他染料（像亚甲蓝等）也被证明有部分杀菌作用（它们仍偶尔被使用），但同样毒性相当大。1935年，多马克（Domagk）因研制了第一个高效抗菌的化学治疗药物百浪多息，而使这个研究领域有了惊人的进步。这种药物的精妙之处在于，它虽具有染料的化学结构，却不显色。多马克和他的同事们认识到，这种药物的化学治疗特性取决于它能不能被微生物大量吸收，而不是显不显颜色。当发现百浪多息在肝脏中被降解为虽不是染料但抗菌活性依旧的对氨基苯磺酰胺之后，人们对化学药物才有了真正的认识。这一发现像打开了泄洪的闸门，导致了一大批有效的抗菌药物的涌现。这些药物被统称为磺胺药。它们在化学实验室中被科学家们“量体裁衣”以满足其滞留于胃肠道或被吸收入血液的不同需要；它们往往比最初的百浪多息更有效，而且其中许多药物的毒性都小于原来的制剂。

百浪多息

磺胺药的确是化学治疗工作者的一大胜利。今天，几乎无人再提及1935～1937年磺胺药的重要贡献；作为20世纪英国主要杀手的肺炎一下子变得微不足道起来；曾经时常在妇产医院流行的由酿脓链球菌引发的全身性感染产褥热，其发病率和死亡率也都大大降低了。

然而科学家们仍有一些小疑问。这种与染料毫不沾边的药物怎么会有如此奇妙的效果呢？20世纪40年代，在保罗·法尔兹（Paul Fildes）爵士实验室工作的伍兹找到了答案。

对氨基苯磺酰胺　

磺胺类

一个十分出人意料的答案。伍兹在血清等物质中发现了一种能使细菌抵制磺胺药的物质，并最终分离得到了它。这是一种简单的化合物，名为对氨基苯甲酸（p-AB）：

对氨基苯甲酸(p-AB)

p-AB作用的奇特之处在于，当只有少量磺胺药时，少量p-AB便足以抵消其对细菌的作用；而当磺胺药量多时，p-AB的需要量也大。就微生物而言，在磺胺药和p-AB之间似乎存在着一种竞争效应。伍兹还注意到，p-AB的结构与磺胺药的结构非常相似。因此，他提出了这样的推论：假定所有细菌的生长都需要p-AB，而对细菌而言，磺胺药很像p-AB，因此它们试图用磺胺药来代替p-AB，结果就不能生长了。由这个理论可以得到这样两个结论：第一，磺胺药并不杀死细菌，而仅仅是阻止其生长；第二，科学家们早晚会发现某些微生物，它们不能制造p-AB而需额外从外界获取。在第二种情况下，p-AB对某些微生物来说就是一种维生素。

以上两个推论都被证明是完全正确的。磺胺药并不杀死细菌，而是使患者体内的细菌停止生长，从而为身体的防御系统争取了时间来对付它们。如今，已知几种微生物是需要p-AB作为维生素的。p-AB作为维生素这一发现极大地推动了微生物化学和普通生物化学的发展，并影响到生物合成化学领域。从医学角度，它为化学疗法提供了新的可行途径。一旦我们了解了微生物所需的维生素和生长因子，就可以在实验室合成与它们类似的化合物（化学术语称结构类似物），并期待这些化合物能够抑制微生物的生长从而成为有效的治疗药物。

上述理论在大多数方面都得到了充分证实。20世纪40～50年代初期成为深入研究微生物营养的时期，科学家们发现、提取维生素和类维生素，继而制备出它们的结构类似物，然后进行试管检验，并屡次证明了它们能够以类似磺胺药的竞争抑制方式来阻止微生物的生长。然而，我们却不得不记录下这样的事实，那就是这样制造出的药物无一具备实际治疗价值：有的药对人的毒副作用太大；有的会被肾脏彻底清除；有的因组织和血液中维生素含量太高而抵消了它们的作用；有的则不为感染的微生物所需要。依据这一理性思路设计出的为数不多的成功药物之一，反而是完全违背上述设计理论的。这种药物是从研究许多微生物都需要的维生素B2之类似物入手的。帝国化学工业实验室的研究人员通过各种不同的方式改造类似物，最终发明了一种针对疟疾的特效药物——白乐君。不过，由于对这种药物的改变太大，它与维生素B2已完全没有竞争作用了。

化学治疗的另一重大进展是以完全不同的方式展现的。这项工作真正开始于20世纪30年代初期。大多数人对青霉素的故事耳熟能详：故事从弗莱明（Fleming）观察到一种寄生霉菌开始，这种霉菌在培养微球菌的平板上生长，能够溶解微球菌的菌落；于是弗莱明意识到青霉素的存在并尝试分离这种活性物质，后来却因失败而放弃；再后来，一名在牛津工作的流亡学者钱恩（Chain）接手研究这个问题并成功地提取出这种物质；经证实，这种物质的活性高得惊人，超过了迄今为止已知的任何一种药物，人们在牛津用搅乳机将其制备了出来；然而由于“二战”，这项药物的开发工作转移至美国，以致战后英国人都要为使用这项技术而付专利费；“二战” 后，青霉素得到广泛应用，却从此出现了青霉素抗性菌株及过敏病人。以上这些故事在政治、人性、既定利益乃至粗心大意等话题上的延伸，就不属于本书的讨论范围了。青霉素是由霉菌产生的一类物质——抗生素的其中一种。它们有很强的抗细菌作用，而这一特性对自然界霉菌的生活是很重要的，因为霉菌往往会和细菌争夺同类营养成分。

青霉素的发现、研制以及成功引发了制药业的热情研究，研发人员筛选了成千上万的霉菌、放线菌，乃至细菌和藻类，以期找到抗微生物活性的物质。过去的40年间，上百种抗生素被用于医学治疗。我将在第六章对此进行详细阐述，而基于本章的目的，我想提醒大家注意，抗生素与磺胺药类似，不杀死细菌而只抑制其生长。当然，它们的作用方式各不相同，某些抗生素干扰微生物的遗传结构，而青霉素则是阻止细菌细胞壁的正常合成。

我还要就曾在第二章所提到过的微生物抗药性多说两句。当药物剂量小时，微生物可以调节自身，以适应磺胺和抗生素这类物质，于是不受药物影响的突变体会自发产生（见第六章）。因此，有一点在用药时十分重要，那就是首次给药应该是患者能接受的最大剂量，并且在治疗中也应维持高水平药量。微生物还有另一种获得抗药性的方式，即经基因转移从另一天然具有抗性的生物体获得。这第二种方式将涉及质粒这一遗传因子的生物学问题，我会在第六章中详细论述。现在要讲的是，通过基因转移，微生物有时可以同时获得对多种抗菌药物的抗药性。当患者旧病复发或经过化学药物治疗后感染了另一种疾病时，为防止侵染的微生物对早先用过的药物已经产生抗性，应当对患者使用一种完全不同的药物来治疗，而且要尽可能地确定，微生物不会通过基因转移从对第一种药物的抗性中获得对新药物的抗性。由于微生物对所有药物均有抗性的概率远远小于对其中一种有抗性的概率，因此医生们现在试图采用“鸡尾酒”式的混合物来进行治疗。我在前面提到过，第二次世界大战中因考虑不周而使用磺胺药来治疗淋病所带来的灾难性后果。这就是为什么要凭医生处方才能拿到磺胺药和抗生素。不幸的是，某些国家没有这项规定，从而导致某些产生抗药性的病菌四处作乱。现实中遇到的青霉素抗性菌与实验室中的不同，它们似乎能破坏青霉素。最近这些年里，对破坏青霉素的酶——青霉素酶不敏感的半合成青霉素已进入工业化生产。这些新产品对天然抗性菌株是有效的，抗性问题至此终于得到了缓解。然而，微生物对疟疾药物的抗性又成了一个严重的问题。“二战”以来，传统治疟药物奎宁已被两种合成药——氯奎和氨达奎所取代。这两种药兼有治疗和预防作用，在采用后20年中获得很大的成功。但是20世纪60年代中期，相距甚远的不同地方（如巴西、哥伦比亚、马来西亚、柬埔寨和越南）均报道了对这些药物及其类似物具有抗药性的疟疾的发生。其基本原因可能是治疗中用药不慎。如今，在许多地区，传统抗疟药奎宁又变得必不可少了，因为它很少引起抗药性。如今，抗药性已经成为化学治疗研究关注的焦点之一。

不管怎样，在20世纪中叶，化学疗法至少在细菌和原虫感染的治疗方面向前迈了一大步。回顾其发展，就好像在看一部错误百出的喜剧。埃里希因关注锥虫病而在长达两年内忽视了洒尔佛散的重要性，是他的同事哈塔（Hata）意识到此药对梅毒的作用；作为染料而研制成的磺胺药也是歪打正着；结构类似物理论虽然完全正确，却是在反其道而行时发挥了作用；而最好的抗生素——青霉素反而是最先被发现的。然而，这些阴差阳错成就了人类历史上成果最丰硕的一部喜剧，化学疗法不仅使医学、生物化学和化学领域取得了惊人的进步，而且使得细菌和原虫疾病得到了很大程度的控制。只要诊断准确且医疗条件得当，结核、肺炎、伤寒、鼠疫、炭疽、霍乱等疾病都可被治愈，甚至连最令人无望的麻风病也能得到控制（世界卫生组织有一个疾病“打击清单”，旨在将这些疾病像天花那样从地球上消灭，而麻风病在其中名列前茅），只不过用的是化学疗法而不是疫苗。

化学疗法和免疫疗法，加上各方面卫生条件的改善（请记住，要对付微生物需预先对其行为有一个基本的了解），给疾病的社会模式带来了戏剧性的变化。20世纪初期，主要的疾病杀手是细菌性的，如肺炎、结核病和腹泻；而如今，它们则是心脏病、癌症和中风。不过，虽然细菌性疾病不再是人间灾难，但我们也没有理由太乐观。

结核病的现代史向我们敲起了警钟。人们早已了解到，曾引起人类微生物灾难的细菌（结核分枝杆菌）之致病效应是有选择性的。当20世纪前半叶“结核病”还在流行时，结核分枝杆菌常被发现于完全健康者的呼吸道中。这些人属于带菌者，他们的自身免疫系统能完全控制住所受的感染。1994年，人们发现连月使用抗菌性链霉素能治愈结核病，这使医疗状况大为改观；其后10年左右，增强疗效和缩短疗程的辅助药物也被研制出来，到了20世纪60年代中期，结核病已成为罕见且不特别严重的疾患。由于与结核病患者接触的机会更少，带菌者的数量也降了下来；绵延了几个世纪的“白色瘟疫”终于渐渐销声匿迹。但是，新的问题又来了。由于治疗费用不菲，在一些贫困落后地区，比如非洲和亚洲的旧城区和边远地区，结核病人依然不少。而且，由于惯常采用的药物“鸡尾酒”疗法历时一年之久才能根除疾病，而患者一年中大部分时间感觉良好，于是他们就打算放弃治疗（特别是那些来自贫困地区的、为谋生忙碌的或有药物滥用背景的病人）。过早停用抗生素治疗无疑会引起耐抗生素病原体的产生；近10年来就曾有过抗药物鸡尾酒的结核分枝杆菌品系出现的报道。人类免疫缺陷病毒（HIV）对免疫系统的损害加上结核分枝杆菌的感染，曾带来灾难性的后果：带菌者因免疫功能丧失而发病，于是感染蔓延，然后制造了新的感染源。到了20世纪80年代，抗药性和人类免疫缺陷病毒引起了世界范围内（特别是非洲）结核病例的激增浪潮，但像纽约和爱丁堡这类城市显然不在此列。1993年，世界卫生组织宣告此病为“全球性紧急事件”——这显然是忽略了一个事实，即人们早已从科学上对该病了如指掌，只要应对得当便能将其治愈。

结核病面临的困境同样困扰着其他完全可控制的疾病：有免疫缺陷的患者及具抗药性的病原体数量均在增加。这些关系重大的问题往往是社会问题，而非医学难题：人们需要的是一些基础设施，包括交通、卫生、充分的教育、令人满意的食物和饮水，自然还有适当的医疗救助。然而在世界上某些地区，特别是那些受种族和宗教冲突所累之处，由于对化学治疗的干扰、中断和疏忽，这些设施仍十分贫乏。

1996年，全球因霍乱、伤寒和痢疾等腹泻疾患而死亡的人数约为310万，其中大多数来自发展中国家，而结核病致死人数与此相当，仅次于肺炎（病毒或细菌性的，导致约440万人丧命）。让我来列一个较完善的重大全球性疾病的目录。据世界卫生组织报道，1996年，全世界由于微生感染而死亡的总人数为1700万，其中由原生动物疾患疟疾引起者为210万，在其他650万主要由病毒致死的人中，患乙型肝炎的约100万，居于首位。在全球，艾滋病后来居上，迅速加入了主要杀手的行列，而人类免疫缺陷病毒阳性患者免疫功能的损伤，会使他们所患的结核病和各种肺炎等疾病经久不愈而令患者终生受罪。

贫穷、战争、掠夺及人类免疫缺陷病毒都多多少少促进了某些细菌性疾病的回升，但最令人头疼的依然是病毒性疾病。磺胺类和抗生素类药物通过干扰微生物的增殖而发挥作用：它们阻止细菌细胞的生长和分裂。在感染过程中，入侵的微生物迅速分裂，而受害者的细胞即使处于生长状态也相对慢得多。因此，当药物作用于微生物和宿主时，只有微生物的生长会受到严重影响，而宿主则会恢复。然而，病毒的生活方式与其他微生物大相径庭。病毒在进入宿主细胞后使其新陈代谢紊乱，引起细胞对自身机制的控制失调，从而使代谢系统制造错误的产物。细胞最终无法得到修复，却生产出很多病毒。换句话说，基因结构控制细胞的功能，这意味着基因的精密化学组成编码了细胞的生命过程。基因是由名为核酸的物质组成的，大多数病毒也是如此。病毒感染通过操纵细胞产生更多的病毒，因此化学治疗很难对付病毒性疾病，因为任何有效的药物同样也会伤害健康的细胞。但希望并未破灭，核酸类似物已被用于疱疹和各型亚洲流感的治疗，而且显示出了效果，不仅如此，治疗艾滋病的类似药物也有望得到发明。当然，在抵御病毒侵袭时，我们主要还得依靠自身的天然防御系统，尤其是干扰素和免疫力；即便这个防御系统会随英国湿冷的冬季而变得郁郁沉沉。

【注释】

[1]“ex Africa semper aliquid novi”。引自古罗马博物学家老普林尼。——译校者

[2]此项计划已于2000年完成。脊髓灰质炎，即小儿麻痹症，是继天花之后第二种被人类消灭的病毒病。——译校者