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内容简介
微生物视野下的生命图景全纪录
令马克·扎克伯格与比尔·盖茨读到爱不释手的自然新史
关于人类与微生物的矛盾冲突、共生合作与多边联盟
《纽约时报》2016年备受关注的100本图书之一
我不是‘我’，‘我’从未独自存在
☆费氏弧菌令夏威夷礁坪中的短尾乌贼闪烁微光 ，可是移除细菌后的短尾乌贼纵然能继续生存，却无法走向完整的成熟——微生物如何影响了动物的发育？
☆沃尔巴克氏体会采用“厌男”手段把雄性黄蜂个体赶尽杀绝，转身又会保护苍蝇、蚊子免受病毒侵扰——微生物究竟是宿主的朋友，还是敌人？
☆幽门螺杆菌的退场意味着胃溃疡和胃癌患者的减少，可它们的消失又可能导致胃酸反流和食管癌患者的增加——微生物带来的好处、坏处，哪个更重要？
在人类的生活史中，微生物常常隐而不现，只有当我们被因它们而起的疾病击倒时，才猛然意识到微生物的存在。因此，人们常常给微生物冠以恶棍之名，直到今天仍然容易谈菌色变。可事实上，在我们的生命历程中，微生物不仅从未缺席，而且必不可少。放眼万物，斑头雁迁徙飞跃喜马拉雅山时带着微生物，象海豹潜入深海时也携有微生物。当尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林登上月球时，他们踏出的一小步既是人类的一大步，也是微生物的一大步。
本书将带领我们以“微生物之眼”重新认识生命体之间的共生关系。在每个自成“动物园”的人体之上，微生物能塑造器官、防御疾病、消化食物、驯化免疫系统、指导行为，并赋予我们各种神奇的能力。读者可以通过本书重新认识人类过往对很多古老共生关系的大意破坏，同时见证当下各行各业努力构建新型共生关系的谨慎尝试。
也许，是时候用沃尔特·惠特曼的诗句改写奥逊·威尔斯的“我们孤独地出生，孤独地活着，又孤独地死去”了。在离不开与微生物的共生互动之中：“我辽阔博大，我包罗万象。”
名人推荐
太有意思了……埃德·扬接连抛出一个又一个令人啧啧称奇的微生物学洞见。《我包罗万象》展现了科学报道所能达到的绝佳水准。
——比尔·盖茨
远超惊奇。这本妙书不仅会改变你对世界的认识，还会改变你对自己的认识。
——海伦·麦克唐纳，《海伦的苍鹰》（H is for Hawk）作者
埃德·扬把微生物对万物生命运作的影响写得扣人心弦。《我包罗万象》将改变你对自己与其他所有事物的认知。
——伊丽莎白·科尔伯特，《大灭绝时代》作者
正如其他所有伟大的科普作品所能对读者产生的影响，《我包罗万象》也不例外。你会变得突然不认识眼前的这个世界，重新开始认知周围的一切。埃德·扬通过生动的故事与精湛的解释，为你赋予“包罗万象”的观察之眼。
——卡尔·齐默，《演化的故事》作者
埃德·扬是很有天赋的科学作者。《我包罗万象》作为他的第一部图书作品，以清晰的论述、雄健的笔力和诙谐的笔调，涵盖了微观世界的绝大部分领域。他以极具感染力的热情传递出了他对微生物所持有的热情。
——《纽约时报·书评》
他神奇地把浓厚的人文关怀填充进科学细节之间。妙趣不断。
——《华尔街日报》
一本令人愉悦的趣书……他不仅讲述了关于微生物组的各种故事，还向读者们介绍了众多正在研究微生物的科学家。这些前沿传递出了揭开自然新奥秘的第一手兴奋与激动，也生动展现了本就遍布起伏的科研历程。
——《科学》
★第二届中国自然好书奖·年度国际作品奖
★第十五届“文津图书奖”推荐图书
★《纽约时报》2016年备受关注的100本图书之一
★豆瓣2019年度科学·新知 No.8
作者简介
埃德·扬是《大西洋月刊》的科学记者，目前在美国华盛顿特区工作。他的作品还常见于《美国国家地理》《纽约客》《连线》《自然》《新科学家》和《科学美国人》等众多科学媒体。他因出色的生物医学报道和生命科学传播工作，于2016年分别荣获迈克尔·E. 德贝基新闻奖（Michael E. DeBakey Journalism Award）和拜伦·H. 瓦克斯曼奖（Byron H. Waksman Award），他曾经的博客“并不复杂的科学”（Not Exactly Rocket Science）曾于2010年荣获美国国家研究院凯克科学传播奖（National Academies Keck Science Communication Award）。埃德曾经在TED发表关于控制意识的寄生虫的演讲，目前已获得150多万的观看量。
译者郑李，笔名李子，科学松鼠会成员，科普作者、译者。毕业于北京大学、伦敦政治经济学院，目前在佐治亚理工大学从事科学、技术与社会学研究。
原文摘录
翻看一篇篇相关论文，想从中找出基础扎实的研究可是件苦差事。幸运的是，一个名为科克伦协作网（ Cochrane Collaboration）的非营利组织在专门开展这项工作。这个在业界声望颇高的协作组织，会使用系统化的方法核查医学研究。根据他们的判断，益生菌可以缩短传染性腹泻的发作期，并减少由抗生素治疗引起的腹泻风险。它们也可以拯救坏死性小肠结肠炎患者的生命，那是一种可怕的肠道疾病，会影响早产儿的健康。好了，益处列到这里为止。相比于社会上对益生菌的炒作，它的真实效果并没有那么神乎其神。现在仍然没有明确的证据表明益生菌能够帮助治疗过敏、哮喘、湿疹、肥胖、糖尿病、相对常见的炎性肠症类型、自闭症，或者任何其他与微生物组有关的疾病；目前尚不清楚，是否是微生物组的变化产生了这些有益效果。 如果有益的物种填充了这些生态位，危险的物种便不能侵入，如此多样的微生物群落只要简简单单地存在，就可以搭建起封锁疾病的网络。这种效应便是定植抗性。……海洋变暖、海水酸化和富营养化破坏了它们（珊瑚）与微生物之间的伙伴关系，使菌群变得不正常或贫瘠，也使珊瑚更易饱受疾病困扰，也许可以说，正是这种关系的破坏导致了疾病的产生。 藻类在珊瑚礁上茂密生长时，会产生大量的DOC，并为珊瑚的微生物提供充足的食物。这些藻类糖通常会沿着食物链向上流动……但是如果鲨鱼死亡，这些糖类就不再为鱼类供能，而是滞留在食物链的底层，成为微生物细胞的组成部分。微生物大快朵颐，因为爆炸性地增长而消耗完了周围的氧气，也继而窒息了珊瑚。（P97） 生态失调……它不意味着某个个体不能抵抗某种病原体，而意味着共生的不同物种（宿主和共生体）之间出现了沟通问题；它把疾病重塑成了一个生态问题。（P100） 在过去的半个世纪，我们通过提高卫生标准、开发抗生素、结合现代饮食，逐渐把“免疫恒温器”的标准调得更高，结果导致我们的免疫系统在无害的东西面前也变得十分“暴躁”，比如灰尘、食物中的分子、体内的常驻微生物，甚至是我们自己的细胞。……这便是卫生假说及其衍生学说的言下之意：接触更广泛的微生物种群可以改变生物体内的微生物组，并抑制过敏性炎症（P111）。 饱和脂肪能滋养各种可能导致炎症的微生物。……膳食纤维则具有相反的效果……细菌分解纤维素时会生成一种化学物质，短链脂肪酸。这些物质会聚集并激活大量的抗炎细胞，使反应过度的免疫系统恢复平静。
书评
微生物究竟是什么？ 在通常人的印象中，微生物是一种坏东西，我们所患的多数疾病都有它的功劳，不论是常见的感冒、腹泻，还是罕有的创伤弧菌感染，严重的霍乱和鼠疫，这些疾病的罪魁祸首无一不是微生物。
鼠疫改变了世界，哪怕到了近代，鼠疫依然是一个麻烦
如果不借助显微镜的话，我们大部分人都没法直接看到它们的样子。我们只会注意到它们带来的影响。我们能感受到肠胃发炎时的绞痛，也能听到不受控制的巨大喷嚏声；我们的肉眼看不到结核杆菌，但我们能看到结核病人咳出的血丝；我们看不到鼠疫杆菌，但是却能见证它创造的血淋淋的大屠杀。它们造成了太多的伤害，为我们的记忆刻下了不可磨灭的文化伤痕。许多人依然把微生物视为病菌，认为它们会给人类带来唯恐避之不及的疫病，所以必须不惜一切代价地严密防治。
但微生物真的就如此十恶不赦么？
答案很简单，如果我们按下一个按钮，消灭了整个地球上所有的微生物，那么随着微生物们一起消失的，将会是整个地球上所有的生命。
地球已经存在了45.4亿年，如果我们把整个星球的历史浓缩为一年，那么你读到这篇文章的时候是12月31日，午夜的钟声即将敲响（很幸运，人类已于9秒前发明了火药），人类本身也才存在了不到30分钟。恐龙直到12月26日前还在统治世界，12月上旬才演化出了被子植物与哺乳动物，植物于11月才占据陆地，10月伊始，多细胞生物才出现。
3月份它们就来了！从3月到10月，微生物是地球上唯一存在的生命形式，是地球上绝对的主角。我们所熟知的那份进化的画卷，不是在一张白纸上起笔的，在我们到来之前，微生物已经改变了这张纸。作为后来者，我们的每一步都是在这个基础上创造的。
海洋里还有很多生物在进行着光合作用
在我们到来之前，细菌肥沃了土壤，分解了污染物，驱动了地球表面的碳、氮、硫、磷循环，把这些元素转换成了可以为动植物利用的化合物，再分解有机体，把这些元素送回各路循环。
在我们到来之前，微生物通过光合作用利用太阳能，成为地球上第一批能自己制造食物的有机体。微生物把氧气作为代谢废气排出体外，彻底且永久地改变了地球的大气组成。多亏了微生物，我们才能生活在一个富含氧气的世界中。直到今天，我们呼吸的氧气至少有一半都贡献自海洋中能进行光合作用的细菌；此外，微生物还能固着同等数量的二氧化碳。
有人认为，我们正处在所谓的人类世，即一个新的地质时期，因人类活动对地球造成的巨大影响而得名。其实也可以用相同的逻辑声明，我们现在依然身处微生物世：该时期始自生命曙光乍现之时，将一直持续到生命消逝为止。
但微生物的世界我们用肉眼是看不到的。还好有埃德·扬，他能够展示给我们看。
如果说美国最著名的科学传播者，可能非埃德·扬莫属。他是《大西洋月刊》的科学记者，作品也常见于《美国国家地理》《纽约客》《连线》《自然》《新科学家》和《科学美国人》等众多科学媒体。因出色的生物医学报道和生命科学传播工作，埃德·扬在2016年分别荣获迈克尔·E. 德贝基新闻奖和拜伦·H·瓦克斯曼奖。
埃德·扬有一只以他的姓命名的查岛鸲鹟，他在自己的博客上写过一篇关于查岛鸲鹟的文章，讲述查岛鸲鹟的保育。查岛鸲鹟会把卵产在鸟巢边缘，进而导致卵容易摔碎。保育人员为了降低这种现象导致的损失，会将边缘的卵送回鸟巢中心，但是他们想不到的是，这种行为导致具有边缘产卵行为的雌鸟大大增加，这直接影响了保育的效果，当查岛鸲鹟的种群逐渐恢复以后，保育人员就将它们的产卵交给了大自然来定夺。因为这篇文章，有一只查岛鸲鹟得到了“扬”的名字。
作为新一代科学写作的佼佼者，埃德·扬能够将复杂的科学为题讲得深入浅出，这一次他将介绍的对象对准微生物，献出了一份美味又好消化的科学大餐，这就是《我包罗万象》。
《我包罗万象》到底讲了什么？
微生物与我们的关系到底是什么？
微生物无处不在，正如前面说到的，我们往往意识不到微生物和我们的互动。
我们都是真核生物，不论物种间差距多大，所有真核生物的细胞都拥有相同的基本结构。这种细胞内的所有DNA都包裹在一个细胞核内，这也是“真核”之名的由来。细胞内部的“骨架”为细胞提供支撑，同时把分子运往各处。细胞内部还含有形如大豆的线粒体，为细胞提供能量。
植物与动物的共性就在于，都是真核细胞
但你有所不知的是，真核生物的诞生是一个偶然。在某个决定命运的时刻，一个细菌不知为何忽然被另一个古菌吞并，失去了自由身，永久地困在了古菌内部，就此才产生真核生物。古菌在这里提供了真核细胞的基本架构，而细菌则最终转变成了线粒体。
所有的真核生物都起源于那一次改变命运的结合。这也解释了为什么我们基因组中的许多基因继承了古菌的特征，而另一些基因则更像是细菌的，以及为什么我们所有的细胞中都含有线粒体，以及线粒体为什么有自成一套的遗传物质。
被吞噬的细菌改变了一切，它们为细胞提供更多能量，让真核细胞长得更大、聚集更多的基因、变得更加复杂。这个过程就发生在文章最开始那个虚拟日历的7月份。我们就在这样的一个世界上诞生与进化。
对我们而言，微生物实在太渺小了，把几十个微生物并排放在一起，宽度还不及一根头发的直径。一颗小小的针尖，就能为数百万微生物提供广阔的舞台。
对我们而言，微生物又太全能了，一个人的细胞大约携带了2万到2.5万个基因，而人体内的微生物基因数量是这个数字的500多倍。基因的多样性加上极快的演化速度，使微生物成为生物化学领域的专家，能够适应任何可能出现的环境变化。对于微生物而言，我们的身体就像《工作细胞》所绘制的那样，有着多种多样的环境，时刻处于风云变幻之中。
对细胞而言，身体些微的变化就是巨变
其实，对于和我们共生的微生物而言，也是一样
在这里，微生物帮助我们消化食物，并释出我们在其他地方很难得到的营养
在这里，微生物能生产我们无法通过食物获取的维生素和矿物质，还能分解有毒有害的化学物质
在这里，有利于人体健康的微生物会利用数量优势挤走有害的微生物，或者分泌杀灭后者的化学物质，从而保护我们
在这里，微生物产生的物质会影响我们身上的气味
更重要的是，微生物是我们生命中不可或缺的存在，我们把许多生命运作环节都“外包”给微生物处理
微生物指导我们身体的构建，通过释放分子和信号引导器官形成
训练我们的免疫系统，教会后者区分敌我
影响神经系统的发育，甚至可能影响我们的行为
可以说，一旦忽略了微生物，我们认识自己的视野就像通过钥匙孔窥看一样狭窄。而大门里面正是我们自己的瑰丽图景。
这是一幅怎样的瑰丽图景？ 《我包罗万象》就是这样一把打开大门的钥匙。打开大门我们可以知晓人类与微生物结盟的起源，见识到它们通过打破直觉的方式形塑我们的身体与日常生活，以及我们保证它们正常运作、保持与它们合作的小窍门。
我们将会看到，人类如何因为一时的疏忽而打破了与微生物之间的和谐关系，而这又会如何破坏人体的健康。
我们将探究如何通过调控微生物来修复这些问题，从而造福人类自身。我们也会读到许多科学家的故事，这些快乐、充满想象力且无比勤奋的人，把自己的生命投入研究微生物的事业之中，即使面对蔑视、解雇和失败也不轻言放弃。
除了关注人类，我们还将看到整个动物界的壮美，我们会发现，这个世界比以往所知的更加奇妙。过去，伟大的博物学家为我们记录下了现在广为人知的自然志，而《我包罗万象》将是一部全新的自然志，在过去的基础上更深入地揭示自然的奥秘。
我们会看到，微生物如何赐予动物非凡的能力、提供演化的机遇，甚至改变基因。比如戴胜，它们有着锄头一样的喙和虎皮一样的羽色，其尾脂腺能分泌出一种富含细菌的油腺，涂布于蛋的表面；这其中含有可以产生抗生素的细菌，能防止有害的微生物穿透蛋壳，从而保护里面的雏鸟。河豚浑身是刺，吸入空气会全身膨大；它们会利用一种细菌来特制体内的河豚毒素，这种毒素十分致命，试图捕食它们只有死路一条。天竺鲷是一种体表带有斑马纹的鱼，它们携带着一种发光细菌，用以吸引猎物。蚁蛉是一种捕食性昆虫，长着可怕的颌部；它们咬到猎物后会通过唾液中的细菌分泌一种毒素，使猎物动弹不得。
这本书为什么叫《我包罗万象》？ 在某些层面上讲，“我包罗万象”并不是一个好的书名，咋一听这个书名语焉不详，主题也不甚明了，如果你了解这个名字背后的奥妙的时候，你一定会拍案而起，称口叫绝。
当我们通过微生物去观察动物世界的时候，即使面对再熟悉的生活场景，也会获得惊奇的新发现。当鬣狗在一株草上摩擦它尾部的腺体时，微生物便为它写下了“自传”，供其他鬣狗阅读。当猫鼬妈妈用母乳喂养幼崽时，微生物正在它们的肚子里建立一个全新的世界。
当犰狳吸满一口蚂蚁囫囵吞下肚后，它其实还摄入了一个由上万亿细菌组成的微生物群体，后者也反过来为犰狳提供能量。生病的叶猴或人类，很像一片藻类过多而富营养化的湖泊，或是一块杂草肆虐的草场—是生态系统出了问题。
与这些动物类似，我们的生命受到了强大外力的影响，但是这外力正居于我们体内：与我们相比，成万上亿的微生物是如此不同，但又在很大程度上与我们融为一体，它们影响着我们的气味、健康、消化、成长、甚至那些我们曾经以为是我们独立发展的特性，其实都是这些微生物与我们互动的复杂结果。
这就提出了一个全新的问题，我们该如何定义个体呢？
从解剖学角度出发，个体就是一个特定“身体”的主人，而你不得不承认，微生物也和这个身体共享同一空间。也可以从发育的角度来定义，一个个个体起源于一颗受精卵，但是这个定义显然是不准确的，因为如乌贼和斑马鱼等动物不仅在自身的基因调控下塑造身体，其体内的微生物也发挥了重要作用—这些动物在无菌条件下无法正常成长。
从生理学角度提出定义，个体由各种组织与器官组成，整体的运作仰赖于各部位的良好配合。的确是这样，可是又如何用这一定义去解释昆虫的生命运作呢？它们必须依靠细菌和细菌宿主分泌的酶才能共同制造出维持生命运转的营养物质，而这些微生物的确是整体的一部分，而且是不可或缺的一部分。
如果从遗传学角度提出定义呢？那么个体就是由一组拥有相同基因的细胞构成的整体，可是推广到所有物种上时依旧会面临局限。
这些问题归根结底，都指向同一个答案：微生物的存在都颠覆了我们过往认知中的“个体”概念，它们甚至进一步塑造了每个个体的独特性。你的基因组很大程度上与我的一样，但我们的微生物组可能迥异（病毒组的差异更大）。
在这个视角再看我们自己，那不就是“我包罗万象”甚至是“我就是万象”嘛。 [1]