細菌之于人類,到底是對手還是盟友?本書為讀者講述了細菌與人類驚人的關系,以及細菌與人類文明發展息息相關的歷史。作者安妮馬克蘇拉克是一位微生物學家,她為讀者提供了有力而嶄新的視角去看待地球上最古老的生物——細菌。本書中詳細講述了細菌的生物特征、人類對細菌的認識和研究、細菌與人類文化和產業的發展等有趣的知識和歷史掌故,既有生物學知識深入淺出的介紹與講解,又有人類社會文化的擴展與延伸,內容豐富、涉獵廣泛,閱讀起來輕松愉快,是一本值得收藏的前沿科普圖書。
?微生物世界里的科學與人類歷史和大眾文化縱橫交錯,相得益彰。
?用非專業性的語言揭開了細菌的神秘面紗,讓細菌和病毒的世界不再神秘。
?參加微生物對人類生存益處的旋風式旅行,見識生命奇跡的根本原則。
地球的年齡是46億年,細菌出現于37億年前。細菌是整個生命史中的耐力冠軍,是地球上的"適者"。啤酒、抗生素、瘟疫、細菌戰、《蒙娜麗莎》、氣候、生態系統……雖然從人類文明早期人類就一直在與細菌打交道,但距今近二百年才真正開始認識細菌,關于細菌的重大發現也只是細胞遺傳學興盛的近五十年。
無論將來人類如何統治地球,細菌地位的改變仍然無法想象。它們的數量居于壓倒性地位,種類之繁多無可匹敵;它們的生活環境極為廣泛,代謝模式亦無可比擬。也許,人類文明僅是細菌歷史的一個片段,也說不定呢!
作者:[美]安妮?馬克蘇拉克
安妮·馬克蘇拉克,理學博士,微生物學家。她有超過25年的研究經驗,研究范圍廣泛,主要從事微生物環境和特定微生物的研究與咨詢工作,成為微生物學界少數能以亨蓋特分離法培養厭氧微生物的專家之一。她的產業經驗也十分豐富,在微生物產業領域頗有建樹。
馬克蘇拉克博士著有10余本生物學、微生物學和生態學領域的圖書。她的文字不像教科書一樣死板,常將與科技話題有關的內容通過歷史"大畫面"來描述,能用淺顯措辭說明專業問題,帶大眾讀者一探顯微鏡下所見的神秘世界。
譯者:王潔
王潔,1984年出生,陜西渭南人。2001年進入中國農業大學,學習生物科學專業;2005年進入北京協和醫學院,獲藥理學碩士學位。現為醫藥公司職員,做溝通相關的工作。業余時間翻譯書籍。
緒言/1
009 及時章
為什么這個世界需要細菌?
細菌生存的訣竅/12
細菌群落/16
顯微鏡下/20
生命的尺寸/26
人體上的細菌/32
細菌的起源/37
同一個星球/41
043 第二章
歷史上的細菌
古代人/46
細菌病原體的后遺癥/48
瘟疫/52
微生物學家力挽狂瀾/57
細菌學上默默無聞的英雄/62
在前線/72
077 第三章
"人類大敗細菌!":短暫的勝利
什么是抗生素?/78
發明藥物就像是制作香腸/83
突變體之戰/89
細菌共享DNA/95
條件致病菌/96
101 第四章
大眾文化里的細菌
細菌和藝術/102
表演藝術中的細菌/103
友與敵/109
細菌毀滅了藝術嗎?/113
123 第五章
單個細胞撐起整個產業
大腸桿菌/129
克隆的力量/132
鏈式反應/137
細菌逛大街/140
炭疽/146
為什么我們會一直需要細菌?/147
149 第六章
看不見的微觀世界
多功能性引發多樣性/153
藍細菌/158
細菌蛋白工廠/163
如何構建生態系統?/167
反饋和生態環境維護/171
宏觀生物學/175
179 第七章
氣候、細菌和一桶石油
石油的故事/182
細菌的力量/184
奶牛和蟑螂有何相似之處?/186
微型發電廠/190
廢棄物問題/192
火星上的細菌/197
塑造行星/200
203 尾聲:
微生物學家如何培養細菌
連續稀釋/204
細菌計數/206
對數/208
厭氧微生物學/209
附錄 學習資源/213
網絡資源/213
圖書資源/213
經典著作/214
第四章 大眾文化里的細菌
細菌和病毒都沉默無息,隱形難見,默默地在人體內繁衍不息。有時候,它們突變進化;有時候,它們殺死敵人。也正因如此,沒人會嫌棄小說家這樣的構思:微生物是某位英雄的對手,而英雄則最終戰勝對手。幾十年來,細菌的觀念不斷滲透到大眾文化,而人文藝術課程之中涉及細菌之多,就如同地球生態學不可避免地提到細菌一樣,不勝枚舉。更重要的是,人文藝術傳達了人們對于細菌的認識與恐懼;特別是電影和小說之中對于細菌的誤解,揭示了人們看待病菌的態度。認識細菌有助于人們理解其對社會和歷史上的事件所帶來的影響。
進入大眾文化視線的細菌,不管是在哪個世紀,更多是致死的病原體,很少是那些讓地球變得更宜居的環境微生物,這是可以理解的。在人文領域,關于病原體的夸張和謬誤,啟發我們去看那業已流傳多年的有關細菌的認識。
細菌和藝術 歐洲黑死病影響了藝術,藝術則像一面鏡子,反映了人們對疾病和死亡態度的變化。黑死病疫情發生之前,14世紀早期的繪畫作品描繪著寧靜地鄉村生活、狩獵活動和上流社會。繪畫通常受教會的影響——天堂和地獄得到的關注基本是一樣的——但是藝術家極少以暴力或者殘忍的方式來呈現死亡。
黑死病的流行桎梏了各階層的生活,一視同仁,不分貴賤。此時的藝術作品正是表現出這種陰郁的氛圍。瘟疫蔓延,喪鐘一次次響起,這種望不見盡頭的日子一直持續著。歐洲藝術家承載了社會面臨悲哀與痛苦的后果。天堂和地獄不再享有同樣的關注,地獄之84門大開,簡直無處不在。實際上,歐洲14世紀中后期的繪畫作品呈現更多的是臨終情景。
藏身于諸多意象之后的,乃是鼠疫帶給歐洲大陸的沉重的黑暗。鼠疫并沒有什么顯著的性征,也正因為如此,在歐洲五百年間,它經久不絕,時常出現,肆行于世。擁擠的城市、貧窮、錯誤的情報,也許還有人們對無能的神職人員和醫學專家的過度信賴,一場場鼠疫成為苦難的根源。鼠疫改變了歷史。同樣的因由,今天或多或少也還存在。
黑死病也意外地影響著藝術家的生活。疾病中斷了野蠻部落對歐洲的侵襲,歐洲那些大大小小的城鎮才得以在流行病發作的間隙發展創造性活動。藝術家、熟練的工匠、建筑師精通了自己的手藝,并成為行家。他們提升了專業技能的重要性,促進了社會對專業技能的尊重。
沒人知道黑死病因何爆發。過了三百年,安東尼·列文虎克才在顯微鏡下看到細菌。歷史學家從藝術作品中收集了點滴鼠疫造成的慘狀。繪畫描繪蒼白、虛弱的病人倒在地上的情景,以前他們是站立在畫之中。常見的情景是一群病人還有瀕死之人混跡在尸體之間。自查士丁尼以來,直到1665年的倫敦大瘟疫,幾乎每一場瘟疫的報告都描述街上堆積擁塞的尸體。這些報告與當時的藝術一起,不僅刻畫著幸存者的絕望,也展現著他們所面臨的挑戰。繪畫和文學作品描畫了人們用長棍或者長竿來運送死人,把尸體拖到遠處火葬用的柴堆上,因為他們不想和死者有親密的接觸,避免受到感染。
表演藝術中的細菌 一首廣泛流傳的童謠,被認為是源自1665年倫敦大瘟疫。隨著時間流逝,童謠在不同的語言和文化里發展出不同的版本,不過所有的版本都傳遞了相同的信息。
玫瑰色的環,
滿滿一袋花。
灰燼,灰燼。
我們都倒下!譯注
85
一位生活在中世紀卻擁有當今鼠疫知識的微生物家,可能會把這首童謠改得不那么押韻了:
紅色的疹子包圍著皮膚上的球狀疙瘩,
一袋藥草。
在火葬的柴堆里燒掉過世的人。
我們遲早都會死于瘟疫。
瘟疫在幾個小時之內就擊垮了患者。健康的人早上感染鼠疫桿菌,可能傍晚就死了。奇怪的是,在15世紀到19世紀之間,鼠疫蔓延的情況并不多見。對此,至今尚未有令人信服的解釋。隨著鼠疫的消失,另一種疾病開始作祟,因而進入到藝術的視野。它就是肺結核(TB),20世紀初期著名的癆病,被認為是人類最古老的疾病。肺結核病程漫長,病人身體日漸衰弱,許多未接受治療的人,漸漸耗盡了生命。一個結核分歧桿菌分裂成兩個,需要24個小時,因此肺結核在受感染的人身上,病情發展得非常緩慢。
結核分歧桿菌彎曲的桿狀細胞,最多就4μm長 ,0.3μm寬。感染上結核的病人,咳嗽出的小液滴里有這種細菌,細菌通過小液滴在空氣里傳播。這種小液滴被稱為生物氣溶膠(bioaerosol),被新的宿主吸入之前,其能在空氣里漂移數英尺。一旦被人吸入,哪怕只有五個結合分歧桿菌細胞滲入肺泡,也能開始感染了。宿主的免疫系統會對異物產生響應,派遣巨噬細胞到感染的部位應敵。巨噬細胞吞噬結核分歧桿菌,這是它們對待異物的常規做法,藉此想要分解異物。但是,巨噬細胞殺不死結核分歧桿菌。它們有些藏身于巨噬細胞內部,搭乘巨噬細胞穿越淋巴系統,去往其他器官。其他結合分歧桿菌細胞留在肺部進行繁殖。感染逐漸增強,這會刺激免疫系統使出雙倍的力氣去殺敵,從而炎性反應增加,因為要竭盡全力消除感染。結果,免疫系統給人體帶來的傷害,比細菌引發的還嚴重。
免疫系統徒勞地對抗著肺結核,讓病情越來越嚴重。大多數細菌會受到健康人的免疫反應的破壞,結核分歧桿菌是個例外,其會把免疫細胞集聚在其周圍,直到肺部形成團塊狀的結節。86每一小簇結合分歧桿菌細胞都在肺里形成結節,大量結節充滿整個肺部。淋巴液開始在肺里蓄積,炎癥帶來組織損傷。被感染的人逐漸出現肺結核的典型癥狀——長期咳嗽。
染上肺結核的人,身體漸漸衰弱。這樣的病癥幫助作家創作出《茶花女》和《波希米亞人》里的情節。健康的歌劇女主角生病了,她虛弱憔悴,無法再出演了。18世紀初期,英國醫生本杰明·馬騰進行了巧妙的觀察,提出"極其微小的生物"可能是癆病的起因。在他的文章里,馬騰討論了健康個體密切接觸已經感染的人所具有的潛在風險。這些觀念超前于他的時代。有的醫生提出,已染病的人要避免和他人密切接觸,但是病人家屬通常拒絕這種觀念,把這當成是殘忍的懲罰手段而非預防措施。到20世紀40年代,醫學上仍然沒有的方法治療肺結核,也沒有大家普遍接受的預防措施。
在接下來的20年,衛生團體推進了療養院制度,為要讓肺結核患者在與世隔絕的環境下逐漸康復,不把病菌傳染給其他人。患者與家人分居數月到一年。(醫生處方要求靜養,甚至病人洗澡也被限制到24小時一次。)想象一下,讓某個病人遠離家人、愛人甚至債主,這真是劇作家們靈感的沃土!1945年有部電影《圣瑪麗的鐘聲》(The Bells of St. Mary`s),其結局很有戲劇性,編劇達德利·尼科爾斯(Dudley Nichols)取消了瑪麗·本迪尼克(Mary Benedict)修女的戲份,讓英格麗·褒曼譯注去了肺結核療養院。
人們對疾病如何在人群中傳播進行的評估,發現肺結核與鼠疫的表現全然相反。高毒性的鼠疫細菌讓病人很快喪命。歷史上爆發的最厲害的一次鼠疫,差不多要了所有人的命,迫使病原菌暫時又重新回到原始宿主嚙齒類動物身上。肺結核在人群中病程進展緩慢而漫長,這樣肺結核就長期留存在人群里,比急性病留存的時間更長。肺結核通常不會殺死宿主,只是讓人致殘,如此更有利于肺結核在整個社會中滲透播散。
療養院被說成是對病人的不公平的隔離,實際上它是阻斷傳染性疾病的好方式,這種87方式保留至今。肺結核是一種社會性疾病。人們之間交往密切,生活和工作區擁擠,肺結核病人頻繁動身去往新地區,這些都有助于結核病在社群里陰魂不散。整個社會傾向于把社會性疾病與貧窮、教育缺乏和社會地位低等同起來,這已經不是及時次。公眾很難動搖這樣的想法:出于某種原因,肺結核是個人的缺陷。直至如今,人們對其他細菌和病毒性疾病的看法依然如此,沒有什么變化。
盡管微生物學取得了長足的進步,但是許多人還是從精神意義上來看待傳染病,而不是從生物學上的事實角度出發。
除了到肺結核療養院去靜養,很多生活在寒冷、擁擠的城市里肺結核病人,希望找個溫暖的地方呆上一年或者更長時間,以便讓身體從衰弱中復原。美國加州電影產業的發展,部分是由于越來越多的人受到"氣候宜人,讓病人康復,讓健康人更有活力"的誘惑前來, 20世紀初商會的宣傳冊上就是這樣說的。感染肺結核的病人,或是想要避開患有肺結核的人,橫跨大陸來到陽光普照的南加州。
肺結核奪去藝術家的生命,同樣地也奪去其他各個行業人的生命。有許多名人死于肺結核,如表4.1所示,許多人在青壯年時期不幸離世。這個名單也說明了20世紀來臨之際,肺結核遍布全球,無所不在。
譯注 本書所用英文版本為:
Ring around the rosey,
A pocketful of posies.
Ashes, ashes.
We all fall down!
"自英國博物學家與發明家胡克發明顯微鏡以來,微觀世界的大門已經向我們敞開了350年。從最早的偶然利用微生物,比如釀酒,到后來大規模的使用微生物,比如制造抗生素,看不見的微生物們越來越和我們的生活分不開。然而,近幾年借助于分子生物學技術的發展,微生物與人類之間關系之緊密,越來越超乎之前的預料。拉肚子大多可以怪在病菌的頭上,而今吃東西長胖也可以怪在這些肚腸里的小東西身上,甚至人的情緒,人的健康,對癌癥的治療,種種方面都是看到微生物的身影。接下來,科學家們必須要思考的一個問題,我們的身體,到底有多少是大腦控制的,而又有多少,是腸子里——比全身細胞都要多得多的,微生物所控制的?
"自英國博物學家與發明家胡克發明顯微鏡以來,微觀世界的大門已經向我們敞開了350年。從最早的偶然利用微生物,比如釀酒,到后來大規模的使用微生物,比如制造抗生素,看不見的微生物們越來越和我們的生活分不開。然而,近幾年借助于分子生物學技術的發展,微生物與人類之間關系之緊密,越來越超乎之前的預料。拉肚子大多可以怪在病菌的頭上,而今吃東西長胖也可以怪在這些肚腸里的小東西身上,甚至人的情緒,人的健康,對癌癥的治療,種種方面都是看到微生物的身影。接下來,科學家們必須要思考的一個問題,我們的身體,到底有多少是大腦控制的,而又有多少,是腸子里——比全身細胞都要多得多的,微生物所控制的?
我們已經知道,微生物是塑造整個地球環境的主力。對于這個地球上的植物和動物,生態學家已經可以用較為成熟的生態學理論來描述其中的規律。然而對于微生物,在地球上幾乎無所不在的微生物,我們對其生活的了解非常少。除了可以在實驗室培訓的極少數微生物,絕大部分的微生物在環境中的存在和作用,我們都不能的區分。即使如此,人類三百多年的微生物觀察和利用史,其中充滿了神奇的故事,當然,更多的還是未解的秘密。《微觀世界的博弈》一書摘取了這部歷史的最有意思的幾個故事,從文化、經濟、環境等方面,向我們展示了微生物世界的迷人之處。"
——科學松鼠會成員,田不野
這本書除了細菌本身的故事,還講述了細菌學家的故事,后者作為有血有肉有性格的實體,有著更多耐人咂摸的細節。胡克與牛頓鬧別扭,斯諾抵御霍亂保衛倫敦,索帕細辨血腥的"傷寒瑪麗",麥克達德直面猖獗的軍團菌。篇幅干凈利索,內容巨細靡遺。如果你也想知道該如何與亦敵亦友的微生物博弈,想聽一聽細菌的故事,了解微生物學家的工作,那么這本書是個不錯的選擇。
——中學生物教師,段玉佩
細菌與人類息息相關,僅人體中的細菌就是人體細胞的十倍之多。細菌是地球上古老的生命形式,它們的代謝活動促進了地球上高等生物的誕生。形形色色的細菌伴隨人類歷史的發展,有的是人類的朋友,提供營養物質、抗生素、維持健康的生態環境等;有的是人類的敵人,導致傳染病大流行。 "這本書里,安妮·馬克蘇拉克揭開了細菌的神秘面紗。實用,有益,非常好讀,馬克蘇拉克讓細菌和病毒的世界不再神秘。一本迷人的書,描述了一個重要的課題。力薦!"
——謝爾登·西格爾,著名作家
"沒細胞核?沒問題!作為一名微生物學家,安妮·馬克蘇拉克深深地意識到了這超級簡單的生物具有的異常驚人的能力,它們統治著這個世界,幫助維持我們身體正常活動。作為一名作家,她激起讀者們去更進一步地探索那神秘的細菌王國。這本書既有趣,又實用,科學、歷史和大眾文化縱橫交錯,相得益彰。"
——杰西卡·斯奈德·薩克,著名生物學家
"用非專業性的語言為普通讀者介紹現代微生物學,通常是個艱難的活計,但安妮·馬克蘇拉克寫的很吸引人。這本書覆蓋了整個微生物世界,從與微生物這個從未繳械投降的敵人的永未止息的戰役一直到微生物如何創造出一個適合我們居住的環境。對有興趣進一步了解微生物的讀者來說,本書列出了一份的參考書目和網站名單。"
——查爾斯·杰爾巴,公認的"細菌博士" [Dr. Germ]
"安妮·馬克蘇拉克以簡潔,易于理解的語言出色地解釋了微生物的復雜而細微的差異。她解釋了的多種多樣的微生物世界里的`陰陽`,同時也描述了大量的歷史場景。她帶讀者們參加微生物對人類生存的益處的旋風式的旅行,描述了它們精細關聯的化學機制,它們錯綜復雜地協作之舞,它們閃電般迅速的適應性,以及它們遺傳的可塑性。"
——小菲利普·提諾,紐約大學醫學中心臨床微生物學和免疫學系主任
很好很不錯
很好很喜歡
內容權威,通俗易懂,趣味性強
還沒閱讀,應該很好。
看起來不錯
五星好評五星好評五星好評五星好評五星好評五星好評
本人非常喜歡微生物學,唯一不足的是,郵過來包裝壞了
男孩子的必讀書!
喜歡當當買書,價格便宜,書的種類多,特別是買到了自己喜歡的書1
非常好的一本書,作者寫得深入人心。當當正版書
長知識的書。
棒棒棒棒棒 各反面都不錯
就喜歡買書 靜靜看
好好好好好
好書一本,可以推薦!
雜志之家買書放心,雜志之家買其他東東也放心,值得信賴的購物天堂,謝謝!書很好,學校推建的內容很好,買回來就用上了,就是現在物流比起之前有點慢了,等的挺著急的。
很不錯的科普讀物
漲知識,內容生動
不錯,值得推薦
比預料中要薄……
正在看,關鍵在內容,很科普的讀物
值得一看的書
書的前15張左右都有折痕,特別是前5張,印刷不行
看名字買的,希望對微觀世界能有個了深入了解
還沒有仔細看,大概翻了一下,內容很生動,會是一本不錯的科普書
中等大小的書本,印刷正規,當當服務很好,我很滿意。
看了下目錄,內容不算深,了解下相關知識還是挺不錯的
有點偏貴,內容還是不錯的,總體上比較支持這一類科普讀物
老師推薦的書籍,把專業的知識解說得很通俗易懂。
看介紹以為是大開本的彩圖書,感覺不太適合六年級以下閱讀
了這超級簡單H的生物具有的異常驚人的能力,它們統治著這個世界,幫助維持我們身體正常活動。作為一名作家
內容很豐富,講解得深入淺出,很好理解。孩子很喜歡讀。物流很快,隔天就到。
語調輕松的科普書,開創了科普的時代,現在的科普書非常少,文筆好、深入淺出的更是鳳毛麟角!
好書,開闊眼界,貌似專業,其實深入淺出,用通俗語言闡釋了人類和細菌的關系,細菌比我們想的強大多啦。推薦!ps:包裝業很贊哦!
無細菌,不人類;無細菌,不文化!說實話,我們對于這個地球上的活化石理解甚少,這本書真的讓人大開眼界!