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一提到微生物，人们不禁要问，什么是微生物呢？肉眼是否能看见？微生物生活在哪里呢？顾名思义，“微”就是小的意思，微生物是存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼看不见，必须借助显微镜放大才能观察到的微小生物，包括我们生活中常常提到的细菌、病毒、真菌、衣原体、支原体等都属于微生物。
微生物的历史远比人类要悠久，人类诞生之初就要学着与微生物相处。微生物就是我们身边的“邻居”，虽然很早之前我们就在与它们打交道，然而我们第一次看清它们的长相还是在1676年，列文虎克通过自己手工打磨制作的显微镜第一次看到了微生物。1876年，科赫将炭疽杆菌注射入小鼠体内使其死亡，验证了炭疽病是由细菌引起，从而提出了疾病的“细菌论”。受达尔文的《物种起源》思想影响，人类提出疾病的“细菌论”后便致力于消灭身边所有的“邻居”。1928年，弗莱明通过观察微生物之间的斗争，发现了隐藏在“天然武器库”中的“盘尼西林”，也就是我们熟知的青霉素。1935年，多马克从衣物染料中提取了“百浪多息”（一种磺胺类药物）。1944年，弗洛里实现了青霉素的快速和大批量生产。越来越多的天然的、半合成的、合成的抗生素被投入于这场“消灭邻居”的战争中。然而我们打赢了无数战斗，却无法实现“消灭邻居”的终极目的。与此同时，一群微生物学家正尝试着从另一个角度认识我们的“邻居”。他们指出人类和微生物应该是“共生”的关系，正如千百万年来它们和其他哺乳动物相处的那样，它们在我们的体表、体内定居，人体只是微生物的其中一处栖息地。罗斯伯里经过30余年的研究整理，于1962年出版了《人类原生微生物》，这本书详细地描写了人体各部位的常见细菌。法国著名微生物学家巴斯德说到：“细菌可能有益于我们，甚至是必不可少的。”2007年，旨在全面了解我们体内微生物组群信息的“人类微生物组联盟”在美国华盛顿成立，中国成为“人类微生物组学计划”的发起方之一。可以预见，我们对“邻居们”的了解将会日益加深。
人体的各部位都有着不同的环境：特定的温度、酸碱度、含氧量以及其他能够决定特定微生物生长的条件。比如人体的肠道是一个缺氧的环境，因此绝大多数肠道微生物是厌氧菌，在没有氧气的环境下生长得更好。而皮肤则完全不同，大部分皮肤都暴露在新鲜空气中，所以需氧菌会茁壮成长。我们的胃会分泌酸性很强的胃酸，把大多数细菌拒之于外，只有幽门螺杆菌等极能忍受酸性环境的特殊细菌才能驻扎其中。新生儿从母亲的产道中滑出的那一刻便收到了妈妈的第一份礼物——来自母亲的微生物群，婴儿的免疫系统给微生物敞开了一扇窗，让后者得以生存生长，而同时婴儿通过摄取母乳中的抗体让体内的微生物群变得“安分守己”。
随着年龄的增长，我们与体内微生物群的关系变得更紧密：我们为它们提供适宜的栖息地和生长所需要的养分，而它们则为维持我们身体的正常运转耕耘奉献；它们能帮助我们把食物内的钙、镁、锌等矿物质释放出来，变得更容易吸收；也能帮助我们合成某些维生素供机体吸收，比如B族维生素和维生素K；亦能将我们无法消化的脂类分解成短链脂肪酸，这些短链脂肪酸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；它们甚至能降解我们摄入体内的某些特殊化学物质（比如毒素、药品），使其不会捣乱。
我们体内的微生物群会协助我们处理体内的药物，无论我们是否邀请它们参与其中。越来越多的证据表明，药物的疗效不仅取决于药物和机体，还会受到体内“邻居们”的影响。每十个患者中就可能有一个使用地高辛（一种用于治疗心力衰竭的药物）后效果甚微，这种现象是由一种叫“缓慢爱格士氏菌”的肠道细菌差异性导致的。住在结肠的细菌可以将柳氮磺吡啶变成5-氨基水杨酸从而产生抗炎作用；受到同样影响的还有奥沙拉嗪，奥沙拉嗪的治疗作用很大程度上取决于肠道内的细菌，只有借助于细菌的偶氮键还原酶，奥沙拉嗪才能变成有治疗作用的5-氨基水杨酸。乳果糖依靠肠道细菌代谢转化为乳酸和醋酸，从而发挥泻药的作用。肠道微生物也会影响他汀类药物的吸收和代谢，从而使其产生疗效的差异。一些中药成分也能被肠道微生物代谢成相应的可吸收的活性物质，如人参中的人参皂苷Rb 1 。
药物的不良反应同样也会受到我们体内“邻居”的影响：艰难梭菌（一种住在我们肠道内的厌氧细菌）会影响对乙酰氨基酚的代谢及其肝毒性；伊立替康被肝脏灭活的产物会被肠道微生物重新激活，从而导致延迟腹泻、体重减轻和免疫系统抑制等不良反应。
我们体内的微生物群就像每栋楼房里的住户都是不同的，这种差异性来自于多方面，如遗传基因、居住环境、年龄、饮食习惯和使用过的药物，特别是抗生素对体内微生物群具有非常重要的影响。
抗生素作用独特，它由人体摄入，作用目标却不是人体本身，换句话说人体只是抗生素和细菌战斗的平台罢了。然而抗生素用起来没那么随意，这场战斗也没那么简单。为了消灭一群住在楼里的小老鼠而向城市里投下了一颗核弹，这个行动听起来匪夷所思，实际上，我们确实也那么干过。更严重的是，小老鼠们比我们想象中的更加狡猾，我们就算毁灭了城市也未必能够命中它们。
细菌的基因变异性很强，它们能更好地适应环境的变化，抗生素只不过是它们亿万年来遇到的麻烦之一罢了。对人类而言，抗生素带来的问题却没那么简单，用过抗生素后，大多数的细菌被清除，少量的细菌存活下来，这些幸存者里包括拥有超强防御力的细菌，如艰难梭菌，它们在“战后”的肠道中肆意生长，引起腹泻和肠炎等疾病。这些逃过一劫的细菌还可通过基因的变异获得让抗生素失效的能力，也就是我们常提及的耐药性，耐药性会在细菌之间快速传播，细菌的幸存者将呈指数性增加。令人遗憾的是，新型抗生素的发现过程就好比“大海捞针”，远没有细菌基因变异那么迅速和便捷。当然，不同于以往我们对细菌无差别的仇视，现在我们也在逐步学着如何去利用细菌，与其为友：我们用益生菌改善肠道环境，通过移植健康人的肠道菌群来治疗抗生素导致的腹泻。
微生物已经陪伴我们走过了几百万年，如何与“邻居们”相处仍然是一门很大的学问。我们和微生物会变得亲密无间，还是再次走向针锋相对？现在这些问题仍无法回答。然而，有一个答案是明确的，在与“邻居们”的相处中，抗生素不是万能的“社交高手”。
中国科技大学附属第一医院（南区）：张哲弢、史天陆