04　黑指甲还是消毒肥皂？
藏有友好细菌的良性污垢

阿方索是我的小学同学，他是我童年时期心中的英雄。他绘声绘色地谈起家里做的比萨就足以令我羡慕不已。阿方索的妈妈做比萨时所用的食材特别丰富，她会放番茄、马苏里拉奶酪、古冈左拉奶酪、火腿、腊肠和萨拉米香肠；而我的妈妈会更注重健康，仅放马苏里拉奶酪、番茄、牛至叶和罗勒叶。她的解释是：“食材太多味道就会太重，盖过比萨面饼本身的味道。”我做梦都想去阿方索家吃饭。另外，阿方索常在我面前炫耀他的黑指甲。他居住在米兰郊外的一个农场里，可以尽情地和动物们玩耍，他总把手埋在土里。不过，他必须早起，赶到离农场很远的学校。他经常在上课的时候睡觉，但我记得他从未因生病而缺席过任何课程。

我还记得一个人，就是坐在教室前排的马蒂尔德。她身上总散发着一股清香的气味，即使隔得很远也能隐约闻见。她蓝色的香皂盒里总放着一块奇特的亮绿色香皂，香皂盒旁边并排放着一块绣着她姓氏的毛巾，绣工完美无瑕。（那个年代还没有一次性香皂和液体香皂，所以需要肥皂盒来放置香皂。）

“马蒂尔德，你的香皂为什么这么奇怪？”我曾好奇地问道。

“它并不奇怪，”她回答我，“它是一种消毒肥皂，除了具有清洁功能，它还能消灭细菌。”而当时6岁的我并不知道细菌是何物。

不过，当时我对她的这一说法存有疑虑，并且对带有刺鼻气味的绿色香皂无半点好感。因为老师说她“体弱”，她也确实长期缺课。冬天，所有与“炎”（咽喉炎、扁桃体炎、中耳炎等）有关的名词都能和她扯上关系；春天，她总是眼睛发红，鼻子不通气，还总说“我对花粉过敏”。

尽管阿方索满身泥土味和腊肠味，还经常被老师训斥“不讲卫生”，但是他的身体非常健康；而马蒂尔德看上去比餐盘还干净，却总是生病。

当时，父母告诉我：“她用消毒肥皂是因为她本身比较脆弱，需要保护自己。”我对此深信不疑，但多年之后，我发现事实并非如此。

微生物世界与人类世界有许多相似的地方：我们在街上遇到一个陌生人，他可能是一个心地善良且性格平和的人，并愿意在我们需要时帮我们一把；遇到这种人的概率远大于遇到一个图谋伤害我们的人。

让我们仔细观察我们周围这个看起来渺小的“宏大世界”。

世界上的细菌

我们周遭的世界充满着用肉眼无法看到的生命存在形式：细菌、病毒、真菌、藻类和原生动物。所有这些生命存在形式，被称为微生物（microorganisms或microbes）。

这些微生物的栖居地多种多样，地域广袤：从南极洲的山顶到沸腾的温泉，从海水到地下，从我们呼吸的空气到植物根部，从动物的皮肤到器官。

微生物从方方面面影响着地球上每个生命体，它们为这些生命体提供维持生命活动所必需的元素（如氢、氧、碳、氮和硫）。以细菌的分解作用为例：如果没有细菌，整个世界就会充斥着腐烂的动植物尸体。只有细菌能够分解、转化失去生命的生物体内所有有用的元素，然后将其融入新的生命存在形式中。微生物还与植物协同工作，参与地球上大约一半的光合作用，为我们提供氧气，将我们从二氧化碳中解放出来。

整个微生物群落与动物和植物联系在一起，并各自签订了具有秘密友谊性质的“契约”，让彼此受益。我们自身就是一个例子：人体中微生物的数量远比人体细胞数量多得多，它们能帮助我们消化一些自身难以利用的化合物，产生维生素（如对促进血液正常凝固和骨骼强健至关重要的维生素K），确保免疫系统正常运转，对人体内有害物质进行解毒。微生物还具有其他很多功能，通过科学研究，我们会在将来一一知晓。

是朋友还是疾病的携带者？

尽管如此，很多人和马蒂尔德一样，内心深处隐藏着恐惧，免不了和她一样使用消毒香皂：当我们听到“微生物”这个词时，首先想到的是疾病。我们想到的可能是导致流感的病毒或导致食物中毒的细菌，甚至是艾滋病病毒或结核细菌。

事实上，大多数微生物不会致病。据估计，世界上现存的细菌中，只有不到1%能够致病。那么，为什么我们对整个微生物世界印象不佳呢？原因有很多，主要原因是历史因素。

微生物学是生物学的分支学科之一，研究的是微小生物的生命活动；其研究目的是找到决定人类疾病的因素。19世纪下半叶，微生物研究蓬勃发展，我们称之为“微生物学的黄金时代”，罗伯特·科赫、路易·巴斯德等杰出的科学家发现了导致炭疽病、肺结核、霍乱、淋病、破伤风和白喉等致命疾病的细菌。他们的有关研究的延续和发展使如今的我们拥有了一套由卫生措施、疫苗和药物组成的“武器库”，以预防和治疗上述这些疾病和其他许多由病毒、细菌引起的疾病。

但是很久以前，人们就已经观察到了明显无害的微生物。1676年，荷兰“光学显微镜之父”安东尼·范·列文虎克使用非常简陋的显微镜对他口腔内的一块黏膜进行研究分析，观察到其中有些极小的且流动性很强的生物。

但直到200多年后，法国微生物学家路易·巴斯德才再次证实这一观察结果。巴斯德通过对人体不同部位表皮的分析，提出这些微生物是否在生理上对我们的健康有实质影响的疑问。又过了几年，埃黎耶·梅契尼科夫揭示了乳酸菌与长寿的关系，德国妇科医生艾伯特·窦特兰提出了乳酸菌对预防女性阴道感染的重要性。从某种程度上说，许多年前，我们就已经发现并非所有的微生物都是病原体，有些微生物是人类的益友。

20世纪上半叶，科学界对微生物的研究有了里程碑式的突破，无菌动物模型诞生了。科学家在无菌环境中培育小鼠和鸡，让其出生、长大，以探索微生物群在生物体生长发育中的作用。研究发现，这些不幸的小鼠和鸡，因为所处环境中缺乏微生物，所以自身无法合成某些维生素（如维生素K、B族维生素）。它们肠道萎缩，小肠绒毛参差不齐、再生能力较差，免疫系统过弱，更容易受感染，而且成长过程中表现出各种行为障碍。这个实验为“有些微生物是人类益友”的论断提供了佐证。

这一实验证明了宿主-微生物群之间相互作用的机制在一个健康生物体中发挥了许多功能，引发了后续无数的研究。直至今日，这些研究的进展就好比在一幅巨大的马赛克图案上揭开了一小块，露出新的花纹。要了解现今科学界对这一领域有多感兴趣，我们只需要搜索一下迄今为止在科学期刊上发表的、标题中带有“微生物群”这一词的文献数量：自1956年来共有14 584篇，其中多达12 176篇（超过83%）发表于2013年至2020年。

森林中的动物，健康的微生物群

当我联想到住在森林里的动物时，脑海中会浮现出如松鼠或土拨鼠那样温顺、讨人喜爱的动物，也会出现如蛇或飞虫之类阴森恐怖、令人厌恶的身影。话虽如此，所有生活在森林中的动物，无论可爱与否，都是生态系统存在、发展和维持平衡必不可少的一部分。这就是我们所谓的“生态系统”，它是一个非常复杂的由各种生命存在形式构成的统一整体。

一个生态系统，为保持健康和稳定，必须具有高度的生物多样性。换言之，大量不同的生物物种有助于维持生态系统的健康，生态系统即使遭受外部的干扰（如森林遭遇火灾），也能够恢复其自身的稳定。不同的物种有些可以合作，而有些相互争斗，但无论如何它们都能使生态系统内部达到最佳的平衡状态。

我们的身体有着最精妙、最复杂的生态系统，超过100万亿的微生物住在这里，主要是细菌，也有病毒、真菌和被称为“原生动物”的小型单细胞生物，它们都对我们的健康非常重要。这些群落统称为微生物群，生活在身体的特定部位：皮肤、女性阴道、口腔、呼吸道和胃肠道。其中，肠道微生物群是最热门的研究方向。不仅因为多种病状都与肠道菌群的变化有关，还因为肠道菌群是由很多微生物组成的庞大社区，它能够根据我们生活方式的变化而改变，例如，当我们改变饮食结构或进行体育锻炼，肠道菌群就会有所变化。

细菌比人体细胞小得多，尽管细菌在数量上优势明显，但它们只占我们体重的一小部分。不过，肠道微生物群的总重可达2千克，包含至少1 000种不同的细菌，基因总数超过300万。而人体细胞的基因数量仅有大约21 000个。若将二者进行比较，就会发现人体内“人的部分”的基因数量和细胞数量都处于劣势。

若比较一个城市里所有居民体内的微生物群，就会发现居民体内约1/3的微生物是大家都有的，而剩下2/3的微生物是“个人所特有的”，这取决于个人的饮食方式、生活方式、年龄、健康状况，以及服药情况。

我们对人的个体差异早已司空见惯，也无法一劳永逸地定义哪些是“健康”的微生物群。正如前文中所说的森林中的动物一样，判断的标准非常复杂。但是，科学家们一致认为健康的微生物群通常是稳定的和多样的，生物多样性尤为突出。反之，一个微生物群在数量、种类上都很匮乏，那就属于菌群失调。这可能是接触毒素、药物和致病微生物所引起的，或饮食中膳食纤维含量低、动物脂肪和蛋白质含量高造成的。于是，这些微生物就成为整个社区的“主宰者”，彻底改变了与其他微生物的关系。

目前，科学家在以下这些不同的患者群体中都观察到了菌群失调的状况：患有肠易激综合征、肥胖症、2型糖尿病、乳糜泻、结直肠癌、焦虑症、抑郁症和孤独症谱系障碍的人群。如此看来，我们要想拥有更多好心情或更强大的抗压能力，就一定要与肠道微生物交朋友。

这远没有结束。微生物群影响着我们身体中许多机制的运行和发育：从免疫反应到炎症，以及与新陈代谢相关的一系列功能。

这一切要归功于一个特殊的双向信息交流系统：“肠-脑轴”。这条“道路”有着太多的支路，有些支路自大脑进入肠道，有些支路从肠道至大脑。肠道、大脑、免疫系统、新陈代谢和细胞炎症之间有一个极为复杂且精密的通信网络。我们会在第5章专门讲解“肠-脑轴”的机制。

肠道菌群以什么为食 ？

消化道是一条非常长的、完整的管道，从口腔开始一直到肛门，其中，胃肠道是最重要的一部分。食物在口腔中经咀嚼后进入食道，然后抵达胃部。顺便说一下，吃饭时一定要细嚼慢咽，这样会令有益菌的工作轻松很多。胃里有胃酸，因此胃内的酸度很高，细菌相对较少。一个原因是，食物在胃部停留的时间很短，通过的速度快。因此，对微生物的生存繁衍来说，胃的营养环境比起消化道其他部分要差得多；另一个原因是，胃酸的酸性强，和纯柠檬汁差不多，只有那些适应pH值为2的环境的微生物才能存活下去，居住在胃里的细菌主要是乳酸菌和链球菌。

消化道一直延伸至小肠，小肠长约6米，直径仅为2.5厘米。然后是1.5米的大肠，由盲肠、结肠和直肠组成，容纳了大多数肠道菌种。

肠道细菌最喜欢的食物是膳食纤维。在第三部分开头我用了大量篇幅介绍它。膳食纤维是一种特殊的营养素，和碳水化合物不同，人体内的细胞无法从膳食纤维中汲取营养，肠道也无法消化并利用它。当微生物群中的细菌试图消化膳食纤维时，人体内会出现一个发酵过程，产生非常珍贵的短链脂肪酸，也就是SCFA（short-chain fatty acid）。绝大多数（95%～99%）短链脂肪酸能够被人体吸收，并为人体细胞所利用。

短链脂肪酸具有多种功能：通过调节炎症反应作用于免疫系统的细胞（这是连接微生物群、免疫系统和炎症的另一条“高速公路”）；调节肠黏膜的通透性以增强肠壁设置屏障的能力，以抵御食物中可能存在的有毒物质或致敏元素；抗癌；影响大脑功能运作。

事实上，这个影响大脑功能运作的机制与血脑屏障（BBB）密切相关：血脑屏障是人体内一道非常严格的“关卡”，将体循环与中枢神经系统的循环分开，筛选哪些分子可以通过，哪些分子得停下。而短链脂肪酸可以自由通行这个关卡，进而影响大脑。

如果膳食纤维稀缺，细菌就会转而求助于蛋白质，尽管蛋白质不是它们的首选。与膳食纤维不同，蛋白质刚到结肠就立刻被消化了，但它直到抵达远端结肠和直肠中才会被代谢，因此，肠道细菌产生的分子类型也深受影响。膳食纤维发酵产生的短链脂肪酸对人体非常宝贵，有助于维持身体的正常运转，保证肠道屏障功能高效运转。在远端结肠和直肠中，有许多废物，有些废物甚至对我们的细胞有害。这些废物来自人体消化、吸收蛋白质的衍生物，其中包括铵离子、硫醇、胺类、吲哚和酚类。所有这些物质一旦积累到一定程度，都可能有毒，甚至致癌。一些科学家推测，微生物群消化蛋白质、产生废物是导致肠道慢性疾病的一个诱因。

所有植物性食物都含有非常丰富的膳食纤维。这就是我们要多食用植物性食物而少食用动物性食物的原因。

人体内的“军队”——微生物群和感染

一说到感染，我们通常会想到两军对垒的画面：免疫系统代表正义的一方，为保护我们的细胞而战；而邪恶的敌人显然是破坏人体健康的入侵者。那么在这场战斗中，微生物群属于何方阵营呢？很幸运，微生物群属于正义的一方。它们是一支沉默的军队，誓死捍卫家园。

如果入侵者得逞，人体就会受损，同样，微生物群也会受到伤害。因此，微生物群会竭尽所能与入侵者抗争，产生一些使得微环境只对自身有利的特殊物质。此外，微生物群能直接与免疫系统细胞沟通交流，影响免疫细胞的活动，获取营养物质，产生对抗入侵者的毒素。

微生物群无声无息、不知疲倦地的战斗，每天24小时在我们的身体里发生。甚至在当下这一刻，我们如果将镜头对准肠道，就会看到许多抢夺地盘的小冲突。

有一个例子能说明微生物群在保护我们免受病原体侵害方面的重要性，那就是由单核细胞性李斯特菌引起的感染，也称为李斯特菌病。李斯特菌是导致食物中毒最常见的细菌之一：食用遭到污染的食物（通常是鱼、肉、生蔬菜和乳制品）会让这种细菌在消化系统中生长繁殖，导致我们腹泻、恶心、发热，严重情况下会引发脑炎、脑膜炎、自发性流产或早产。现已证实，如果没有微生物群的保护，李斯特菌感染会更加严重且频繁。研究发现，某些种类的乳酸菌能产生一种名为“细菌素”的毒素，这种毒素会阻碍李斯特菌在肠道定殖，从而使其对人体无害。我们会发现，在微生物群保护我们免受其他病原体侵害的过程中，还有很多类似的现象。例如，最近科学家发现霍乱病毒的毒性取决于一种毒素，而这恰好是霍乱病毒用以杀死人体微生物群的武器。许多病原体已经进化出选择性攻击的机制来对付微生物群中特定的细菌，这是另一个体现了我们体内这些“小客人”对我们健康重要性的例子。

说到李斯特菌，我想起一个非常有趣的食品卫生讲座，该讲座比较了两个不同的奶酪制品公司：一个公司使用传统工艺，将奶酪放在木板上，在地窖里熟成；另一个公司那应用先进的技术，非常重视卫生，工厂里到处是不锈钢和耐擦洗的台面。你们猜在哪个公司生产的奶酪中发现了李斯特菌？结果令人震惊！竟然在生产环境极度卫生的公司中发现了这种细菌，而在另一个公司那充满各种微生物的、臭气熏天的地窖中，李斯特菌毫无踪迹可寻。古老的奶酪地窖就如同健康的肠道，内部形成了一个富有张力的生态系统。奶酪地窖内丰富的花青素将病原体拒之门外，要知道花青素可是我们的朋友，入侵者的死对头。

培育微生物群

人在出生以后，个体的微生物群才会慢慢形成。近年来，在印度和芬兰展开的研究表明，孕妇的分娩方式能在很大程度上影响在新生儿黏膜上定殖的微生物群的类型。通过自然分娩出生的婴儿有相当丰富多样的微生物群落，如乳酸菌、双歧杆菌等很多种有益于健康的细菌，它们都源于母亲的阴道和盆腔；通过剖宫产出生的婴儿获得的菌群就不同于通过自然分娩出生的婴儿，这些菌群源于母亲的皮肤，会受到外部环境的影响。这也解释了为什么通过剖宫产出生的婴儿更容易被病原体感染：因为病原体可以在通过剖宫产出生的婴儿身上找到一块相对自由的领地，能够轻易占据有利地位，定殖于婴儿身体中，占据那些原本属于“共栖”微生物（对人类无害的其他微生物）的席位。一些对人体有益的共栖菌种（如双歧杆菌）在通过剖宫产出生的婴儿的肠道中定殖的速度很慢，观察发现，通过剖宫产出生的婴儿在出生6个月之后，体内双歧杆菌的数量仍然偏少。有一种假设认为，这种菌种定殖延迟现象在某种程度上与婴儿的出生环境有关，毕竟剖宫产手术需要在极端“干净”的无菌环境中进行。

说到“无菌”和“过度卫生”，类似的现象可能导致过敏性疾病和自身免疫病。因为健康、丰富的菌群会“教导”我们的免疫系统忍受一系列抗原，以避免它对完全无害的物质产生过激的免疫反应。

而过度卫生会适得其反，这体现在两个方面：一方面，过度卫生可能杀死对我们健康有益的微生物，这些有益微生物可以占据本会被病原体定殖的环境，不给“敌人”可乘之机；另一方面，过度卫生会消灭对免疫系统至关重要的微生物，它们能够“教导”免疫系统一边强硬地对抗病原体，一边不约束体内无害物质。

分娩后的母乳喂养是“塑造”微生物群的第二个因素。母乳中的许多成分具有益生元功效，能够为有益菌提供健康、丰富的食物。在母乳“成分表”上，我们发现排在第3位的是低聚糖。它和膳食纤维一样，无法被人体消化吸收。不过，这倒像是母亲故意为之，用来滋养孩子体内幼小的微生物群的。

孩子在3岁之前，肠道微生物群具有匪夷所思的可塑性，同时对外界的干扰非常敏感。若想孩子拥有一个健康、种类丰富的微生物群，这一成长期非常关键。滥用抗生素或饮食结构发生剧烈变化都有可能对菌群的成长产生负面影响。

所以，亲爱的妈妈们，我并没有在使用抗生素的问题上夸大其词。但是，每年冬天都给孩子吃4个疗程的抗生素——“因为孩子的耳朵和喉咙很脆弱，一旦他发热，我就会让他吃”——这样的行为毫无道理可言，这样的言辞更是无稽之谈。抗生素既不能治疗病毒性疾病（冬季的感染通常是病毒引起的，因此服用抗生素没有作用），更没有预防疾病的作用。盲目使用抗生素必然导致体内的微生物群更加脆弱、总量下降、种类更少。

如果孩子生病，妈妈的普遍做法是让儿科医生给孩子开抗生素。但如果是一到冬季就患病的孩子，妈妈就应认真思考，是否该改变家庭的饮食方式来提高孩子的免疫力。

孩子成年后，微生物群逐渐达到“动态平衡”：这意味着一般情况下，只要外界环境稳定，人的健康状况也平稳，人体内不同微生物的相对丰度不会改变。

影响成年人体内微生物群的因素有很多，最重要的就是遗传因素，不过环境因素也不可轻视，如药物的使用、饮食方式和生活方式。西式饮食多为精制加工食品，缺乏人体必需的营养元素（如膳食纤维），以高糖、高脂肪和高动物蛋白为特征。长期采用这种饮食方式会导致体内菌群失调。具体来说，西式饮食促进了厚壁菌门菌种的生长，使拟杆菌门菌种的数量减少。虽然它们的名字如此离奇，听起来像是奇幻小说里的东西，但实际上，厚壁菌门和拟杆菌门是两类非常重要的肠道细菌。除了西式饮食因素外，一些研究还发现，在患有肥胖症的情况下，人体内厚壁菌门和拟杆菌门的比例也会变化，厚壁菌门的数量会增加。该现象可能不仅仅是由肥胖症引起的。相反，这种现象与菌群的功能直接相关：若患有肥胖症，细菌就会变得更加“缺乏”，并通过强化小肠中的消化酶来发挥作用。众所周知，脂肪细胞负责储存脂肪，而小肠中的消化酶能够参与脂肪细胞存储脂肪的过程。

总结：本章的核心是对“肮脏”的赞美吗？为那些生活在“脏的环境”中、很少清洗的人辩解？当然不是。

适量原则在这里同样适用：

• 过度卫生的生活方式肯定会导致菌群种类和数量减少，增大患慢性病的风险，还可能导致患上前文中提到过的疾病。

• 同样可以肯定的是，古代人的主要死因是营养不良、不注重卫生。因此，即使在当代，保持清洁仍是生活中最基本的要求，但注意不要过度杀菌消毒。

我们应把无菌环境留给需要它的人（想想无菌手术室给现代医学带来的巨大进步）。简单来说，要正确地洗手，但不要洗手次数过于频繁。正确的洗手步骤如下。

提醒：仅在手上有明显污垢的时候才需要用肥皂和清水洗手；在其他情况下可以考虑使用含酒精的免洗洗手液！

如何正确洗手？

整个洗手过程大约持续40～60秒