每天叫醒你的不是闹钟,而是姿势
问:你对细菌了解多么?
答:不多。
那你凭什么无端指责它!
提到细菌,人们总会产生厌恶的情绪。因为确实有很多细菌和人体的疾病有着密切的关联,比如人类历史上多次引起霍乱流行的霍乱弧菌,在中世纪的欧洲曾导致几十万人死亡的鼠疫耶尔森菌。还有我们日常吃个饭聚个餐时常会引起腹泻的沙门菌,志贺菌等等。
《蘑菇》,涅科捷连科氏菌、奇异球菌、鞘氨醇单胞菌。
为了增加本文的趣味性,笔者挑选了一些从事细菌工作的同仁们用细菌、培养基和其他一些科技手段创作的艺术画。
在生活中经常会遇到这样的情形。爷爷奶奶们会教育孙子孙女说:“脏手别拿东西吃,小心把细菌吃到肚子里。”或者冬季流感流行时家人会提醒你:“带好口罩,别让细菌传染到你”。某些爱干净的人士在交往中会很谨慎:“我是个洁身自好的人,我讨厌细菌,世界上要是没有细菌就好了。”
《盛开的太阳花》志贺菌、沙门菌
哈哈,你们在生活中是否也遇到过类似的情况,人们由于对细菌的不了解,往往会对这个小东西产生偏见和误区。那么笔者就来给大家简单的谈一谈我们今天的这位主角——细菌,尤其是对它还不太了解的朋友,那你们可要看过来啦!
《坎迪达的怒涛》白色念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌
细菌可以说是世界上最古老的生物了,大约诞生在39亿年前的地球上。是生物中种类最多的一类,最早是由荷兰人列文虎克从牙垢、雨水、井水中发现的。不要以为人体是一座生理的孤岛,其实它是一个复杂的生态系统,一个庞大的社会。在我们的身体内,住着数以万亿计的细菌和其他微生物。它们寄生在我们的皮肤、生殖器、口腔,特别是肠道等部位。实际上,人体内共生细菌的数量可能比人体细胞还多。生活在肠道的细菌对人类的健康有着重要的作用,通过微生物对食物的处理,我们才能从食物中获得营养物质和能量。所以杀死你体内的所有细菌也就意味着杀死你自己,这绝不是危言耸听。我们真正要对付的是对我们的健康产生威胁的致病菌。
《水母》,涅科捷连科氏菌、奇异球菌、鞘氨醇单胞菌、芽胞杆菌
人们常会对细菌、病*、真菌傻傻分不清楚,一概称他们为细菌。其实这是不对的,就如上文中提到的流感流行时的情形。流行性感冒其实主要是由流感病*引起的,可不要平白无故把这个锅丢给细菌,但有一些细菌确实能引起普通感冒。从个头上看的话,病*最小,然后是细菌和真菌。病*是比细菌更简单的生命体,有些病*会侵害人类,也会侵害细菌。同样,真菌这个大类里的成员也是有好有坏。他们与细菌和病*同样存在着相爱相杀、爱恨情仇的故事。
《走红的酵母》啤酒酵母
另外,由于人体免疫力的下降,一些对人体无害的细菌也会变脸转而侵犯人类。即便是最有益的细菌,如果在不恰当的地方大量滋生的话,也会产生严重的后果。比如,细菌跑到血液中,就会导致菌血症或败血症;进入腹部器官之间的组织网络中,就会导致腹膜炎。
《8岁男童的手掌》,皮肤自然菌落
其实,除了一些致病菌会给人类带来疾病外,绝大多数细菌对人体是无害的。人们利用谷氨酸棒状杆菌制造味精,用苏云金杆菌制造杀虫剂,利用甲烷菌生产沼气,借助细菌冶炼金属、净化污水、制造能使作物增产的细菌肥料等。就连细菌的代谢产物都可以被人们拿来作为药物。
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文字:韩毅
审稿:肖勇、管红霞
编辑:韩毅
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不久前的「峰瑞生物医药峰会」第四场,我们邀请到了中国科学院院士、生物化学家邵峰。邵峰博士是天然免疫和细胞焦亡领域最为领先和贡献最大的国际科学领*者之一。他与峰瑞资本创始合伙人李丰围绕「FirstInClass在中国」展开了一场近2小时的深度对话。他们探讨的话题包括:
从化学到生物,一个院士的跨界是怎么完成的?从美国到中国,国内做科研的优势在哪里?创新研究的前提是什么?“外来入侵者”有什么可能性?为什么说生物医学研究的特点是“门槛很低,庭院很深”?庭院深意味着什么?如何看待过去十年医药行业的发展以及发展背后的问题?从研究界、工业界到投资界,新药研发领域最迫切需要的究竟是什么?Firstinclass在当下的中国有多大机会?/01/
院士之路:从化学到生物,从美国到中国李丰:感谢各位愿意前来,邵峰是我在北京大学91级技术物理系的本科同班同学。我们先请邵峰院士做个简单的自我介绍。邵峰:本科阶段我的专业是应用化学,年从北京大学技术物理系毕业后,我就开始往生物方向转,研究生是在中科院生物物理所念的,主要是做结构生物学和蛋白质晶体学的研究。年,我拿到硕士学位后,我就去美国密西根大学医学院读生物化学的博士。年博士毕业后,我去哈佛医学院做了一年多的博士后。年7月,我回国了,加入了北京生命科学研究所(NIBS)。回头看,回国算是我一生中做出的最正确的决定之一。在NIBS,我们早期做的是细菌感染方面的机制研究,中期做的是抗细菌感染的天然免疫或者固有免疫的识别,这几年做的是细胞焦亡领域,最近还把细胞焦亡跟肿瘤免疫联系上了,也在考虑一些产业开发的事情。李丰:有一个问题我很好奇,你怎么能从化学转到生物,又在生物学里转到了如今的细胞和免疫的方向,还做到了院士?还是挺跨界的,这是偶然还是必然?邵峰:确实,在我认识的人里,从化学转到生物学,算是转得挺远的了。原因很简单。很多人说现在生物医药行业非常热,但热有热的道理——人们对疾病的理解以及对健康的追求是无止境的,是刚需。大学毕业时我就意识到了这点。另一个原因在于,相比生物,我认为要在化学领域做出原创的科学发现,难度大得多。所以,在确定要转投生物后,本科毕业后我先是去生物物理所做蛋白质结构,这个跟化学很接近,然后一步一步朝着生物的方向转。后来我被密西根的博士项目录取,就是因为蛋白质晶体学的研究背景。但是进去后,我就决定要将研究转向生物化学领域,于是开始做一些炎性细胞信号传导方面的研究。李丰:我有个好奇的问题。当年我是在美国念博士念到一半不念了,拿了硕士学位。大家都知道,要在国外拿到PHD是很困难的,一天到晚都在做事,实验室工作还要出成绩,每周例会还要汇报进展。你当年念PHD的时候转方向会觉得难么?邵峰:其实挺难的。我的导师是系主任,他实验室很少招学生,我是硬蹭进去做了他的学生。他很少管学生,但我是那种会主动给自己加压的人,中间确实遇到了很多困难,我一度有过退学的想法。李丰:原来学霸也经历过这个阶段。邵峰:那时候想退学倒不是因为不想做这行了,而是有些绝望。我们那个实验室很大,以博士后为主。每个人压力都很大,都需要发一篇好的论文,然后找一份工作。很少有人能有时间来帮助你,如果你没有自己的课题,就只能给别人打下手,但以我的性格,肯定不愿屈居人下,所以我做完轮转后就独立出来了。但是独立之后很长时间也一直没有自己的课题,那时候我年资尚浅,基本上我能想到的idea,别人也都想到了。一开始老板让我做蛋白质结构,我虽然没有拒绝,但那不是我的兴趣所在,做了几个月我还是放弃了,老板也没有新的课题给我。我只有继续寻觅,最后我做了一个有关鼠疫菌蛋白的课题。这是一个很难做的课题,后来我才知道,之前在这个方向上“死”了两个博士后(熬了三四年都没有取得任何进展)。刚开始的一年半,我没日没夜地做实验,但没有取得丝毫进展。按照美国PHD平均毕业年龄为六年来计算,第二年结束时没有取得任何进展也比较正常。但是因为我之前学业上一直比较顺利,压力就非常大,就想着一点数据都没有,肯定毕业无望。而且我的导师年资太高,也有很多行*上的事务,很难深入到研究课题的细节层面,很少提供实质的帮助,但是他不吝于鼓励我,告诉我不要着急。幸运的是,一两个月后,我终于取得了一些突破,然后就比较顺了。/02/
做成功率51%的事李丰:所以还真的是关键选择决定人生轨迹。我也是PHD第二年的时候,怎么做实验都没有结果,然后我就放弃了。我还有一个问题,现在你也招了很多博士、博士后,我听说你的实验室对学生要求特别高。所以,你怎么去判断年轻人的学术潜质?邵峰:我觉得要做好生物这行,才智intelligence并不是最重要的。以我为例,我不觉得自己是一个绝顶聪明的人,我应该算是还OK的人。相比才智,更重要的是你愿意做一件事,并且能坚持下去。这背后也是性格使然。我们实验室的学生压力大,其实不是我要求他们的,我从来不会要求学生几点到,工作多长时间,他们的压力更多是来自实验室里的其他同学,也就是同辈压力。相互一比较,如果别人有进展,你没有,聊起科研,别人懂得比你多,自然就会有压力。当然,我在选择学生时,会倾向于招那种有目标,同时有很强自驱力的学生。这种冲劲并不一定是你发表什么样的文章,而是说你愿意去挑战自己,愿意去做这个领域中别人做不出来的事情或者克服别人克服不了的困难。此外,我也喜欢招那种个性比较强的学生,就是我非得怎么样,我就得怎么样;如果性格是怎么着都行的,我不太会招,这样的学生可能更适合做别的领域,而不是科学研究。最后,就是心理素质也得要好。我这个人性格上的一个缺点是不太愿意鼓励别人,因为我不太喜欢往后看。我会跟我自己学生说,不管过去是失败还是成功,就不要再去想了,失败就失败了,想想还有什么别的办法可以尝试,这是一方面。另一方面,你可能前面成功了,但成功是现阶段的成功,如果一直沉浸在成功带来的愉悦感中,当下的成功反而会抑制下一次的成功。所以更重要的是往前看,下一个挑战在哪儿。我们实验室已经做了四次研究方向的转变。从一开始没什么课题可做,就沿着之前我PHD阶段做的细菌*素课题方向做了一些相关课题,也算是在国际上比较领先的方向。两三年之后,我用那些项目成果证明我自己可以独立领导一个课题组。但我也意识到,虽然那些课题发文章不错,但对医学或者转化方面的影响不够大。所以从年起,我就开始转向做天然免疫,研究我们机体是如何识别辨别细菌的。细菌有两种,一种是在外面感染,一种是跑到细胞里面感染的。、年时,生物领域对此了解甚少。不太谦虚地说,关于细菌的胞内天然免疫受体,目前业界的绝大部分认知都出自我们实验室。因为在天然免疫领域,最重要的一类工作,也就是皇冠上的明珠,就是你能鉴定出新型的天然免疫受体。在这方面我们发了三四篇非常有影响力的论文后,我就在思考接下来应该往哪个方向继续。因为免疫反应发生后会导致细胞死亡,这种现象之前很长一段时间是被人们忽视甚至误解的。我们在年首次鉴定了细胞焦亡的关键底物蛋白gasderminD,所以我们就转向做细胞焦亡,并在Gasdermin家族蛋白领域开辟了一个新的研究方向,过去几年取得了不错的进展。接下来,我们又考虑焦亡到底有多大意义,能解决什么样的疾病问题,我们针对性地研究了败血症和肿瘤免疫。今年我们已经发表了两篇文章是关于焦亡和肿瘤免疫的,在学界也得到越来越多的