大肠杆菌和你

从维多利亚时代的英国到当代美国，上帝论者常常否认我们人类与其它的灵长类动物有关系。但是，人类谱系学中不容辩驳的事实是，我们的确与其它的灵长类动物有关系——这一点甚至更大地损害了人类的自尊。我们是每一种生物的近亲，其中包括我们肠道内的数十亿计的大肠杆菌。我们和大肠杆菌之间存在“亲属”关系，这并不是奉承之词，而是很有用的。通过研究这些微小的生物，我们得以了解其它的生物体，包括我们自己。法国生物学家雅奎斯·莫诺（Jacques Monod，1910－1976，因提出乳糖操纵子模型而荣获1965年诺贝尔生理学或医学奖——译者注）曾说过，“对大肠杆菌而言是正确的东西，对大象也是正确的”。

卡尔·齐默（Carl Zimmer）在他的引人入胜的新书《小宇宙：大肠杆菌和新的生命科学》中有效运用了这一原则，把研究这些微生物同生物学中大的发展联系起来，并且深入讨论了科学的社会影响。如果你今年必须要把自己限定在细菌这个唯一的课题里，那么读一读这本书是一个不错的选择。

正如齐默解释的那样，生物学中许多里程碑式的发现都涉及到大肠杆菌，包括证实生物化学的普适性的实验，揭示基因是如何起作用的实验，等等。通过研究多个株系的大肠杆菌（大多数是无害的），发现了一些更深入的问题：遗传上完全一样的大肠杆菌，仍有趋异进化行为。齐默写到，这是“对那些把人类的天性归因于任何一种简单的基因决定论的人的警告”。

采用一些更熟悉的材料，齐默生动地描述了大肠杆菌的不为人熟悉的微观世界和它们紧紧包裹的、杆状的身体形态。“如果你扎了我们一下，我们会流血；但是如果你扎了大肠杆菌，它则会发生‘爆破’。”和哺乳动物不同，细菌之间常常会交换遗传物质，从而限制了莫诺格言（即前述的“对大肠杆菌而言是正确的东西，对大象也是正确的”）的使用。但是，物种或多或少都会从病毒那里吸收DNA。对于大肠杆菌和人类来说，齐默强调，“生命中没有固定不变的本质”。

新书《小宇宙：大肠杆菌和新的生命科学》也对大肠杆菌的有争议的公众形象进行了调查。上帝论者宣称，大肠杆菌的像尾巴一样的、有推进力的鞭毛是一个证据——证明大肠杆菌是上帝有意设计的。但是，在2005年对美国宾夕法尼亚州多佛学校教授“智慧设计论”（intelligent design，大多数的“智慧设计论”支持者都是基督教徒，他们信奉上帝创造了整个宇宙，反对达尔文的生物进化论——译者注）一案的审判中，科学家们表明，鞭毛并没有复杂到无法解释的程度。一些大肠杆菌发展出了对抗生素的抵抗力（关于抗生素的限制问题，书中有一章来专门描述），而这些提供了更多的进化证据。

齐默说，在20世纪70年代，对大肠杆菌的基因进行“修补”帮助科学家们掌握了操纵基因，制造细菌。生物科学的“怪物和骡子”，以及用来制造药物的驮马，成为人们害怕遗传学实验的标志。在此，他冷静地找到了一个中间立场。当这些最初的担忧大多还没有实现时，关于根除30年前提出的重大疾病要耗费巨资一说，“基因工程并没有当初认为的那样奢侈浪费”。

随着科学深入地揭示了我们对基因组“这块布”进行的修补工作，齐默从长远的角度看到了公众对基因工程发展的宽容。当一些保守的反对生物医学发明的人士争论不休时，他在书中写道：“对人类进化的崭新研究，使得认为一个东西是或者不是一个完整的人，成为不可能的事情。”如果说我们唯一界定一个人的核心的企图是恣意专断的，那么，大肠杆菌则帮助我们决定如何生存。因此，齐默希望关于基因工程的辩论，将能“对成为人意味着什么产生深度的理解：人不是作为不可亵渎的自然的精髓，而是作为一个基因、特征、环境影响和文化力量的复合体”。

这种讨论听起来是很吸引人的，它有可能实现吗？正如齐默指出的那样，显得太简单，30年前生物技术作为一种经济力量的出现曾给这场辩论泼了冷水。然而，一些公众拥护者团体仍然对生命科学小心翼翼，生命科学中即将到来的创新也能唤醒文化保守人士、利益集团、因利益分配不均而心烦意乱的自由主义者的反对。基因工程和新形式的生物医学因此能够引起一场有价值的公众对话，或者使陈旧的政治偏见瓦解。而生物技术可能仍是简单地继续前进。无论如何，齐默都能巧妙地将我们与大肠杆菌分享的共同财富同科学的新兴领域联系起来：“通过大肠杆菌，我们能够看到生命的历史，我们也能够看到生命的未来。”