如果我说,地球上有一种存在了38亿年的纳米机器人,你会不会觉得,我这次脑洞太夸张了。
如果我再说,4年前,科学家还将数千个这种纳米机器人注射到一个老人的胸腔中,你会不会觉得,我又要开始讲玄幻故事了。
其实,我今天要说的是一个非常严肃的科学问题,有关人类命运的科学问题。
科学家为什么要给老人胸腔注射这种来历不明的东西呢?因为,老人在4年前由于一场心脏手术意外,导致胸腔被绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)感染,绿脓杆菌是一种非常可怕的细菌,它天生对我们已有的大部分抗生素免疫,甚至是我们使用的酒精洗手液也很难完全杀死它。在被感染的4年中,老人的胸腔始终没有缝合,他必须依赖超大剂量的抗生素直接注入胸腔,才得以保命,这种痛苦,可想而知。
直到有一天,一位叫做陈家明(Benjamin Chan)的科学家,为老人的胸腔中注射了数千个编号为OMKO1的纳米机器人。
几周以后,奇迹发生了,感染彻底消失了,老人得以痊愈。
注入到他胸腔中的OMKO1纳米机器人,有一个更理性的名字——噬菌体。
噬菌体不知诞生于何时,但可以肯定它诞生在地球上第一个细菌之前。
目前地球上发现,最古老的细菌化石,来自38亿年前。
而噬菌体则是一种专门猎杀细菌的存在。
也就是说,在我们这颗蓝星之上,至少38亿年以来,一直有一场战争在时刻进行着,从未停止过。
这场战争每天都会造成数以万亿计的伤亡。
但我们却从未察觉到这场战争。
这场大战,从始至终,只有一个大魔王,它正是蓝星上的古老纳米机器人——噬菌体。
它介于生物和非生物之间,它的头是一个诡异的20面体,头里面包含着一段最原始的生命物质——DNA双螺旋,头下面是一条拥有完美几何螺旋结构的尾巴,尾巴的底部是五条同样拥有完美几何结构的行走足。
我们都知道,大自然不会画直线,一切自然进化的生物、非生物,都不可能像人造的机器一样拥有完美的几何结构。但偏偏噬菌体就是个例外。
尤其是近几年来,人类对噬菌体的研究更加深入以后,越来越多的科学家都在私下小声的说,似乎有人创造了它。
在我们的主观世界中,人类显然是这颗蓝星之上,最成功的物种,早在1.2万年前就逐步彻底统治了蓝星。但事实上,我们这颗蓝星,从38亿前开始,就是被噬菌体所统治的,人类的1.2万年,只相当于他们一眨眼的功夫。
用显微镜来观察地球,我们会发现,将地球上所有的生命体,包括人类、动物、植物、细菌、微生物全部加起来,数量总和,也无法超过噬菌体的总数。
科学家估算,地球上所有噬菌体的总量大约是:10^31,这个数有多大?我们已观测到的宇宙范围内,星星的总量大约是10^28,也就是说,地上的噬菌体,比天上的行星还要多1000倍。
就在这个时候,你的手上、手机上、衣服上,眼皮上,肚子里,肠道中,甚至连你呼出来的空气中,都有着数以千万计的噬菌体。
噬菌体是造成地球上绝大多数生物死亡的根本原因,当之无愧的蓝星最强魔王。但是,别紧张。
噬菌体对你身体上的细胞并不感兴趣。
大魔王只对猎杀蓝星二魔王感兴趣:细菌。
蓝星之上每天都有大约40%的海洋细菌被噬菌体猎杀,也就是说,灭霸没有达成的心愿——消灭宇宙生命的1/2,在蓝星上,几乎每天都在被噬菌体上演着……
因为,细菌是蓝星上数量最多的生命体(噬菌体介于生命和非生命之间),总量也高达10^30个。
而人类总量只有7x10^9个。
也许大家要问,那按照这个速度,噬菌体岂不是几天之内就能灭绝蓝星上的所有细菌?而细菌又是蓝星生态循环核心环节。那为什么蓝星的生态循环没有崩溃呢?
其实,这正是噬菌体的弱点,或者说是它的智慧。
噬菌体必须有宿主才能生存和繁殖。
噬菌体为了自身的生存和繁殖,是绝不会将宿主赶尽杀绝的。所以,噬菌体智慧的选择了细菌作为自己的宿主,因为,细菌是蓝星上繁殖最快的生命体。
比如,近几年来,我们越来越少听到艾滋病致死的案例一样,艾滋病病毒似乎在有智慧的变异,让自己对人类这个新宿主的致死性越来越低。
听起来很恐怖是不是,再想想噬菌体如同纳米机器人一样的外形,蓝星上这个介于生物和非生物之间的大魔王,真的有一种正在玩弄一切的感觉。
如果说,人类不克制自己对大自然的侵占,那么人类将在几十年内造成大量物种的灭绝。
但是,如果噬菌体也不克制自己,那么几天之内,它们就能对蓝星上的任意物种进行定向灭绝,人类也不例外。
噬菌体这个大魔王,究竟如何工作呢?具体方法大概是这样的:
噬菌体内部有着明确的“领地”划分,通常,某类噬菌体会选择某种特定的细菌(或细胞)当做猎物。
然后,就像一颗精准制导导弹一样,定向攻击这类猎物,当噬菌体找到某个猎物后,它尾巴上的“行走足”会先与猎物表面的一些“抓手位”相结合(这些“抓手位”也是噬菌体识别猎物的标识)。
结合后,噬菌体会从尾巴里伸出一根注射器一样的针头,刺穿猎物表面。
接下来,伴随着一些人类还未知的活动,噬菌体将自己头中的双螺旋DNA注入到猎物体内。
几分钟以内,猎物就将彻底被这些双螺旋DNA所控制。
猎物开始按照噬菌体DNA的指令工作,第一步是把噬菌体DNA插入到自己的基因组中,用自己的生化工厂,开始疯狂的为噬菌体制造各种配件。
这些配件看起来就是一个个毫无规律的蛋白和DNA片段。
但是,当这些配件被组装完成后,我们惊奇的发现,数个和入侵本体一模一样的噬菌体被复制了出来,细菌的体内正在生产一支新的纳米机器人大军……
直到细菌的生化工厂不堪重负的最后一刻,噬菌体的DNA会再发出一条指令,让细菌用最后的能量生产一种能溶解自己的酶。
酶被生产出来以后,细菌从内部破裂,无数新噬菌体被释放出来,循环再次开始。
人类,自称万物之灵,遍布地球,开创文明。
但是,二魔王——细菌,曾经死死的压制人类。
噬菌体无情的欺压细菌,细菌就把这些怨气全部发泄到人类的身上。
即使在100年前,你都可能因为一个小小的伤口感染,或者喝了一口不干净的水,就被细菌杀死。在那个时代,细菌简直就是人类的噬菌体。
但是,到了92年前,细(真)菌中出现了一个叛徒——青霉菌,它让人类发现:青霉菌这个二五仔竟然热衷于杀死同类,而不杀伤人类。
于是,青霉素诞生了,紧接着,五花八门的抗生素也诞生了。
从此,人类用抗生素大杀四方,细菌在人类面前也被杀得丢盔弃甲。
但是,快100年过去了,细菌也在进化。
细菌不断进化出对各种抗生素的免疫力,我们不断加大抗生素的威力,而每次在抗生素轰炸中存活下来的细菌就进化出更强的免疫力。
这是一个恶性循环,这个循环的终点就是,超级细菌的登场。
超级细菌将是一种对人类所有抗生素都具有免疫力的全新魔王。
科学家们预计到2050年左右,超细菌就会爆发,到时候,人类又会回到100年前的样子,你可能因为一个普通的伤口,或者偶尔的咳嗽就将在病痛中丧命,我们每个人又要做好随时失去亲人的准备,拿起我们最后的武器——群体免疫来以最悲壮的方式,用最巨大牺牲来对抗魔王。
这不是危言耸听,医生们虽然极力克制、克制、再克制的为病人开出抗生素药物,但是,似乎一切行动,都不会对超级细菌的到来起到太大的延缓作用。
就在2016年8月18日,一位70岁的美国老奶奶因为臀部伤口的感染被送进了急诊室,她的免疫系统为了抵抗感染的细菌而超负荷运作,这导致她全身发炎,老人在巨大的痛苦中不断的出现感染性休克。
医生用遍了市面上所有的抗生素,甚至拿出了号称永久封印,是准备着用来对抗超级细菌的最后武器——粘杆菌素(Colistin)。
但是,所有抗生素都无法杀死老奶奶身上的细菌。最终,医生眼睁睁的看着老奶奶在几天之内死于多器官衰竭和败血性休克。医生们绝望的意识到,超级细菌,已经来了。面对超级细菌,我们真的束手无策。
科学家估计到了2050年,当年就会有1千万人死于超级细菌感染。如果到时候还没有有效的对策,这个死亡数字将会逐年呈几何倍数增长。而且,这个增长没有终点。
因为,细菌可不像噬菌体,拥有与宿主共生的智慧,细菌对人类报复就是毫不留情的赶尽杀绝。
超级细菌一度被认为,是100年内最可能灭绝人类的方式,没有之一。
时间回到1896年,一位英国背包客千里迢迢的来到印度。
和今天一样,印度的地陪导游们,向他介绍:来吧,小伙子,干了这碗恒河水。
但是,背包客看着漂浮在恒河上数量惊人的尸体,终究没敢接过这碗恒河水……
导游笑着说,别怕,我们这儿刚刚流行过霍乱,这些尸体都死于霍乱,但是,正是因为我们有这碗神圣的恒河水,消灾除病才没有导致霍乱爆发,现在霍乱已经消失了。不喝这碗恒河水,那我就可不敢保证你会不会染上霍乱哦。
后来,我们不知道这位背包客有没有干了那碗恒河水,但是,我们知道,这位背包客研究了那碗恒河水,他在用恒河水做成的培养基中,加入霍乱弧菌,惊奇的发现——霍乱菌并没有生长。于是,他写了一篇重磅的论文,他认为,印度人饮用的恒河水中存在某种特殊的物质,可以抑制霍乱菌的繁殖。
这位背包客叫做欧内斯特·汉金(Ernest Hanbury Hankin),英国著名的细菌学家。他也是被公认是发现噬菌体并确认噬菌体可以用于治疗细菌性疾病的第一人。
然后,一战爆发了,这碗恒河水,竟然从细菌魔王手中拯救了不少士兵……
从那时起,就有一个脑洞埋在了科学家的意识里——以毒攻毒,用最强魔王对抗二魔王,让噬菌体帮人类杀死细菌。
但是,后来因为细菌中出了叛徒,人类掌握了抗生素技术,这个以毒攻毒的脑洞也就被默默封藏了起来。
直到近几年,超级细菌即将降临,科学家们才重新打开这个脑洞,准备驯化大魔王噬菌体,让它成为能被人类利用的纳米机器人,对抗超级细菌。
现在的抗生素,就像是地毯式轰炸,在杀死致病菌的同时,无差别的损伤自身细胞、杀死有益细菌。
但噬菌体要是被利用以后,这个大魔王只对杀某些特定的细菌感兴趣,于是,人类究竟获得精确制导的武器,精准杀死某种细菌,甚至能调配出如那碗恒河水一样的噬菌体鸡尾酒,针对每个人体内的不同细菌情况,进行选择性灭菌。
这个脑洞是不是过于美好?
难道,细菌就不会再进化出免疫噬菌体的能力吗?
其实,噬菌体比细菌进化的更快,他们两大魔王之间军备竞赛已经上亿年了,显然噬菌体一直处于压倒性的上风。就算超级细菌进化出噬菌体的能力,那么,按照进化原理,它就一定会减弱对抗生素的免疫力,那么我们又可以用抗生素来杀死它。
就在近几年,科学家们开始认真的研究这个脑洞,接着,让人哭笑不得的事情又发生了,原来,这个脑洞在小100年前就被苏联科学家们实践过。
从外太空到微生物,从心理学到超能力,苏联黑科技果然名不虚传。科学家们甚至还找到了苏联在二战中,用噬菌体疗法救治伤员的大量病例。
只不过,这些被用俄文和格鲁吉亚书写的科学、医学记录,因为曾经冷战的原因,竟然一直没有被国际社会关注过,直到近几年来才被重新发掘。
最后再分享一个医学史上的奇迹故事。
62年前,1958年5月26日深夜,一辆救护车驶入了上海光慈医院(今瑞金医院),送来了一位被1300℃钢水烫伤的工人,工人当时全身90%的皮肤被烧毁,生命危在旦夕。这种病例,即使在今天,也会让医生们束手无策,因为,即使保住了病人的性命,在接下来的救治中,90%的身体失去了皮肤的保护,感染是不可避免。细菌将轻而易举的占领这具身体,让病人在痛苦中死亡。但当时,细菌专家掷地有声的说,用噬菌体来杀死他身体上的细菌。一个月以后,病人痊愈了。医生们还用精湛的整形技术,让病人几乎恢复了原貌。
这段医学奇迹被称作“抢救邱财康”。邱财康被治愈后,一直很健康的生活着,直到2014年才走完自己86岁的一生。
曾经西方的科学家们始终不明白,中国的医生们究竟是怎么救活邱财康的,难道中国有秘密的特效抗生素?
殊不知,在那个年代,那些用俄文和格鲁吉亚文写成的苏联黑科技,西方没有关注,但中国都是认真学习过的。
也许,在这个超级细菌就要降临的时代,我们已经做好了准备,那就是把在地球上存在了38亿年的纳米机器人注射到我们的体内。
虽然听起来有些怪怪的,但这个纳米机器人,就像是38亿年前,早就为人类准备好的礼物一样。
这一切是巧合,还是宿命?
最后夫人说,不行,你这是一个科学故事,不能有所保留,你要把删掉的那部分也告诉大家——噬菌体也是一种病毒。所以,你确定这是一个礼物,而不是一个诡计?
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