細菌是一種神奇的微小生物。本書通過淺顯的語言,配以漫畫和插圖,講述作為敵人的細菌如何致人疾患、肆虐生靈和“草菅人命”,告訴你發(fā)生在人類與細菌之間的驚心動魄的“永恒戰(zhàn)爭”。你或許還不知道:致病細菌入侵人體的武器裝備和攻擊人體的戰(zhàn)略戰(zhàn)術如此精良;奮然阻擊入侵者的人體免疫系統(tǒng)如此迅速和有效地在體內展開著無聲大戰(zhàn);“神藥”青霉素和鏈霉素的發(fā)現(xiàn)和應用如此光彩奪目;科學家針對敵情設計的藥物能夠做到知己知彼百戰(zhàn)不殆,但道高一尺魔高一丈的狡猾細菌為了躲避藥物追殺策動的反擊又如此猖狂,究竟鹿死誰手...... 本書還講述作為朋友的細菌如何造福人類:與人體和平共處相得益彰的有益菌對于保障身體健康不可缺或,后化石時代的生物能源和生物冶煉,美味可口的發(fā)酵食品,等等。 目錄: 第一章揭秘細菌 細菌長什么樣? 球菌 桿菌 螺旋菌 細菌有多大 最大的細菌 最小的細菌 無處不在的“小精靈” 人體細菌知多少 潛伏在水中的細菌 駐扎在土壤里的細菌 飄浮在空中的細菌 細菌有“五臟六腑”嗎 猶如“胡須”的菌毛第一章揭秘細菌 細菌長什么樣? 球菌 桿菌 螺旋菌 細菌有多大 最大的細菌 最小的細菌 無處不在的“小精靈” 人體細菌知多少 潛伏在水中的細菌 駐扎在土壤里的細菌 飄浮在空中的細菌 細菌有“五臟六腑”嗎 猶如“胡須”的菌毛 猶如“辮子”的鞭毛 猶如“防彈衣”的莢膜 猶如“蛋黃”的遺傳物質染色體DNA 猶如“蛋殼”的細胞壁 猶如“糖衣”的細胞膜 多樣的細胞質內含物 蛋白質合成場所——核糖體 “休眠體”芽孢 細菌是如何“生兒育女”的 菌落—裸眼看到的細菌大部隊 人類是如何發(fā)現(xiàn)和認識細菌的 開山鼻祖—列文虎克 微生物學的奠基人—巴斯德 細菌學的開拓者—科赫 第二章是朋友,還是敵人? 細菌是人類可親可愛的朋友 與人體友好相處 現(xiàn)代工業(yè)中屢建功勛 風味食品中作貢獻 現(xiàn)代農業(yè)中發(fā)揮奇效 環(huán)境治理和保護中見實效 后石油時代的新能源 有待發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的細菌朋友 細菌是人類可憎可恨的敵人 可怕的“白色粉末”—炭疽芽孢桿菌 19世紀的世界病—霍亂 黑色妖魔—鼠疫 白色瘟疫—結核分枝桿菌 麻風病是天譴? “傷寒瑪麗” 逐漸被人淡忘的傳染病—白喉 化膿性細菌 消化道致病菌 產毒素的專性厭氧芽孢桿菌 人畜共患的致病菌 隱藏在水管中的軍團菌 新的敵人—大腸桿菌O157、O104:H4,“超級細菌”…… 第三章一場發(fā)生在人體內的無聲大戰(zhàn) 細菌入侵人體的“路線” 從呼吸道入侵 從消化道入侵 從皮膚傷口入侵 從泌尿生殖道入侵 通過昆蟲入侵 細菌入侵人體的“戰(zhàn)略戰(zhàn)術” 依靠“胡須”菌毛入侵“陣地” 依靠“防彈衣”莢膜抵御“我軍”的追殺 釋放“導彈”酶突破人體的“堡壘” 細菌使人生病的“致命武器” 外毒素 內毒素 奮然狙擊“入侵者”的人體免疫系統(tǒng) 抵御細菌入侵的“第一道防線” 抵御細菌入侵的“第二道防線” 抵御細菌入侵的“第三道防線” 免疫“戰(zhàn)爭”的結局 第四章一部艱苦卓絕的抗菌史 “石器時代”的抗菌治療 為何古人對銀和銅情有獨鐘? 為何端午節(jié)要掛艾草? 刮痧和針灸 功不可沒的免疫防治 免疫預防的先驅—種痘術 毒力減弱的“敵人”是我們的朋友 讓“敵人”為我們做事 橫空出世的磺胺 被迫放棄諾貝爾獎金的科學家 紅色染料—“百浪多息” 最高的獎賞—救了女兒 保持持久戰(zhàn)斗力的“磺胺家族” 所向披靡的青霉素 機遇眷顧有準備的人 外部環(huán)境是催生成功不可或缺的要素 所向披靡的青霉素 偉人也是凡人 意義非凡的鏈霉素 “神藥的發(fā)現(xiàn)”與科學界的“恩怨” 研究興趣廣泛的科學家 鏈霉素的應用 放線菌—產生抗生素的最為重要的資源 抗生素治療的黃金時代 抗菌武器層出不窮 讓武器的威力加倍 “凡藥三分毒” 第五章一場曠日持久的拉鋸戰(zhàn) 藥物追殺細菌的“戰(zhàn)略戰(zhàn)術” 知己知彼百戰(zhàn)不殆 攻克細菌的“城墻” 扼住細菌的“咽喉要道” 占領細菌的“司令部” 破壞“密令”的抄錄 伏擊蛋白質“加工廠” 攔截細菌的“糧草搬運工” 細菌對藥物的抵抗與反擊—耐藥性 耐藥細菌的發(fā)生和發(fā)展 濫用抗生素是導致細菌耐藥性的罪魁禍首 “移花接木”催生“超級細菌” 戰(zhàn)略戰(zhàn)術之一—改變構建細菌“城墻”的材料 戰(zhàn)略戰(zhàn)術之二—培養(yǎng)新的城墻“建筑師” 戰(zhàn)略戰(zhàn)術之三—破壞子彈的殺傷力 戰(zhàn)略戰(zhàn)術之四—巧妙偽裝進攻點,讓火力難以到達 戰(zhàn)略戰(zhàn)術之五—加固要道防守,減少子彈進入 戰(zhàn)略戰(zhàn)術之六—制造外排泵,把進入細胞的子彈運出去 戰(zhàn)略戰(zhàn)術之七—群體聚集,制造刀槍不入的防彈外衣 第六章鹿死誰手戰(zhàn)爭還在繼續(xù) 嚴密監(jiān)測實時掌握敵情 美國的行動計劃 我國的“敵情”監(jiān)測報告 合理使用兵力遏制敵情擴散 世界衛(wèi)生組織的細菌耐藥性全球戰(zhàn)略 合理使用兵力遏制敵情擴散 從食物鏈起點防范減少抗菌藥物在動物中的使用 克敵制勝不斷發(fā)明新的武器裝備 策略1:擴大微生物資源尋找新的抗生素 策略2:從植物中篩選新的抗生素 策略3:從動物中篩選新的抗生素 策略4:化學合成全新結構的抗菌藥物 策略5:解除細菌攻擊藥物的武器裝備 策略6:尋找多重殺菌機制和作用于新靶位的抗菌藥物 策略7:利用組學成果尋找新抗生素 跋前言細菌為微生物中的一類,形狀細短,結構簡單,是自然界分布最廣、個體數(shù)量最多的生命體。細菌對人類、動物和環(huán)境既有危害也有益處,既有像對抗生素產生高度耐藥、致人疾患、威脅人類生命健康的“超級細菌”,又有像雙歧桿菌這樣有助于維護人體腸道菌群平衡、抵御病原菌的“患難之交”?陀^、生動地展示細菌的本來面目,加深民眾對細菌這一微小神奇生命的了解,我國科普大師高士其在這方面做過重要的貢獻,他以《細菌的衣食住行》、《細菌世界歷險記》等一系列科普小品喚起了人們對細菌的廣泛關注。 陳代杰教授從事微生物藥物研究開發(fā)與教育工作30多年,在細菌耐藥性研究及抗生素藥物創(chuàng)制方面積累了豐富的經驗,取得了重要的成果,他在著書立說方面筆耕不輟。他筆下的《細菌簡史—與人類的永恒博弈》一書講述的就是作為人類敵人的細菌如何致人疾患、肆虐生靈和“草菅人命”,作為朋友的細菌又是如何造福人類、惠及衣食住行。全書圖文并茂,深入淺出,讀來有一種開卷有益之感。 近年來,我國科普佳作尤少,陳教授的這本科普作品是這方面的有益嘗試,或許能成為宣傳細菌知識的利器,遂欣然作序。 中國科協(xié)主席韓啟德 致親愛的讀者細菌為微生物中的一類,形狀細短,結構簡單,是自然界分布最廣、個體數(shù)量最多的生命體。細菌對人類、動物和環(huán)境既有危害也有益處,既有像對抗生素產生高度耐藥、致人疾患、威脅人類生命健康的“超級細菌”,又有像雙歧桿菌這樣有助于維護人體腸道菌群平衡、抵御病原菌的“患難之交”。客觀、生動地展示細菌的本來面目,加深民眾對細菌這一微小神奇生命的了解,我國科普大師高士其在這方面做過重要的貢獻,他以《細菌的衣食住行》、《細菌世界歷險記》等一系列科普小品喚起了人們對細菌的廣泛關注。 陳代杰教授從事微生物藥物研究開發(fā)與教育工作30多年,在細菌耐藥性研究及抗生素藥物創(chuàng)制方面積累了豐富的經驗,取得了重要的成果,他在著書立說方面筆耕不輟。他筆下的《細菌簡史—與人類的永恒博弈》一書講述的就是作為人類敵人的細菌如何致人疾患、肆虐生靈和“草菅人命”,作為朋友的細菌又是如何造福人類、惠及衣食住行。全書圖文并茂,深入淺出,讀來有一種開卷有益之感。 近年來,我國科普佳作尤少,陳教授的這本科普作品是這方面的有益嘗試,或許能成為宣傳細菌知識的利器,遂欣然作序。 中國科協(xié)主席韓啟德 致親愛的讀者 我一直以為,作為一名科研工作者,在做好研究工作的同時,有義務將自己的所知、所得、所悟,借助輕松的筆調介紹給普通讀者,從而加強科學家和社會大眾的聯(lián)系,使科學知識走出象牙塔與圖書館,進入渴望獲取它的每一個人的心里。 基于自己長期工作的研究領域和興趣,想寫一本有關細菌與藥物的科學小品由來已久。十三年前華東理工大學出版社出版了筆者的拙作《抗菌藥物與細菌耐藥性》,該書內容專業(yè)性很強,但從科學普及的角度來看,其實講的是發(fā)生在人類與細菌之間一場曠日持久、永無休止的戰(zhàn)爭。本想以此為主題來撰寫這本小品,但是隨著構思的不斷深入和完善,我愈來愈感到如果只是這樣寫的話,似乎對細菌不公平,因為細菌除了作為敵人危及人類生命外,細菌也作為朋友為人類的文明和進步作出了“彪炳史冊”的貢獻。以細菌與人類的戰(zhàn)爭為主線,兼顧細菌對人類的貢獻,才是對細菌這個微小精靈應持有的更公正態(tài)度,進而也為讀者了解細菌與人類“功過是非”的辯證關系打開方便之門。 為了實現(xiàn)這個夙愿,十多年前我就開始陸續(xù)收集各種有關生命科學、藥學和醫(yī)學方面的科普作品。一來看看自己的構思是否與它們“撞車”,是否有付梓出版之價值;二來學習探索科普作品或大眾作品的寫作模式,從而對自己的能力做一個客觀的評價,看看能不能勝任這份并不輕松的創(chuàng)作挑戰(zhàn)。我想作為一本優(yōu)秀的科普作品,一定要在作者深刻領會那些深奧的科學理論、繁復的科學實驗和嚴謹?shù)目茖W論證的基礎上,以精彩的文筆恰如其分地描述科學事實和科學道理,讓讀者不僅能一讀就懂,而且能牢記在心,在親身受益的同時最終自覺傳播給其他人。顯然,達到這樣的效果著實不易。 “細菌”這個名詞可以說家喻戶曉婦孺皆知。不過,親愛的讀者,請發(fā)自內心地問一問,你對它到底了解多少?也許當你一聽到細菌兩字,就會自然地與疾病聯(lián)系起來,對細菌的猙獰面目“毛骨悚然”。不錯,本書主要講述的就是作為敵人的細菌是如何致人疾患、肆虐生靈和“草菅人命”的,告訴你發(fā)生在人類與細菌之間的驚心動魄的“永恒戰(zhàn)爭”。你會驚奇地發(fā)現(xiàn):致病細菌入侵人體的武器裝備和攻擊人體的戰(zhàn)略戰(zhàn)術如此精良;奮然阻擊入侵者的人體免疫系統(tǒng)如此迅速和有效地在體內展開著無聲大戰(zhàn);“神藥”青霉素和鏈霉素的發(fā)現(xiàn)和應用如此光彩奪目;科學家針對敵情設計的藥物能夠做到知己知彼百戰(zhàn)不殆,但道高一尺魔高一丈的狡猾細菌為了躲避藥物追殺策動的反擊又如此猖狂,讓你既喜還憂,驚心動魄;人類為了贏得這場戰(zhàn)爭的勝利,一直在與威脅人類生命健康、“刀槍不入”的超級細菌展開著殊死的攻堅戰(zhàn)役,究竟鹿死誰手……親愛的讀者,你也許不曾知道,其實很多細菌是人類的諍友。沒有細菌就沒有生生不息的人類生命,就沒有日新月異的社會進步,也沒有五彩繽紛的大千世界。因此,本書還要講述作為朋友的細菌如何造福人類。讀者可以清晰地看到:與人體和平共處相得益彰的有益菌對于保障身體健康不可或缺,用于防病治病的微生物藥物和微生態(tài)制劑,后化石時代的生物能源和生物冶煉,美味可口的發(fā)酵食品,現(xiàn)代農業(yè)中的生物防治、生物肥料和生物飼料,環(huán)境保護和環(huán)境修復中的生物降解和生物治理等無不都是細菌的“豐功偉績”。 親愛的讀者,當你讀完這本書,你會真正感知細菌的可親可愛和可憎可恨,感知人類發(fā)現(xiàn)細菌、利用細菌、征服細菌的聰明才智和無比勇氣,進而評判細菌與人類之間博弈的功過是非,并斷言誰將是最后的勝者;同時,當你讀完這本書,也必將更加理性和正確地面對當細菌侵襲機體時如何配合醫(yī)生共同對付“敵人”,也希望你能把這些知識結合你的切身體會傳遞給家人和朋友,讓我們多一份智慧。相信這是一本值得你一讀并備于案頭的讀物。 撰寫這本科學小品,得益于許多人的支持,采納了不少很好的建議。最早,上海交通大學和上海醫(yī)藥工業(yè)研究院微生物與生化藥學專業(yè)2003級研究生為完善本書出謀劃策,并協(xié)助查閱了部分文獻,嘗試撰寫了部分內容;后來,上海交通大學錢秀萍老師的加盟使本書更趨系統(tǒng)性和條理性以及可讀性;再后來具有良好生物學背景的業(yè)余畫家薛原楷的加盟使許多呆板的文字變成栩栩如生的動人畫面,以及華東師范大學的倪兵老師和上海來益生物藥物研發(fā)中心的殷瑜老師幫助制作了很多電鏡和光鏡照片;同時,在本書中還引用了由本人和戈梅老師主編的《生物產業(yè)科普》中的一些圖片,以及使用了一些好友提供的照片等,在此一并表示衷心的感謝。化學工業(yè)出版社的相關人員,憑借他們淵博的學識和豐富的出版經驗,不斷提出修改和完善的建議,并以他們的熱情鼓勵促進作者完成創(chuàng)作。 由于作者知識面有限,書中可能存在不妥甚至訛誤,懇請讀者不吝賜教。 編著者 2014年9月
|