抗生素（antibiotics）是由微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產物，能干擾其他生活細胞發育功能的化學物質。現臨床常用的抗生素有轉基因工程菌培養液液中提取物以及用化學方法合成或半合成的化合物。20世紀90年代以後，科學家們將抗生素的範圍擴大，統稱為生物藥物素。主要用於治療各種細菌感染或致病微生物感染類疾病，一般情況下對其宿主不會產生嚴重的副作用。
微生物的世界並不都是美好的，但也並不都是不好的。黴菌的產物不是都如上面提到的黴菌毒素一樣對人有害，有一些黴菌的產物還能救人性命，比如大家熟知的青黴菌產生的青黴素（Penicillin，或音譯為盤尼西林）就挽救了無數人的性命。青黴素是一種抗菌素，也被稱作抗生素。大家一定記得小時候的科學啟蒙故事：1928年，英國細菌學家弗萊明，在一次幸運的意外中發現，長了黴菌的培養皿中葡萄球菌被抑制了，從而，他首先發現了世界上第一種抗生素——青黴素。
毫無疑問，抗生素的研製成功，大大增強了人類抗細菌感染的能力，減少了人類的傷亡。經過幾十年的研究發展，抗生素已經被廣泛應用於治療肺炎、肺結核、腦膜炎、心內膜炎、白喉、炭疽等多種帶“炎”的疾病。除了青黴素，鏈黴素、氯黴素、土黴素、四環素等新的抗生素也在隨後的幾十年裡不斷產生，人類治療感染性疾病的能力也在持續增強。但是，隨之而來的是抗生素耐藥問題。
耐藥菌是這樣產生的
抗生素戰勝細菌就靠那麼“三板斧”：抑制細胞壁或蛋白質的合成；干擾細菌DNA的合成和抑制其生長繁殖。細菌當然不會坐以待斃，它們一定會採取相應的對策拼死掙扎。細菌，這種在地球上能存活30多億年的物種，可不是一般的生物啊。它們有億萬年不間斷的進化能力，對環境具有非常好的適應能力。耐藥性細菌的出現就是它們進化的本能過程，是一種優勝劣汰的自然現象。
我們可以做個簡單的實驗，將細菌接種到兩個培養基上，一個裡面含有鏈黴素，一個不含，然後放在培養箱中恆溫培養。第二天，我們可以看到不含鏈黴素的培養皿上密密麻麻長了一片細菌，而含有鏈黴素的培養皿上僅長出星星點點的幾個菌落。鏈黴素幾乎殺死了99.9%的細菌，但是別忘了，那幾個倖存的菌落屬於“優勝”的幸運兒，它們並沒有被抗生素殺死。當細菌遇到抗生素，那些對藥物敏感的菌株陸續被殺滅了，而一些細菌出現了偶然的基因錯配，也就是自己出現了突變，形成了對藥物不敏感的突變株。
細菌通過基因突變和改變自身結構等方式削弱抗生素的作用，產生了耐藥性。總結起來，細菌對抗抗生素的手段很多，比如合成可以把抗生素給吃掉的分解酶；長出外排泵，把進入細胞的抗生素再給送出去；改造細胞壁，加裝上防護網，讓抗生素進不來；修飾靶點，換個“鎖芯”，使抗生素找不到它，無法發揮活性。你看，細菌有這麼多辦法，總有一種對策是管用的，一些細菌就這樣活了下來。不僅如此，它們還可以把自己掌握的本領穩定的傳遞給後代或者告訴身邊的小夥伴們。
細菌相互之間交流溝通很頻繁，一旦某個細菌知道怎麼對抗抗生素了，它就會跟其它細菌進行交流溝通，很快，其它細菌也會慢慢學會如何抵抗。時間久了，這種抗生素就會失去作用，也就不能再起作用了。一傳十，十傳百，一代傳一代，細菌們就都掌握了這門技術，最終，細菌們對抗生素產生了耐藥。一種細菌對一種抗生素產生耐藥性還沒啥事，大不了換一個抗生素來殺死它們。但是，最可怕的是一些能耐比較大的細菌，它們可以對大部分抗生素產生耐藥性，這種細菌就是“超級細菌”，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）和抗萬古黴素腸球菌（VRE）就可以讓絕大多數抗生素都束手無策。
“超級細菌”並不是這些細菌具有了什麼“超能力”，被它們感染的人仍然是出現相同的感染症狀，只不過，任何抗生素都拿它們沒辦法了。據歐洲臨床微生物和感染疾病學會預計，一旦哪個患者感染了“超級細菌”，可能至少10年內都無藥可治！技術再好，經驗再豐富的醫生，都面臨“巧婦難為無米之炊”的境遇。無藥可治，躺在床上等死應該是這個世界上最可怕的事情。
從濫用抗生素，到無能為力
當然，我們也不能怪細菌，這是它們的本能。在過去的幾十年中，人們為了殺死病菌，不停的開發新的抗生素，細菌也在不停地對新抗生素產生耐藥性，抗生素的種類是有限的，而細菌卻可以通過萬千變化躲避打擊。於是，抗生素的種類越來越多，細菌也隨之演變出更多的光怪陸離的品種。目前為止，人類研發抗生素的速度已經趕不上耐藥性細菌的產生速度了。有專家預測，在不久的將來人類會再次陷入沒有抗生素的時代，人類對抗很大一部分疾病的能力可能會倒退回一百年前，一些輕微的、常見的細菌感染都有可能引起致命的後果。真不希望這一天到來。
有一年春節期間，大學同學打來求救電話，他的岳父因結腸炎動手術，感染了艱難梭菌，醫生說是耐藥性的“超級細菌”。他知道我在做微生物方面的研究，想問問有沒有辦法。遺憾的是，我也無能為力。十年前，耐藥性艱難梭菌感染導致死亡的比例已達到千分之二了，就是感染的每1000個人裡會有兩個人死亡。這些年，隨著細菌耐藥性的增加，這一比例在逐年上升。對付“超級細菌”，糞菌移植（把健康人的腸道菌群移植給被耐藥菌感染的病人）是效果較好的治療方法。雖然，我幫他聯繫了做糞菌移植的專業機構，但是兩個月後，他的岳父終因無藥可救而遺憾地離開了人世。糞菌移植應該是非常有效和非常有前途的治療這種疾病的手段，但是，他岳父的腸道情況已經不再適合移植，最終也只能在親人的陪伴下，在無奈的等待中離開人世。
這是個真實的，發生在我身邊的案例，要知道這種情況非常有可能發生在任何一個人身上，包括我自己。躺在高級的病房中，用著全世界最先進的醫療儀器和設備，卻沒有任何一種藥物可以治療，在家人、醫生和護士的陪伴下默默地等待細菌感染而亡，真是一想起來就讓人淚目！
停止濫用！我們還有機會
客觀地講，要怪只能怪我們人類自己沒有利用好抗生素。實際上，抗生素的濫用（而不是抗生素本身）才是細菌產生耐藥性的最大推手。濫用的意思就是“太任性”，不該使用的時候也用，該少用的時候手一哆嗦沒有控制住量，該用七天的時候不放心療效而延長到1個月，能用一種抗生素的情況下非得用多種抗生素。最可氣的是，在養殖場裡，健康的動物一出生，抗生素就添加在了每天吃的飼料中進行預防性或增產性的使用。有一項研究發現，在人類常用的一千多種藥物中，有超過25%的非抗生素類藥物具有殺菌效果，能夠作用於40種腸道微生物中的至少一種。也就是說，即使不用抗生素，使用其它藥物也有可能使微生物產生抗藥性！
基因突變是產生耐藥細菌的根本原因，但基因突變是偶然事件，大部分的突變是沒有效果或是有害的，只有極少數有微弱的耐藥效果，一次突變就能讓細菌獲得完美耐藥性幾乎不可能。現實中，耐藥性幾乎都是逐步積累突變、慢慢出現的。原本，只要抗生素和細菌見面的機會少一點，給細菌出現突變產生耐藥性基因的機會就會少一些，耐藥性出現的時間會無限的延長。現在好了，抗生素在全球各地都遭到濫用，它們每時每刻都在與細菌接觸，這無疑加速了細菌耐藥基因的產生。所以說，如果沒有抗生素的濫用，細菌的耐藥性也不會以如此快的速度在全球蔓延開來。
前些年，抗生素濫用的情況在中國十分普遍。近幾年來，人們逐步意識到了抗生素濫用的危害，這不僅影響一個地區，一個國家，它會威脅所有地球人的健康。可喜的是，在一些大的醫院，給病人輸液已經被嚴格監管，不能再隨隨便便打抗生素；在一些城市的藥店，人們已經不能隨便買到抗生素。希望更多的人意識到抗生素濫用的危害，從自己做起，從這一刻開始，科學合理地使用抗生素，不要等到細菌感染無藥可救的那一刻！
洞察腸菌小心思，呵護人體大健康。
本文節選自《曉肚知腸：腸菌的小心思》，段雲峰著，清華大學出版社出版。
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