只要11天,浓度1000倍的抗生素也无效,“超级细菌”将成人类的最大威胁之一

 

每隔一段时间,我们总是能收到霍金老爷子的“夺命警告”。

 

警告!人工智能未来可能会策反人类!

警告!上帝粒子的力量可以铲平整个宇宙!

警告!人类必须移民外太空,否则将难逃灭绝!

警告!中国“天眼”计划必须停止,更不要回复外星信号!

 

 

几乎每次霍金一发言,那段时间基本上都会被各大媒体的“霍金体”刷屏。

也有人开玩笑说,霍金是被它的黑科技轮椅控制了。

毕竟外星人消灭地球、人工智能策反人类等问题,还离我们太遥远了。

至少在我们有生之年里,这些如此“科幻”的事情都不会发生。

 

 

不过,在16年末,霍金在英国《卫报》提出的一个新“警告”,确实值得引起我们关注。

也许不用外星人或陨石撞击出手,人类滥用抗生素所致的“超级细菌”,就足以颠覆世界秩序。

 

 

细菌是地球上最古老的生命体之一,生命力无比顽强。

地球46亿岁,细菌35亿岁,而人类存在也就仅仅六百万年。

然而绝大多数的细菌对我们来说是无害,甚至是有益的。

像人体内就住着无数有益菌群,可帮助我们消化食物、提高免疫力等。

 

皮肤表面上的细菌模拟图

但也存在着不少有害细菌,它们找到机会就会对人体发动攻击,让你的身体生病。

在70年前,人类可以说是对细菌无计可施。

那时,别说是霍乱、肺炎、结核病等疾病,就是被树枝轻轻刮伤,都有可能因细菌感染而丧命。

在战争期间,由细菌引起的感染和疾病,甚至要比战场上战死的人数还要多。

病能不能治好,完全是老天说了算。

 

 

不过幸好,1928年人类就发现了对付细菌的超级武器——抗生素。

细菌等微生物中都存在着种间斗争,所以为了争取自己种群的胜利,它们都会分泌出各种对其他细菌有害的化学物质,这种化学物质就是伟大的抗生素。

摸清了细菌的这个套路,人类便通过对这种化学物质的直接提取和人工合成的方式,制成了拯救无数人的抗生素。

 

二战期间青霉素的广告

不同的抗生素对付细菌都有自己不同的手段。

如最早被发现的青霉素,就是通过抑制细菌细胞壁的合成,杀死细菌。

还有的则通过抑制DNA的合成,或直接破坏细菌细胞膜等方法,使对应的细菌无所遁形。

 

 

抗生素的出现可以说是人类的一大福音,不仅大大降低了细菌的感染率,还使化疗、器官移植这些医疗手术得以顺利进行。

由于抗生素在临床的应用,全人类的平均寿命增加了10年

不过,抗生素的发现,并没有使人类在抗菌路上一劳永逸。

反而是使人类与细菌的另一场拉锯战正式拉开帷幕。

 

 

无论多么恶劣的抗生素环境,在数以亿计的细菌中,总会有携带着“优良基因”的细菌能活下来。

而这只死里逃生的细菌,才是让科学家们最为头疼的。

这些细菌可以通过复制,产生有抗药性的后代,或通过质粒上DNA的交换,使其他细菌获得同样的耐药性。

 

图:细菌之间质粒的遗传物质交换

就这样,经过不断复制和进化后,整个细菌种群也会变得更加强大。

当同种抗生素再次来袭时,这对它们来说就已是小菜一碟。

甚至有的细菌还能对多种抗生素产生耐药性,这真的应了那句“那些杀不死你的,只会让你更强大。”

 

实验设置的抗生素浓度梯度

哈佛大学为了研究细菌在抗生素中的进化过程,就曾经设置过这样一个实验。

研究员把培养皿分成九个带段,里面都铺上厚厚的培养琼脂,以及不同浓度梯度的抗生素。

最外的带段是没有抗生素的,之后每往里一格抗生素就以1倍(刚好是大肠杆菌无法生存的浓度)、10倍、100倍、1000倍的浓度递增。

 

大肠杆菌在无抗生素的带段生长

大肠杆菌在1倍浓度抗生素中,首次出现变异并扩散

刚开始细菌在没有抗生素的带段里迅速生长,刚到达1倍浓度边界便停止了生长。

但没过多久,1倍浓度抗生素的带段里就出现了第一个大肠杆菌菌落。

 

 

之后相同的情况出现在了10倍、100倍、甚至是1000倍的浓度中。

而这个大肠杆菌获得1000倍浓度的耐药性,仅发生在短短的11天内。

 

大肠杆菌已入侵1000倍浓度抗生素带段

实验表明抗生素在成为人类医疗的一大帮手的同时,也能够成为了耐药细菌生长的温床。

所以当人类现在所有的抗生素都对这种细菌无计可施时,“超级细菌”也就诞生了。

 

 

人类是健忘的,经常好了伤疤也就忘了痛。

抗生素出现后,人们就开始淡忘“前抗生素时代”,被细菌支配的恐惧。

即使是即将踏入无药可医的“后抗生素时代”,还是有人秉持着“活在当下”的乐观精神,将抗生素的滥用进行到底。

 

 

抗生素本应是用于对抗细菌的最后一道防线,但却有许多人只要随便感个冒,第一时间想到的就是抗生素。

特别是在中国,一感冒发烧身边的人都会对你说:“快来点消炎药”或“快去医院挂瓶水”。

但是事实上,感冒的病因大多是病毒,“消炎药”和挂水等抗生素治疗是对病毒完全没辙的。

 

 

也就是说,抗生素只能缓解一下你鼻塞、流涕、咳嗽等上呼吸道感染症状。

所以就算用了抗生素,也不能治好你的感冒,反而还会造成人体菌群失调和细菌的耐药性。

换言之,多用一次抗生素,你体内的病菌耐药性就强壮一次,自身的防护能力也会降低一层。

所以,那些你感冒了喊你多喝热水的人,也不一定是不走心,不喊你吃药可能还真的是为你好。

 

 

除了人用抗生素以外,在家禽家畜饲养过程中的兽用抗生素滥用,又是另一个大问题。

 

随着人口和收入的增加,人们对肉类的需求也在日益膨胀。

为了降低成本,许多工业化牲畜的饲养环境也趋向于更狭小的空间和更差的卫生条件。

这样的环境,当然也是病菌最佳的滋长地。

 

所以为了牲畜的健康和快速生长,大多数饲养者都会选择在饲料中掺入大量抗生素。

 

 

数据显示,2013年中国抗生素总使用量约为16.2吨,其中52%为兽用抗生素。

兽用抗生素的滥用会让养殖业形成恶性循环,引发的安全问题更是不容小觑。

 

首先在滥用抗生素的动物体内,会产生耐药细菌。

之后,这些耐药菌更是可能通过环境或直接接触等途径,传播给人类。

大量滥用的兽用抗生素,可以说是细菌进化成耐药菌的一大推手。

 

 

抗生素无论是医疗上的滥用,还是养殖业的滥用,都将导致一个结果——越来越多的细菌耐药性。

为了应对这些细菌耐药性,人类也在不断地研发各种不同的抗生素。

但人类研发出一种新的抗生素需要长达10年时间,而大多数细菌繁殖一代只需要20分钟,产生耐药性也只需要2年。

人类真的能赶得上“超级细菌”变异的步伐吗?

 

 

1943年青霉素大规模使用,到1945年20%的金黄葡萄球对其产生抗性;

1947年链霉菌素上市,同年该药耐药菌出现;

1952年四环菌素上市,1956年其耐药菌出现;

1959年甲氧西林上市,1961年其耐药菌出现;

1964年头孢噻吩上市,1966年其耐药菌出现;

1967年庆大霉素上市,1970年其耐药菌出现;

1981年头孢噻肟上市,1983年其耐药菌出现;

 

碳青霉烯类抗生素耐药性

可以说,在过去的每一年中,都有抗生素在被淘汰。

就这样,一种抗生素,一种抗药性的拉锯战也愈演愈烈。

粘杆菌素是几十年前开发的一种古老抗生素,因为有严重的副作用,所以使用被受到限制。

由于抗药性低,这种粘杆菌素,也被称为抗生素的“最后一道防线”,多用于对付某些耐药细菌的感染。

但是2015年,这道防线也在中国被冲破,首次出现了粘杆菌素的耐药性细菌。

 

 

几乎每年,都有人因为抗生素耐药性而死亡。

而2015年以来,每年全球因耐药性死亡的人数就约为70万人。

按照当前的增速,到2050年,这个数字将会达到1000万,超过目前每年死于癌症的人数。

 

“超级细菌”有多可怕?

其实,所有抗生素都耐药的“后抗生素时代”,和抗生素还未发明前的“前抗生素时代”没什么差别。

大不了一大批原本几乎绝迹的疾病卷土重来,或稍有不慎划破了手指都要被感染赔上性命。

所有器官移植都无法进行,妇产科病房的死亡率又一夜回到解放前(比现在高40倍)。

 

抗生素发明之前的梅毒患者

虽说“超级细菌”很可怕,但人类的医学也是不断进步的。

除了致力于研发新的抗生素外,科学家也在寻求各种各样的办法来与细菌抗衡。

可能在抗生素不再有效时,也将会有对付细菌的新武器出现。

 

 

但在目前来看,抗生素的滥用仍是个极其严峻的问题。

本身不是专人人士的我们,能够做到的便是加强意识,科学地使用抗生素和注重公共卫生。

当你下次再感冒发烧时,就要搞清楚是病毒性还是细菌性感冒,再考虑服用抗生素还是“多喝热水”。

如果一定要服用抗生素,也应尊崇医嘱,对症下药。

不然,离霍金爷爷的“恐吓”变成现实,也就不远了。

 

 

发明抗生素的弗莱明,其实早在1945年的诺贝尔颁奖典礼上就说过这么一段意味深长的话:

滥用青霉素的无知的人,将在道德上为他人的死负责。

因为他的无知带来了耐药性的问题,导致了那些人为之丧命。

 

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