与微生物结盟–对抗疾病和农作物灾害新理念(科学新视角丛书)

艾米莉•莫诺森教授从自然中汲取智慧，带领我们对医药和农业中的生物替代品进行了一次清晰的了解，有助于减少我们对抗生素、杀虫剂等化学品的依赖，走向更符合自然、可持续的未来。本书凭借优美的散文和引人入胜的轶事，针对当前大众关注的食品和健康话题提供了独特的视角，具有很好的借鉴意义。

一个多世纪以来，人类依靠化学疗法远离疾病、对抗农作物病害，很少将人类自身健康和农业的健康结合在一起考虑，然而，两者基于相同的生态学，并且面临一个共同的挑战：因进化而导致的耐药性问题，这是化学疗法的困境。

幸运的是，科学家们正在寻找新的解决方案——与微生物结盟。从高科技基因编辑到古老的粪便移植技术，从能够感染并分解细菌的病毒到旨在更好地激发我们的天然防御而设计的疫苗等，本书将*科学创新性的策略分享给读者，让读者看到迷人且充满希望的自然防御的世界，并给予读者正确的引导——亲近自然，顺应自然，与自然合作，才能给人类带来更加美好的可持续发展的未来。

艾米莉•莫诺森（Emily Monosson）:作家、环境毒理学家、Ronin研究所独立研究人员、马萨诸塞大学客座教授。著有《非自然选择：如何通过基因改变生活》《有毒世界的进化：生命如何应对化学灾害》《科研中的不公平现状：女科学家应该畅所欲言》。                           

译者序

前言

第1章　天然盟友：益生菌 001

第2章　天然盟友：土壤益生菌 022

第3章　敌人的敌人是朋友：用感染对抗感染 038

第4章　敌人的敌人是朋友：用天然杀虫剂取代人工杀虫剂 055

第5章　挑衅：抗病转基因生物 073

第6章　反击：下一代疫苗 090

第7章　识汝敌：疾病的现状 108

第8章　识汝敌：诊断学的未来 128

后记 147

致谢 153

注释 156

这是一本关于解决方案的书。几年前，我做了一个关于现代农业和医学方面的演讲，特别强调了随着害虫和病原体对农药及抗生素耐药性的增强，我们逐渐失去了与它们对抗的优势。之后，一位听众问道：“那么我们该怎么办？”我耸耸肩说：“少用点儿。”这时我听到台下有些轻微的笑声，所以我停顿了一下，可是我并没有多说什么。我们如何在不过度使用广谱抗生素的情况下治愈疾病？或者如何在较少地使用农药的同时保护作物免受害虫和杂草的侵害？本书的目的就是想回答这些问题。

毫无疑问，20世纪化学品在粮食种植和疾病预防方面发挥了巨大的作用。农药和化肥与其他农业实践一起有效地增加了粮食产量，供养了地球上数十亿的人口。在美国，为了追求生活品质，40%的食物被浪费了，人们甚至希望全年都能找到漂亮、无斑点的水果。另一方面，我们已经习惯了抗生素所带来的奇迹。在抗生素得到应用之前，从脑膜炎到链球菌和金黄色葡萄球菌的感染通常是无法治愈的杀手。青霉素拯救了无数生命，当青霉素失效时，另一种抗生素就会出现，然后取代它。现在每当我们刚刚开始咳嗽，就会去医院要求医生使用抗生素。

我们今天大多数仍然活着的人，都是人类对付害虫和病原体的这场化学战争的受益者。这场战争在一段时期内生效过，但随之而来的是耐受和其他意想不到的副作用，如生态系统的改变和伴生的偶发疾病：一个年轻男子在使用过量抗生素后，不得不与使正常肠道菌群紊乱的肠道耐药性感染持续斗争；导致爱尔兰马铃薯饥荒的枯萎病现在对杀菌剂有越来越强的耐受性；侵略性的杂草占据作物的生长空间；常见农药会杀死益虫。我们该如何将这造物主在20世纪赐予我们的农药，或者可以拯救我们的抗生素暂放一边，以便在我们最需要的时候可以更好地使用它们呢？

幸运的是，人们正在寻找富有创造力的办法，比如21世纪兴起的基因编辑，还有其他诸如粪便移植这样古老的实践方法也正从历史的旧物堆中重新浮现出来，随着科技的进步和问题的紧迫性而再次焕发新生。其中许多办法都是从大自然中借鉴来的，因为自然是我们与这些古老的敌人战斗时最好的盟友之一。比如，病毒可以感染和破坏细菌；一些作物能够创造出抵御植物病原体的健康微生物群落；有些疫苗可以更好地激发我们的天然防御系统；基因编辑可以使一些植物获得能够抵抗疾病的基因，而这些基因来源于相关的物种；昆虫信息素是一种天然且非常特殊的化学物质，可以误导雌性飞蛾，阻止它们随意地将卵产在农作物上。此外，细菌提供了各种新型高选择性抗菌剂，它们仅仅靶向病原体，不会破坏我们微生物组的完整性。有成百上千种理由让我们持审慎乐观的态度，在此，我只是优中选优地挑了一小部分。

我们同样意识到，医疗和农业的解决方案是息息相关的，因为人类和植物实际上有很多共同点。无论我们是在谈论食物、环境还是人，良好的健康都依赖于相同的生物学和生态学要素。人类粪便移植与鼓励农场中土壤微生物的改良几乎没有什么不同。正如利用天敌防治害虫和病原体的概念一样，可以感染细菌的病毒对于人类和土壤都是有用的。不管我们是在保护孩子还是作物，一分的预防都比十分的治疗更有价值。大多数情况下，医院中的革命性方法与农场中应用的革命性方法是一样的。这就是为什么本书的章节是成对出现的，在一章中探索了某个解决方案在医疗保健领域的应用，在另一章中探讨该解决方案在农业中的应用。即使治疗技术或方法不完全相同，但我认为把它们串联起来考虑仍然是有价值的。长久以来，我们一直认为自己与环境是分离的。然而，如果我们越早开始为了食物和自身健康与自然合作，而不是对抗大自然，我们就会变得越好。

在撰写本书的过程中，我找到了一些从事尖端解决方案研究的科学家，他们使我更加深刻地认识到生态学的复杂性。从基因组学到计算生物学、再到病毒学和细菌学的新进展引人入胜，因为这些研究有望减少农药的使用并治愈疾病。然而这里需提醒：这些方法中的一部分可以帮助节省我们的食物并减少药品使用量，但其他一部分方法可能会失败。一位早期试读过部分章节的读者告诫我说，新技术激起的兴奋有时会适得其反，破坏公众对科学的信任。“这就像写关于股市的内容一样。假设你说一个好点子非常酷，是最新的、最激动人心的进展，是自切片面包出现以来最好的创意，假设出现了一个明显的失败，它便不会出现在田野或医院中，或者甚至不会进入市场。”通过介绍一些有前景的进展，我并不是想说其中哪一个解决方案是最好的，只是想提供科学创新的例子。虽然其中一些方法不会奏效，但它们可能会激发其他成功方案的产生，这是科学的本质。正如一个刚刚创立、不断改正并前进的企业。我们生活在一个随需应变的世界，我们迫不及待地想得到下一个奇迹般的治疗方法。但科学并非如此，一种新疫苗救不了我们，一种新的全天然杀虫剂也同样如此。本书不是在呼吁大家食用有机食品，也同样没有让大家拒绝抗生素治疗。相反，它是一本关于如何逐步告别充满化学品的过去，进入一个与自然步调一致的未来的书。

总而言之，这些自然防御，从维持微生物群落到招募病毒对付昆虫，给了我一种想与读者分享的冲动。我们不需要再受到“我们能做什么”这个问题的困扰。我们有更好的方法来治理病虫害和病原体，减少我们对合成化学品的依赖，以及种植食物并保持健康。目前有一些解决方案已投入使用，将来还会有更多的方案。希望我们大家有一个更健康的未来。