一亩二分地

这是普林斯顿大学分子生物学系教授，这两年微生物学界的风云人物邦妮·巴斯勒今年四月在《细胞》杂志和哈佛的一名教授合发的Review的题目，对她科研课题的描述可谓精妙妥帖，我实在没办法翻译的形神兼备，只好直接引用了。

人类交流的方式可谓多种多样，从语言、文字、表情、肢体动作到音乐、绘画、雕塑无不可以作为传递信息、表达感情的载体，动物也多有声音、动作可以借助，即便小到昆虫，也有蚂蚁的触角和蜜蜂的舞蹈。那么再进一步那？细菌之间有没有这样的交流呢？

自三百年前虎克在显微镜里观察到微生物以来，人们，甚至科学家们都一直认为这些低等生物只是生活在“自己”这个个体的世界里，寂寂无闻的川流不息生老病死，彼此之间从出生到凋亡不曾交换过只言片语。直到五十多年以前，人们才惊讶的发现原来并不是这么回事。
细菌并不沉默寡言这一点，是在二十世纪六七十年代由两位科学家在各自的科研中分别发现的。
其中一位科学家托马斯在一九六五年发现Streptococcus pneumoniae能够进入一种“基因竞争”的状态，在这种状态下细菌能够摄取DNA分子并进行基因转换。它们是否进入这一状态由某种细胞外的物质控 制， 而这种关键性的物质恰恰是由这种细菌自身合成的。也就是说，当某个细菌或某些细菌想进入“基因竞争”状态，只要释放出这种物质跟大家打个招呼，大家也会纷 纷跟上。
另一位科学家哈斯汀则在一九七零年发现两种水生细菌Vibrio fischeri 和Vibrio Harveyi在人口密度高的情况下会发光，而人口密度低时不会。可是如果从高人口密度的菌群中采取无细胞的培养液，也就是把细胞过滤掉从而取得曾有大群 细菌战斗和生活过的培养液，再将这种无细胞的营养液加入低人口密度的菌群中，低人口密度的菌群同样会发光！
这两个重要发现同时提出了细菌之间彼此交流的可能性–某些细菌有可能通过生产、释放某种信号并对其进行检测、清除，从而与整个菌群中的其他个体保持联系 和行为的一致性。但这之后的二十年，科学家们仍然认为这是只存在于少数几个菌种的少数派行为， 直到最近才证明这是整个细胞王国共通的行为，无论多小多低等的生物，也有这种同进退共祸福的义气。而这种行为也被正式冠名为“Quorum sensing”,翻译起来有点难度，直译为“法定人数感测”不免傻气，意译为“ 点算人头”比较接近可又上不得台面。只好还是用英文了。

那么quorum sensing究竟是怎么一回事呢？
它是指在细菌不断分裂，菌群发展壮大的过程中，它们会分泌出某种信号分子并释放到生长的介质中，介质中的这种信号分子的数量便与细胞数目呈正比增长。当其 浓度达到某一限度时，其中生长的细菌们便可以检测到该分子，因而整个菌群同时意识到“我们够人数了”，于是同步的进行某种改变以进行可持续发展。
巴斯勒的研究结果揭示 这一貌似简单的过程中其实大有学问，比如每种细菌都通过利用不同于其他菌群的信号分子而保有自己的方言，同时他们也使用相同的分子作为世界语。有些信号分 子疏水性很强需要“专车”接送，而一些坏心眼的细菌便在专车里埋伏些对本族群无害的毒素暗杀身边的其他细菌。有些细菌甚至还通过这种方法与它们的宿主打交 道！

不久前和实验室的帅哥一起去听一个研究肺结核病菌的牛人做的报告，回来的路上他很有点沮丧的跟我说：“我一直很羡慕那些可以研究真正的病菌的人，感 觉那样的工作比较有现实意义，像我们这样一天到晚对着大肠杆菌，仿佛永远也没可能做什么实事。” 我倒认为其实科学这东西本来就不是实用性的，又不是木匠活儿，学了手艺能打 个凳儿显本事。有些领域固然更接近实用，更有“造福人类”的可能一些，然而眼下我们、甚至整个科学界对于我们存在的世界所知这样有限，面对的是广阔无垠的 可能性，每一点探索、每一步前进都可能带来惊喜。就像关于细胞交流的研究，一开始谁能预料到这将会带来制造抗菌药的新思路呢？