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发刊词|这一次,重新认识“谁是我”
你好,欢迎来到《人体微生物组课》,我是段云峰。发刊词要回答最重要的问题。对于“人体微生物组”这门课,我觉得有三个重要的问题必须要回答。
第一,这是不是一门真正的前沿科技课?
第二,前沿科技很多,这个前沿有什么特别之处?有特别之处,才值得我们花时间去了解。
第三,这门课是什么讲法,能不能既让我们理解科学发现,又能让我们听懂?这些问题都非常有道理。我来一一回答一下。
为什么是真正的前沿科技
第一个问题,这是不是一门真正的前沿科技课?首先,我想分享一下,我是怎么判断一个研究方向,是不是前沿领域的。哪一个研究方向属于前沿呢?那就是蹭热点的人最多的地方。
就我的观察,现在有两大领域蹭热点的人最多,一个是量子力学,一个肠道菌群。你可能听说过有网友总结出来的一个顺口溜,“遇事不决,量子力学;机制难寻,肠道菌群。”这里的“肠道菌群”,就是我们这门课的主题:人体微生物组。肠道菌群是通俗的叫法。
你刚刚听说它,科学家对它的认识就已经升级了,用“人体微生物组”来命名,更准确。为什么会有这个顺口溜?是因为真正的前沿领域会有两个特点。
第一个特点是,这个领域会出现大量彻底颠覆已有常识的新理论,给人们带来前所未有的认知升级,同时也启发了改造世界,改变现实,改进生活的新思路,新工具,新方法。前沿领域还有另一个特点,就是新的研究范式虽然基本确立,但是还没有成熟。
所以,很多重大问题还没有全景性的理解,很多重要方向还在积累成果,很多重要议题的理解还在迅速迭代。这个时候,学术界跟社会和公众之间,就存在一个巨大的信息鸿沟,聪明的骗子们就利用这个热点,疯狂地行动起来,起早贪黑地割认知韭菜。
比如,宣称用量子力学,让孩子们快速翻书就能掌握知识,这就是著名的“量子速读”骗局。肠道菌群也一样。不知道你听没听说过,很多保健食品都在想尽一切办法跟肠道菌群挂上钩,来证明自己有效,这里面其实骗局特别多。
当然,拿来蹭热点还是间接证据。人体微生物组,虽然听起来有点怪,但是说它是前沿科技是名副其实的,是有直接证据的。它有多前沿呢?2007 年是一个里程碑,到今年,2020 年,这才过去 13 年。2007 年出了什么大事呢?美国宣布启动“人类微生物组计划”。这说明,人体微生物组,被科学共同体正式接纳认可了。
2020 年 1 月,顶级学术杂志《自然》,把微生物组列为“年度十大值得关注的生物科技”之一。可见这个领域有多热。
这个前沿为什么值得了解
接下来回答第二个问题,这个前沿有什么特别之处?
的确,前沿科技有很多,人体微生物组这个前沿有什么特别之处,值得你花时间来学习了解?这个问题的实质,是回答人体微生物组的研究,颠覆了我们什么习以为常的认知?我觉得答案是,重新认识“谁是我”。人体微生物组,看起来仅仅是研究人体中存在的微生物的,这有什么特别的呢?
并不是这样,人体微生物组代表了一个新的研究范式。今天看来,科学界接受这个研究范式好像很正常、很容易,其实这个过程是很艰苦的。我是这个过程的亲历者。最开始的 7 年,是我们研究非常艰难的时刻。
这个学科前沿到经常被人质疑是异端邪说,我们提出的理论和实验申请,一直受排挤。我们无数次的实验计划和基金申请都石沉大海。但是现在,我很高兴这个状况彻底改变了。为什么人体微生物组的研究要经历一个这样的过程?我先告诉你几个事实。
假如你的体重有120 斤,其中你体内的微生物占多少呢?大约4 斤。是不是有点意外?这些微生物可不是随来随走的那些流动人口,而是在你体内长期定居,生存繁衍,辛勤工作,发挥功能的那些常住人口。我们的体内有这么多微生物是为了什么呢?
我给你举个例子。海苔,是大人小孩都喜欢吃的一种海产品。科学家发现,人类没有消化海苔的基因。我们身体的所有功能,都是基因的表达,这是现代科学研究给我们带来的常识。但是,很多人吃海苔吃得高高兴兴,难道一点儿都没消化?当然不是。人体能消化海苔的,就是人体内的微生物。
这个发现给我们的启示是,我们的很多能力,并不来自我们自己的基因。这些能力来自我们体内的微生物,是它们的基因帮助我们在生物界脱颖而出,让我们拥有了巨大的生存优势。
科学家已经发现,人体微生物能够生产维生素、生产氨基酸、生产能量给我们使用;协助免疫系统追杀入侵的病原体;还能调控我们的情绪、欲望。如果把人体内的微生物清除,人类活不长,也活不好。
就是说,我们不可能想象这个世界存在一个不和微生物合作的人类。
基因是生命现象的底层逻辑,这个没有颠覆。借助基因的视角,我们能看清我们和微生物共处的真相:我们,包括其他大型动物,都没有所谓的一个一个“个体”,每一个都是和众多微生物一起,组成的一个“超级生物体”。为什么这么说呢?
人体的基因组有 2 万多个基因,而在我们体内长期居住、发挥功能的微生物,它们的基因数量是 988 万个。这是人体基因总量的 500 倍。这样看来,谁才是我呢?2 万多的人类自有基因并没有完全的控制权。我们不是一个个的“个体”,而是和微生物一起,组成的“超级生物体”。
人体微生物和这些微生物所带的基因总和,科学家把它们称为“人体微生物组”,它是我们的进化伙伴。
也就是说,如果回答这个前沿领域有什么特别之处,那就是能更深刻地理解什么是“我自己”。当你知道,不仅你的体型是胖是瘦,你的口味是辣是甜,你的心情是好是坏,甚至跟你的孩子是亲是疏,跟你的爱人是合是离,这些都有你体内微生物的参与,甚至由它决定。现在你还能那么坚定地说,“我想,我要,我觉得”吗?
这门课会怎样讲
第三个问题,这门课会怎么讲,能讲得深入浅出吗?这我还真有自信。我既是一线的研究者,也是科普的活跃者。在和“得到”合作开发课程之前,我就已经出版过面对公众的科普专著了。
这门课程只有 9 讲,我选择了这个领域里最重要的 9 个问题,比如为什么熬夜加班会“过劳肥”?肠胃不好真的容易抑郁吗?寻找疾病的发病原因,是追到基因就到头了吗?类似这样的 9 个问题,能让你在最短的时间里了解这个前沿领域的全景。
期待你加入我的课程,这不是一次常规的学习,而是一次重新找回我们自己的旅程。下面我们具体来说说,这个新发现的进化伙伴,人体微生物组。