微生物 —— 是敌是友？

微生物这个词大家一定都不陌生。因为从小家长、老师等就告诉我们，微生物会引起疾病，因此要讲究卫生、勤洗手。特别是从2019年年底至2023年年初流行于全世界的新冠疫情，搅得整个地球都天翻地覆，至少有700万人因此失去生命，全球人口的预期寿命减少了近2岁，更是让人觉得微生物是人类的大敌。但是实际上，绝大多数的微生物是不致病的，或是对人类有益的，有些甚至是必须的。由此看来，微生物应该是人类的朋友。微生物与人类是敌是友？让我们从微生物学的角度来探讨一下。

微生物是存在于自然界的一大群形体微小，结构简单，肉眼直接看不见需借助显微镜放大数百乃至数万倍才能观察到的微小生物。根据微生物的结构，我们把微生物分为三大类：（1）非细胞型微生物：没有细胞结构，缺乏能量代谢系统及一些酶类，因此必须严格的寄生在活细胞内，通过宿主细胞完成自身的复制、增殖。此类微生物最典型的代表是病毒（图1）；（2）原核细胞型微生物：有原始的细胞核，细胞器不完善，但可独立生长。这类微生物是一个庞大的家族，包括细菌、支原体、衣原体、立克次、体螺旋体和放线菌（图2）；（3）真核细胞型微生物：有完整的细胞核和细胞器。这类微生物的典型代表是真菌（图3）。

图1 病毒扫描电镜图（图片来自网络）

图2细菌模式图（图片源自作者）

图3真菌菌落（图片源自作者）

实际上，我们人类是生活在微生物的海洋之中，在我们周围微生物无处不在，比如空气、土壤、水、人体及动物等，都有微生物的存在。即便是在非常极端的环境下，如沙漠、冰川、深海、热泉等，也均有相应的微生物存在。这些微生物有什么作用呢？

首先，它们可以维持但氮、碳循环，保证自然界食物链形成。例如，土壤中有大量的微生物存在，这些微生物为植物提供了养分。植物生长之后又为食草动物提供了食物。食草动物成长之后，又为食肉动物提供了食物。形成自然界的食物链。而当这些动植物死亡之后，他们死亡的机体又要靠微生物完成最后的分解，变成无机的氮、碳等元素，参加新的自然循环。如果我们这个星球没有微生物的存在，那么人类根本无法生存。

其次，微生物可以广泛应用于工业、农业及生活等多个领域。比如在工业方面，皮革、造纸工业、制药、食品等工业生产都与微生物密切相关。在我们日常生活中，我们平时吃的面包、泡菜、喝的啤酒、酸奶等都是通过微生物发酵之后形成。

另外，微生物在遗传学、分子生物学中可以作为研究材料或模型。在基因工程技术中使用更加广泛。

在我们人体内，正常情况下大约有1~2公斤的微生物，主要是细菌。这些细菌可以分为三大类：第一类为正常微菌群在人体各部位，经常寄居而对人体无害的细菌。这部分细菌与人体共存，有些对人体是必须的。如大肠埃希菌可产生维生素B、维生素K等供人体使用；第二类是条件致病菌。这类细菌在正常情况下为机体的正常菌群，不会致病。但这类细菌具有两面性，当机体抵抗力低下或寄生部位改变时才导致疾病。例如葡萄球菌、链球菌等；第三类是病原菌。这类细菌进入人体后即可引起疾病，例如鼠疫杆菌、破伤风梭菌、霍乱弧菌等。

一般来说，上述三种细菌的分布呈三角形。绝大部分微生物是非致病性的，位于三角形的底部，中间一少部分是条件致病菌也叫机会致病菌，只有极少数属于真正的致病菌，位于三角形的顶部。由此可见，绝大多数的微生物对人类是有益的，是人类的朋友。只有极少数微生物对人类或动植物有致病作用，是人类的敌人。

作者简介：徐纪茹，西安交通大学医学部基础医学院病原生物学与免疫学系教授、博士生导师，陕西省微生物学会理事长、中国微生物学会理事。主要从事医学微生物学教学、科研工作，2022年获“陕西最美科技工作者”称号。