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粪便样本采集|肠道微生物|马来西亚大学|德国基尔大学|巴瑶族|微生物组学|生命科学
苏禄海绿松石色的海面上,几艘独木舟缓缓靠近一座摇晃的木制阳台。船上是巴瑶族(Bajau)的志愿者,他们是最大胆的一批人。过去一周,一个消息在这些世代以舟为家、被称为“海上游牧民”的社群中传开:一群外来者将带来一份不同寻常的“礼物”。
这些年来,巴瑶族人因其巨大的脾脏——使他们能在水下屏息长达13分钟的独特适应性——而吸引了科学家的目光。但这次,来自德国基尔大学和马来西亚大学的团队,目标并非他们异于常人的器官,而是他们体内一个更隐秘的生态系统。
当翻译向聚集在阳台上的村民解释,研究人员愿意为他们的时间提供补偿时,附带了一个奇特的请求:他们是来收集粪便的,并且多多益善。现场爆发出一阵笑声,但这轻松的氛围却掩盖了这次任务背后的沉重议题:在全球微生物多样性快速流失之际,这场深入传统部落的“粪便采集”行动,究竟是治愈现代疾病的希望之光,还是新一轮的生物资源掠夺?
我们的身体内,一个繁荣的微观生态系统正在悄然崩塌。现代化的生活方式,如同一台无形的推土机,正在铲平我们肠道内的“微生物雨林”。抗生素的滥用、加工食品的普及和高度清洁的环境,使得工业化社会人群的肠道微生物多样性急剧下降,其贫瘠程度甚至堪比炎症性肠病(IBD)患者。
这场无声的危机后果严重。科学家们日益发现,微生物多样性的丧失与一系列现代慢性病的爆发密切相关,包括:
加州大学圣地亚哥分校的微生物组先驱罗布·奈特(Rob Knight)提出了一个迫切的问题:“这些急剧增加的疾病,是否部分源于我们可以‘重新补给’的微生物的缺失?”
正是在这个背景下,巴瑶族、坦桑尼亚的哈扎族等仍保持传统生活方式的群体,成为了科学界眼中的“宝库”。他们的肠道微生物丰富而坚韧,仿佛是人类演化历史中遗失的“活化石”。科学家们希望通过研究这些“超级微生物组”,找到治愈现代顽疾的钥匙。
这场全球性的微生物“抢救行动”背后,是法国科学家夫妇马蒂厄·格鲁森(Mathieu Groussin)和玛蒂尔德·波耶(Mathilde Poyet)。2014年,一篇关于哈扎族猎人肠道菌群的论文深深震撼了他们。研究显示,与西方人相比,哈扎族人的微生物多样性高得惊人,这启发他们创立了一个雄心勃勃的项目——全球微生物保护联盟(Global Microbiome Conservancy, GMbC)。
自2016年起,这对夫妇走出实验室,踏上了艰苦的样本采集之旅。他们的足迹遍布喀麦隆的无电村庄、尼泊尔的巍峨雪山、北极圈的因纽特人社区,以及泰国北部的丛林深处。他们遭遇过持枪的士兵、危险的野兽,也曾在卢旺达被好奇的人群包围,波耶甚至不得不在飞驰的汽车后座上一边紧紧抓住自己,一边处理刚刚收集到的粪便样本,以免“粪汤”洒满全身。
如今,这座被戏称为“粪便方舟”的生物样本库,坐落于德国基尔微生物中心的一系列冰柜中。它储存了来自全球约50个人类社群的近2000份粪便样本,从中成功分离培养了近10,000个细菌菌株,其中数千种是科学界前所未见的。这个“粪便界的亚历山大图书馆”正向全球科学家开放,旨在揭示工业化对人类健康的全面影响。

GMbC的努力已初现曙光。波耶从非工业化社群的样本中,分离出一种能将胆固醇转化为无害代谢物并排出体外的神奇微生物,而拥有这种微生物的哈扎族人几乎没有心血管疾病。另一位合作者,波士顿儿童医院的儿科医生杰森·张(Jason Zhang),则利用GMbC的菌株库,发现了一种能分泌“天然版减肥神药”GLP-1类似物的细菌,有望为治疗儿童肥胖提供全新思路。
在基尔大学的实验室里,波耶建造了几个“人造肠道”。她将来自IBD患者和不同工业化程度健康人群的微生物组分别植入这些玻璃容器中,模拟肠道环境并引入炎症压力。实验结果清晰地表明:来自非工业化社群的、更多样化的微生物组,在遭遇压力后恢复得最快,展现出惊人的韧性。

这些发现点燃了希望:我们是否可以通过“补充”这些失去的微生物,来修复我们饱受摧残的工业化肠道,治疗甚至预防疾病?
然而,希望的光芒下,潜藏着一个幽暗的历史回响——**亨丽埃塔·拉克斯(Henrietta Lacks)**的故事。这位非裔美国女性的癌细胞(即著名的“海拉细胞”)在未经其同意的情况下被取走,并在此后几十年里被用于无数医学研究,创造了巨大的商业价值,但她的家人却长期被蒙在鼓里,未获分文。
如今,针对传统人群的微生物采集,正面临着同样的伦理拷问。许多伦理学家和原住民代表认为,这不仅仅是捐献粪便那么简单。
威斯康星大学的遗传学副教授马修·安德森(Matthew Anderson)认为,GMbC的保护措施存在“巨大漏洞”。他指出,虽然GMbC禁止直接为微生物申请专利,但并未阻止研究人员利用这些微生物研究出的分子来申请专利。基因组科学家基鲁·福克斯(Keolu Fox)的批评则更为尖锐:“你不能只是在人们的粪便上进行生物勘探,数据也是一种资源。”
尽管GMbC强调样本所有权仍归捐赠者所有,且仅与非商业研究机构合作,但这种“生物淘金”的争议,始终是悬在所有微生物组研究头上的达摩克利斯之剑。
即便跨越了伦理的门槛,从样本到药物的道路也远非坦途。微生物初创公司Finch Therapeutics的失败就是一盆冷水。该公司曾一度上市并筹集了1.28亿美元,但在2023年,其针对艰难梭菌感染的III期临床试验宣告失败,公司裁员95%。
Finch的困境揭示了微生物药物开发的巨大挑战:
科学界远未达到“吞下一颗益生菌胶囊就能修复一切”的阶段,大量的应用基础研究仍需完成。
我们正处在一个十字路口。一边是全球化浪潮下,巴瑶族这样的传统生活方式连同其宝贵的微生物遗产正在加速消逝,抢救性保护迫在眉睫;另一边是科学探索必须背负起的沉重伦理责任,确保研究不会成为新的剥削形式。
日益完善的法规正在试图为此提供指引。例如,中国将于2026年5月1日施行《生物医学新技术临床研究和临床转化应用管理条例》,这标志着全球范围内对生物医药创新的监管和伦理审查都在走向成熟。
粪便,这个曾被视为废物的东西,如今被证明是蕴藏着未来健康密码的宝藏。如何以尊重和公平的方式开启这个宝藏,不仅考验着科学家的智慧,更考验着我们整个社会的文明尺度。这不仅是一场与时间的赛跑,更是一场关于科学、人性与未来的深刻反思。