教科書之外

同類競斥,其極何在

不可勝者,守也;可勝者,攻也。守則不足,攻則有餘。——《孫子兵法》

撰文/、插畫/陳文盛

教科書之外

同類競斥,其極何在

不可勝者,守也;可勝者,攻也。守則不足,攻則有餘。——《孫子兵法》

撰文/、插畫/陳文盛


我從我研究的細菌上領悟到一些生命的道理。


剛從美國學成返台時,我在一家公司主持工業微生物的菌種改良計畫,開始接觸一類像真菌一樣長菌絲的細菌,叫做鏈黴菌(Streptomyces)。鏈黴菌非常有趣,我後來轉到大學任教,就繼續研究它們直到退休。很多人沒有聽過鏈黴菌,但是它們非常重要,是土壤中分佈最廣、數量最多的微生物,在土壤有機物的循環扮演極重要的清道夫角色,分泌很多分解酶、消化各種動植物的屍體和廢棄物。可以說沒有鏈黴菌的話,我們的環境會惡臭無比。我們常說的泥土的芳香,也是鏈黴菌散發的「土味」。


雖然如此,鏈黴菌最受人類重視的其實是它們驚人的抗生素產能。我們已知的數千種抗生素中,大約有2/3是鏈黴菌所產生的。例如鏈黴素、紅黴素、萬古黴素等字尾是「黴素」(-mycin)的抗生素,都出自於鏈黴菌。一般的鏈黴菌種都會合成好幾種抗生素,最多的可高達30多種。分泌這麼多抗生素到土壤中,目的是什麼呢?


鏈黴菌用抗生素對抗土壤中的競爭者。它們最主要的競爭者是其他細菌,包括同屬的鏈黴菌,因為同類的物種最可能競爭同樣的資源、食物、空間。鏈黴菌製造抗生素要殺這些同類,當然也會殺自己。


回頭想想,人類最強的競爭者就是人類,怪不得人類最犀利的武器(槍砲、生物和化學武器、核武)都是為了對付其他的人。人類的槍砲瞄準敵人,不打自己,但是毒氣會隨著空氣散播,施放者必須戴著防毒面具自保。同樣地,釋放病毒者也要自己打疫苗或服藥來抵抗感染。鏈黴菌釋放的抗生素在環境中擴散,也沒有方向性,會傷敵人也傷自己。怎麼辦呢?原來製造抗生素的鏈黴菌都有抵抗的機制,當它啟動製造抗生素的基因時,也啟動抗性基因,製造抵抗抗生素所需的蛋白質。這些抗性蛋白質有的會快速把抗生素排出細胞外;有的會修飾細胞內的抗生素,讓它暫時沒有毒性,直到排放時才移去修飾產生毒性;有些則是修飾細胞內會被抗生素攻擊的目標,因此得以免疫。這類防禦機制,就像是施放毒氣的人戴防毒面具,或者施放病毒的人打疫苗一樣。


一般非鏈黴菌的細菌就大概都沒有這些抗性基因,無法抵抗抗生素的傷害。但是在漫長的演化過程中,生物之間會交換一些基因;鏈黴菌的抗性基因也會流散出去,被某些細菌「撿」去用。撿到抗性基因的細菌和它們的後代,就可以抵抗特定的抗生素了。有些抗性基因甚至「跳」到在細菌之間到處流動的遺傳載體上,使得抗性基因快速散播到各種細菌。在我們廣泛使用抗生素治病的醫療環境,開始出現攜帶很多抗性基因、能夠對抗多種抗生素的「超級」病原菌,人類也被迫繼續不停地尋找更新、更有效的抗生素。


人類與病原菌之間無止境的軍備競賽,為的是生存競爭,天經地義。人與人之間的大規模毀滅性軍武競賽卻超越了生存競爭,是建築在人性貪婪和意識形態上的非理性行為。身為智能最高的人類,無限制的殺戮是我們的宿命嗎?我們為什麼會走到這個地步?我們什麼時候才會覺悟?