微生物与人类健康

一个人的身体拥有数万亿的微小生物、单细胞生物。当然,你无法看到它。它们不仅比我们想象的更大,它们几乎无处不在身体的角落和缝隙中,而且它们非常强大,几乎是人类健康的所有方面,甚至有可能重新定义疾病和健康。

它们的比例是多少?生物科学告诉我们,人类由大约10万亿个人类来源的细胞组成,但人体携带着数百亿个微生物细胞,这意味着你们大多数人不是你自己。基本上,我们的生活离不开整个微生物群的平衡,包括消化、免疫接种、心情甚至行为。例如,寄生在口腔中的微生物不同于驻留在皮肤上或肠内的微生物。他们相互合作,保持相互克制,使我们的身体不被隔离,构成一个完整的生态系统。

人与人之间的差异取决于身体中的微生物。第二部分是"微生物的开始"。我们经常说人和人是非常不同的,但这在遗传学方面实际上并不太多。就人类遗传物质而言,我们几乎都是一样的,你与他人的相似性是99.99%。那么这种差异来自哪里?或者看看体内的微生物。

人与人之间的肠道微生物群的差异在于天空,并且任何两个人的肠道中微生物的相似性仅为10%。从干食而不是脂肪到饮用长肉,从花粉过敏到乳糖不耐症,甚至在同一事物中的焦虑程度,微生物水平的差异解释了人与人之间差异的原因。

其重要性的原因在于,如果按重量计算,中等体重成人体内的微生物大约为1.4千克,与大脑的重量相似。

从上面我们知道,就细胞的绝对数量而言,人类中的微生物细胞远远多于人类细胞,其比例高达10:1。如果使用DNA来测量微生物细胞携带的不同种类的基因,那么数量远远超过人类细胞基因的数量,因此我们遗传的基因中有99%是微生物基因。虽然我们携带大量的微生物,但它们大部分属于三个主要分支,如肠道中的古菌,虽然它们没有核,但可以帮助我们消化;还有真核生物导致足够的滴答、手铐--真菌;和最主要的细菌,例如存在于人肠中的大肠杆菌。

因此,虽然我们看不到这些对我们健康产生深远影响的微生物,但它们起着至关重要的作用。

英国哲学家和教育家斯宾塞在《教育论》提出过"人体健康是一切幸福的要素"这精辟论点,而现代科学中,对人类健康关系最大、贡献最为突出的应该算是微生物学了。微生物泛指肉眼看不到或看不清楚的微小生物,其应用已涉及医学、轻工、农业及环保过程等领域。微生物给人类创造巨大财富的同时,也给人类健康带来极大的危害。从 2003 年的非典型肺炎到 2009 年全球肆虐的 H1N1 甲型流感,知道时至今日依旧盛行的嘉兴H7N9禽流感病毒及抵御抗生素超级细菌的出现,给全球人类的健康带来威胁。在这种形势下,在西安电子科技大学全校范围内开设了公选课"微生物与人类健康"具有重要意义。 高等理工科教育是培养科学技术人才的主要源泉。教育部在《关于大力推进高等理工科人才培养工作的若干意见》(讨论稿)中指出, 高等理工科教育要全面服务于国家建设、科技进步和社会发展的近期和远期需要;加大应用性人才培养力度, 加强素质教育提高人才培养质量;努力培养具有创新精神、实践能力和能够参与国际竞争的高素质科技专门人才。可见,加强综合素质的培养, 是实现高等理工科人才培养目标和任务的重要途径之一。而且, 当今社会对高等教育的人材培养提出了更多更高的要求。为此, 近年来国内大部分高等院校都纷纷进行课程教学改革——在适当压缩专业必修课, 增加专业选修课的同时, 鼓励教师开设学校公共选修课(公选课)。这些对高等学校的全新人材培养模式的建立起到了积极的推动作用。公选课是适应素质教育、促进学生个性发展、拓宽学生知识面、培养学生创新能力的重要课程。由此可见, 开设公选课《微生物与人类健康》是时代的要求。 理工科非生物学相关专业对微生物学知识的依赖性的需要。理工科院校内许多非生物学专业与微生物学密切相关, 如化工、食品、环境、制药、矿业、能源、农业工程等, 微生物学是这些相关工程技术专业的学科基础之一。这些学科的发展, 除了依赖系统的数、理、化基础知识、先进的现代技术手段和厚实专业支撑外, 还要依赖于微生物学知识的支持。从近10年学科发展趋势看, 各学科已由纵向深入分化发展为主, 向学科间时间交叉渗透综合方向发展。许多过去认为是单一学科的科学问题, 已变为多学科共同关注的科学问题。科技教育也应适应这一形势, 不断改善人才培养的知识结构。理工科院校中开设《微生物与人类健康》是顺应这一形势的举措, 有利于非生物学专业的发展和科技人才质量的提高。