本文来自微信民众号：返朴（ID: fanpu2019） ，撰文：史隽，封面：pixabay

2016年8月18日，一名70岁的美国妇女因臀部沾染被送入急症室挽救。她的免疫体系为了反抗沾染超负荷运作，致使满身发炎，入院后很快涌现沾染性休克，病情极度风险。然则，大夫们用遍了市面上一切的抗生素，以至搬出了终年雪藏、不到万不得已相对不消的粘杆菌素（Colistin），也没法杀灭沾染她的细菌。终究，大夫们眼睁睁地看着这位病人于几天今后死于多器官衰竭和败血性休克。面临细菌的抗药性，人类没能守住末了一道防地。

曩昔没有抗生素的凄惨年代，离我们其实不悠远。将来没有抗生素可用的日子，也已近在眼前。

人类医学史上两个最巨大的发明莫过于抗生素和疫苗了。

抗生素，是一种能够或许杀死细菌从而削减沾染的药物。它的发明和广泛运用资助了数十亿人活得更长命、更康健。然则，我们同时也要为这类工资过问自然规律的行动付出代价：人类越依靠抗生素，运用得越多，就会有更多的细菌对它们发作耐药性。抗生素的过分运用也对身材形成了许多欠好的影响。

抗生素耐药性已成为全球最紧急的康健题目之一。当抗生素对某种细菌不再有用时，这些细菌被以为具有对这类抗生素的耐药性。

如今，一些曾被以为是医治细菌沾染的规范药物的效果变得很差，有时刻以至基础不起作用。然则，曩昔30年里被赞同上市的新抗生素都是1985年之前发明的旧品种的相似物。现在约莫有40多个抗生素在临床测试中，个中立异的品种仍然是百里挑一。

这就意味着：在不久的将来，人类或许将没有可用的有用的抗生素，更多的人会死于细菌沾染。

图1：抗生素发明和耐药性发作的时候表 （修改图。原图来自于gov.uk）

抗生素的发明史

在抗生素发明之前，人类没有任何针对肺炎等细菌沾染的有用医治要领。病院里挤满了因割伤或划伤而得败血症的患者，大夫们完整一筹莫展，只能视察，愿望患者能自身熬曩昔。

1928年，第一个真正的抗生素——青霉素，被英国传授亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）发明。

1928年9月度假返来，弗莱明在伦敦圣玛丽病院的地下室试验室，把有金黄色葡萄球菌的培养皿举行分类。这些细菌会引发皮肤沾染、喉咙痛和脓肿，他注意到个中一个培养皿有些不寻常。这个培养皿上遍及细菌菌落，然则在一个角落长了一片霉菌。霉菌四周的区域完整没有任何细菌菌落，就好像霉菌分泌了一些能够或许抑止细菌发展的“霉菌汁”。

弗莱明发明“霉菌汁”能够或许杀死种种有害细菌，如链球菌、脑膜炎球菌和白喉杆菌。他和他的助手们试图从“霉菌汁”中星散提纯今后被称为“青霉素”的抗生素，但因为青霉素太不稳固，他们只能拿到很不纯的粗提取物。弗莱明于1929年6月在《英国试验病理学》杂志上宣布了他的研讨效果，文中仅说起了青霉素的潜伏医治好处。

直到1939年～1944年，科学家们才最先实验大规模提纯剖析青霉素。与此同时，戎行和民用范畴的临床研讨也证明了青霉素的抗菌疗效。20世纪50年代，新抗生素的研发进入了黄金时代，一系列新药被发明而且赞同上市。抗生素逐步在从器官移植到医治食品中毒等种种疾病中最先施展必不可少的作用。

然则，一切微生物都邑进化从而更顺应生存状况。

我们运用抗生素越多，细菌发作耐药性的速率就越快。那些发作抗生素耐药性的细菌会存活下来，而没有耐药性的则会被抗生素杀死。

有抗药性的致命细菌越来越多，如今每一年已形成70万人殒命。美国有名经济学家吉姆·奥尼尔的一份申报展望，若是不接纳任何措施，到2050年将有1千万人因为沾染了匹敌生素有耐药性的细菌而过早殒命^[1]。这个题目在包孕印度和中国的亚洲，另有非洲特别严峻。

图2：到2050年，各大洲每一年因为匹敌生素有耐药性的细菌形成的殒命的人数（来自于参考文献^[1]）

什么原因致使了抗生素耐药性？

当细菌发作一些转变，好比能够或许珍爱细菌免受药物的作用或许能够或许中和药物的时刻，细菌就发作了耐药性。这些转变许多是基因突变，能让细菌不被抗生素杀死，更好地存活。

恐怖的是，抗生素医治今后能存活下来的具有耐药性的细菌能够继承滋生，而且一切的子女都邑有抗药性。以至一些细菌能够将其抗药性转给其他细菌。

图3：抗生素耐药性是怎样发作和流传的

耐药性的发作是一个一般的物种进化进程。然则，运用药物的体式格局要领会影响耐药性的发作的速率和水平。

过分运用和滥用抗生素是致使抗生素耐药性的关键要素。

01

抗生素的滥用一方面是人的滥用。

最罕见的就是服用抗生夙来医治不是由细菌引发的疾病。依据美国疾病掌握和防备中间的数据，高达三分之一到一半的人类抗生素的运用是不须要或不合适的。

抗生素是用来医治细菌沾染的，对病毒沾染没有用途。比方，抗生素能够用来医治因为化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）引发的链球菌性咽喉炎；但关于其余大多数由病毒引发的喉咙痛无效。

其他罕见的因为病毒沾染引发的，抗生素无效的疾病有：伤风、流感、支气管炎、急性肠胃炎等等。

服用抗生夙来医治病毒沾染，不但不克不及让身材病愈，反而能够会形成不须要的有害的反作用。比方抗生素是无挑选性地杀体内的细菌，而体内的细菌并非都是坏的，也有许多对康健有益的“益生菌”。人的胃肠道体系含有约39万亿细菌，大部分存在于大肠中。

曩昔15年的研讨发明，许多这些和人共生的微生物对康健至关重要。它们能够或许把侵入人体的有害的微生物挤走，将某些人体没法消化的纤维剖析成更轻易吸取的成分，并能发作多种维生素，比方维生素K和B12。过分运用抗生素，会致使肠道微生物状况失调，引发一系列代谢、免疫疾病，以至影响癌症的医治^[2-8]。

02

另一个更大的题目，也是经常被群众无视的，是食品里的抗生素。

如今越来越多的畜生豢养是在拥堵的围栏内（而不是放牧）。在这类拥堵的圈养条件下，一只动物抱病，就会很快沾染给其余动物。为了防备大面积的流行症的发作，许多豢养场就给牲畜喂食抗生素以增进发展，增添体重和医治，掌握和防备疾病。

这类日趋广泛的做法致使了这些牲畜身上剩下的都是抗生素杀不死的细菌。而人类处置惩罚食用这些来自牲畜的肉类的时刻，有抗药性的细菌就会从牲畜沾染到人。

图4：市面上现有的26种抗生素和对应的有抗药性细菌的发明的年份表

新品种抗生素研发的困难进程

世界上有用的抗生素已不多了。1940年至1962年间，20多种新型抗生素研发上市。然则，从那今后，只要两个全新的品种进入市场。

10多年前，科学家们开辟新的抗生素相似物（新的化合物，但属于已发明的品种，参见图5）的措施还委曲能够或许跟上细菌抗药性发作的速率。如今，已没有充足的新品种的抗生素或许相似物进入市场来杀死多量发作耐药性的细菌，特别是革兰氏阴性菌。

图5：几类有代表性的抗生素

注：我们经常使用的青霉素类和头孢菌素类抗生素都属于β-内酰胺类，经由过程抑止细菌细胞壁剖析起作用。这两种药物算是广谱的抗生素，对革兰氏阴阳性和厌氧细菌都有用。也正因为这两种抗生素是对照老的药物，抗药性异常广泛。已发明好几种抗药性的机制，个中最罕见的是细菌发作了一个酶（β-lactamase, β-内酰胺酶）能够剖析这类抗生素。大部分新一代的β-内酰胺类抗生素已处理了因为β-内酰胺酶引发的抗药性题目。

每一代的青霉素类和头孢菌素类抗生素的药效和反作用都不完整相同。头孢菌素通常被以为是青霉素革新后的新的衍生物，但实际上他们是一种自然物资，并非在青霉素的基础上革新剖析的。抱病今后用哪一种药物须要依据每一个人的状况零丁斟酌，斟酌的要素有许多：沾染的范例和严峻水平，耐药菌的能够性，患者的康健状况（比方有没有其余同时有的疾病，药物过敏史等），药物的反作用，医治的用度和患者的付出能力，医保政策等等^[9]。

科学家正在勤奋寻觅新的突破口，不仅仅是在试验室里开辟新的剖析物，还试图在之前以为匪夷所思的种种处所寻觅测试新的泉源，比方：

1. 科莫多巨蜥能够含有一种能医治伤口沾染的化合物^[10]。

图6：科莫多巨蜥 （来自于收集）

2. 亚马逊区域的切叶蚂蚁身上的共生细菌会分泌一些很强效的抗生素^[11]。

图7：亚马逊区域的切叶蚂蚁（Tim Flach/Getty Images）

3. 我们脚下的泥土和海底仍然是新抗菌化合物的重要泉源^[12]。

图8: 泥土和海底

4. 人的鼻子内里发明了一种能够匹敌一些超等细菌的抗生素^[13]。

5. 英国播送公司新播送大厅门厅的Dalek（有名科幻电视剧Doctor Who中的反派外星人）模子被发明四种潜伏的新型抗生素。

图9：查尔斯王子和卡米拉2014年接见英国播送公司时途经Dalek（左侧）

在医学云云兴旺的年代，为何人类迫切须要的抗生素的研发却云云困难重重？

找到能够或许杀死细菌的化合物很轻易。应战在于：若是要成为药，这些化合物在能够或许杀死细菌的有用浓度下，同时还要对人体无害（浓度高了，大部分化合物都对人体有害）。

起首要从基础研讨最先，挑选出有能够有抗细菌性子的化合物。这个进程自身能够须要数年时候。

找到候选人今后，先要测试它能够或许杀死已知的沾染性细菌的能力。同时科学家们也会试图研讨它事情的机理：有些能够会试图进击细菌的细胞壁; 有些会滋扰细菌的功用或代谢体式格局。

若是这些效果都还不错，要测试它对人类能够的毒性，而且必需能大规模消费。

末了的末了，还要经由用时多年的临床试验，确认对人体有用而且无大毒性能力被赞同上市。这全部进程约莫须要10到20年，失败率极高。

这还不是最重要的题目，大多数针对其余疾病的药物研发也要阅历相似的进程。

更大的题目照样绕回一个字：钱（研发资金）！

最具立异性的新抗生素不克不及随便在市面上贩卖。正因为抗药性是云云提高，最新的抗生素许多时刻会被雪藏起来，不到万不得已的时刻不去用，以免很快就有细菌对它发作抗药性。

关于投资人来讲，这不是一个吸引人的范畴，回报率太低，风险太大，胜利了还不一定能马上收益。在曩昔的30年里，制药公司大大削减了新抗菌疗法的研发。

曩昔30年被赞同上市的一切抗生素都是1984年发明的现有品种的相似物。最令人担忧的是，自从1962年今后，科学家们就没有发明任何新的能够或许医治最耐药的革兰氏阴性超等细菌的抗生素。

一切抗生素都杀不死的超等细菌

若是我们不转变运用抗生素的体式格局，“很快人类将没有任何可用的抗生素”的预言并非骇人听闻。Doomsday（末日）或许已最先了。

2016年8月18日，一名美国内华达州的70岁妇女因为右臀部沾染引发的满身炎症回响反映被送到急症。患者很快涌现沾染性休克，然则沾染她的细菌对美国市面上的26种抗生素都有抗药性，以至包孕终年被雪藏、不到万不得已相对不消的粘杆菌素（Colistin）。因为没有有用的抗生夙来杀死沾染她的细菌，这位患者终究于九月初作古^[14]。

在作古的前两年，这位患者有很长的时候居住在印度。一次不测摔断右腿后，她须要经常去印度病院接收医治。在这进程中有一种叫肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）的细菌沾染了她的骨骼然后散布到臀部。

当她回到美国，被送到急症病院的时侯，病情已异常严峻：免疫体系超负荷运作试图反抗沾染，致使满身发炎。因为没有有用的药物，状况加快转变，终究她死于多器官衰竭和败血性休克。

图10：肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae） （来自于sciencemag.org）

之前也有人死于所谓的超等细菌（superbug infection）沾染。美国疾病防备掌握中间预计，美国每一年有23,000人死于对多种抗生素有耐药性的细菌沾染。大多数是因为细菌的抗药性发明得太迟了，还没有找到一种有用的抗生素病人就已作古。而在贫困国度，重要是因为市面上还没有那些新的、高贵的抗生素。

然则，美国内华达州的这个病例和之前的都不一样：医治初期就确认了细菌的抗药性；又是在种种抗生素都能够买到的美国；但即运用了被视为末了一道防地的粘杆菌素也是回天无力。

这或许是一个极度的例子。但有了第一同案例，就会有第二起，第三起。

我们能做的就是在人和动物上都郑重地运用抗生素，削减细菌菌株发作抗药性的时机，并继承鼎力大举投入新抗生素的研发。当新的抗生素涌现的时刻，也必需有挑选地运用，而不是为所欲为地滥用。

抗生素运用的另一个误区

与滥用抗生素相反，许多工资了削减抗生素的运用，制止发作抗药性，会进入另一个误区：一旦状况好转，就马上住手服用抗生素。这类体式格局也是不可取的，一旦服用抗生素，就应该对峙完全部疗程，以确保100%杀死引发疾病的细菌。吃吃停停更轻易引发复发，并能够增进有害细菌中抗生素抗药性的流传。

抗生素的疗程取决于每一个患者的沾染范例。大多数抗生素应服用7至14天，但也有状况只须要5天，或许须要28天的。请详细征询大夫来决议最好医治时候和准确的抗生素范例。

虽然2017年有一个新的研讨，以为对峙完全部疗程才更轻易引发抗药性，但这只是一项研讨效果，还远不克不及称为结论。每一个人每次得病今后的状况都邑分歧，觉得好今后多久能够停药还须要进一步的研讨。因而现在关于抗生素运用的指导方针照样没有变：确认是细菌沾染今后服用抗生素，一旦服用就应该对峙完全部疗程。

制药业和列国当局都应该通力合作，研发新的匹敌细菌沾染的疗法。

更重要的是，我们都应该尊敬而且珍爱抗生素这个珍贵的资本。抗生素，不管新旧，只要在须要时侯运用能力施展最大的作用，珍爱和改良人类康健。

参考文献

1. https://amr-review.org/home.html

2. L. Cuthbertson et al., Respiratory microbiota resistance and resilience to pulmonary exacerbation and subsequent antimicrobial intervention. ISME J 10, 1081-1091 (2016).

3. S. M. Teo et al., The infant nasopharyngeal microbiome impacts severity of lower respiratory infection and risk of asthma development. Cell Host Microbe 17, 704-715 (2015).

4. E. Y. Hsiao et al., Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders. Cell 155, 1451-1463 (2013).

5. A. T. Stefka et al., Commensal bacteria protect against food allergen sensitization. Proc Natl Acad Sci U S A 111, 13145-13150 (2014).

6. M. I. Smith et al., Gut microbiomes of Malawian twin pairs discordant for kwashiorkor. Science 339, 548-554 (2013).

7. E. Holmes et al., Human metabolic phenotype diversity and its association with diet and blood pressure. Nature 453, 396-400 (2008).

8. S. Becattini, Y. Taur, E. G. Pamer, Antibiotic-Induced Changes in the Intestinal Microbiota and Disease. Trends Mol Med 22, 458-478 (2016).

9. K. B. Holten, E. M. Onusko, Appropriate prescribing of oral beta-lactam antibiotics. Am Fam Physician 62, 611-620 (2000).

10. E. M.C. Chung, S. N. Dean, C. N. Propst, B. M. Bishop, M. L. van Hoek, Komodo dragon-inspired synthetic peptide DRGN-1 promotes wound-healing of a mixed-biofilm infected wound. npj Biofilms and Microbiomes 3, 9 (2017).

11. T. R. Schultz, Ants, plants and antibiotics. Nature 398, 747-748 (1999).

12. S. I. Maffioli et al., Antibacterial Nucleoside-Analog Inhibitor of Bacterial RNA Polymerase. Cell 169, 1240-1248 e1223 (2017).

13. A. Zipperer et al., Human commensals producing a novel antibiotic impair pathogen colonization. Nature 535, 511-516 (2016).

14. https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/66/wr/mm6601a7.htm

《返朴》，努力好科普。国际有名物理学家文小刚与生物学家颜宁携手担负总编，与几十位学者构成的编委会一同，与你配合求索。

*文章为作者自力看法，不代表虎嗅网态度

本文由 返朴 受权 虎嗅网 宣布，并经虎嗅网编纂。转载此文章须经作者赞同，并请附上出处(虎嗅网)及本页链接。原文链接：https://www.huxiu.com/article/295928.html

将来眼前，你我还都是孩子，还不去下载 虎嗅App 猛嗅立异！,

【煜飞网络】专注网络营销，广告系统设计！

煜飞网络，团队来自好耶，分众等广告公司，在网络广告，互联网营销推广方面有着丰富的经验。