加利福尼亞州拉霍亞——當她的父親因敗血症奄奄一息時，珍妮爾·艾爾斯在他的床邊度過了痛苦的九天。當他未能戰勝這種致命的血液感染時，她悲痛欲絕。然後她感到沮喪。她知道一定有更好的方法來幫助像她父親這樣的病人。
事實上，她正在她的實驗室裡研究一種方法。
艾爾斯是一位幹勁十足的生理學家，她毫不掩飾地用鮮豔的粉紅色裝飾她的實驗室，她決心顛覆我們對人體如何對抗疾病的最基本理解。
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幾十年來，科學家們一直專注於免疫系統如何對抗病原體。艾爾斯認為，我們生理學的其他要素至少同樣重要——因此她正在尋找有益細菌，這些細菌似乎可以幫助一些患者在重病期間保持健康的食慾並修復受損的組織。
如果她能找到它們——而且她已經開始這樣做了——她相信她可以開發出藥物，以增強缺乏這些品質的患者的這些能力，並幫助人們在與敗血症、瘧疾、霍亂和許多其他疾病的鬥爭中活下來。
她的方法，簡而言之：停止過度擔心對抗感染。相反，幫助身體耐受它們。
不，她不是在胡說八道一些關於讓身體自愈的新時代加州胡言亂語。作為聖地亞哥蓬勃發展的生物科技海灘中心索爾克研究所的副教授，艾爾斯正在利用來自微生物組學、遺傳學和免疫學領域的所有高科技工具——並著眼於各種動物——來弄清楚為什麼有些人比其他人更能耐受感染。
艾爾斯說，這項工作迫切需要，因為越來越清楚的是，我們使用抗生素和抗病毒藥物對抗感染的標準方法是完全不足的。這些藥物並非對所有疾病都有效，它們在殺死有害細菌的同時也殺死了有益細菌——而且它們的不加節制的使用正在導致抗生素耐藥性細菌或“超級細菌”的興起，這讓疾病專家感到恐懼，因為幾乎沒有辦法阻止它們。
2015年，艾爾斯的父親羅伯特·蘭伯頓在一次常規膽囊手術後患上了敗血症。為了在重症監護室對抗感染，醫院使用了一系列抗生素。
但沒有一種有效。
“我們只專注於製造新的抗生素，”艾爾斯說。“這是一場我們永遠無法贏得的軍備競賽。”
艾爾斯的旅程始於數千只生病的突變果蠅。大約在10年前，在生物學家大衛·施耐德位於斯坦福大學的實驗室裡，艾爾斯還是一個研究生。她用李斯特菌感染了超過10,000只攜帶各種基因突變的果蠅。“我的手受傷了，因為我不得不注射這麼多果蠅，”她回憶道。
雖然許多免疫學家會尋找非常特異性的免疫反應，但艾爾斯提出了一個更簡單，但也可能更重要的問題：哪些果蠅存活了下來？
透過比較快速死亡的突變體和倖存者，她發現特定的基因組在預防、遏制甚至修復李斯特菌感染造成的損害方面發揮了作用——而與果蠅體內的細菌水平無關。
施耐德和艾爾斯將倖存果蠅的反應描述為耐受性。他們進而提出，對病原體的免疫反應並非故事的全部，而耐受性——身體在感染期間最大限度地減少損害的能力——也可能發揮關鍵作用。艾爾斯後來將她研究的內容稱為“耐受防禦系統”。
“我們是在告訴免疫學領域，‘你們需要轉變觀念，’”艾爾斯說。
免疫學家們對此並不 impressed。
斯坦福大學醫學院微生物學和免疫學系主任施耐德說，他們不樂意看到長期以來對免疫系統的關注受到挑戰。他們討厭“耐受性”這個詞，因為它在他們的領域內有許多特定的技術含義。
“每次我們使用這個詞，免疫學家都會跳出來指責我們，抱怨我們不能使用他們的詞，”施耐德說。
他說，考慮到植物生物學家已經使用“耐受性”這個詞一個多世紀來描述那些儘管感染了疾病，但仍然足夠健康以結出果實的植物，這似乎是一個瑣碎而愚蠢的分歧。“我們沒有盜用他們的詞，”他說。
儘管受到了冷遇，但這個想法立即引起了美國最著名和最具創造力的免疫學家之一的注意：魯斯蘭·梅德日托夫，他幾乎囊括了近期生物學的所有主要獎項，許多人認為他在2011年因共同發現Toll樣受體（免疫系統的關鍵模式識別分子）而被不公平地忽視，未能獲得諾貝爾獎。
多年來，梅德日托夫一直對一個他無法解釋的發現感到沮喪。在一次又一次的實驗中，他注意到受感染動物的存活率差異很大——而且攜帶多少病原體或致病微生物似乎並不重要。他說，如果殺死微生物是唯一重要的，那麼受感染動物的這種差異化存活率就完全沒有意義了。
“所有關於免疫系統如何運作的標準思維，”他說，“顯然是低效的。”
因此，當他第一次閱讀艾爾斯和施耐德的論文——以及賓夕法尼亞州立大學的安德魯·裡德和拉斯·拉貝格的工作——時，他確信耐受性是免疫學家長期以來忽視的關鍵問題。
“我立即被這個想法迷住了，”他說。“這聽起來如此合乎邏輯，又令人生物學上感到滿意。”
施耐德本人將目前關注殺死微生物的做法描述為“一種非常暴力和軍事化的方法”。
“沒有人說，‘我們為什麼不能和平共處？’”他說。
這正是艾爾斯在她的實驗室裡提出的問題。
腳穿閃亮樂福鞋的開拓者
艾爾斯可能因為她自己有點不落俗套而投身於這個開創性的領域。艾爾斯出身於一個卑微的家庭——她的父親是一位在農場長大的德國移民，她的母親是一位簿記員——她是三個兄弟姐妹中唯一的科學家。“我的家人一直為我感到驕傲，”她說。“但他們從來不明白我做什麼。”
艾爾斯在索爾克研究所的實驗室恰好是全女性的，而且非常粉紅色和閃閃發光，甚至連實驗室的腳凳也是如此。科學家們戴著亮粉色的橡膠手套。實驗室的連帽衫是粉紅色的，背面印著“狼群”。架子上擺放著來自各種實驗室慶祝活動的香檳——是的，也是粉紅色的。
在另一個架子上靜靜地坐著：科學芭比。“她的裙子太短了，但她確實穿著封閉的鞋子和護目鏡，”艾爾斯打趣道。
30多歲的艾爾斯經常出現在該地區的高中——她將白色實驗服與迷人的眼影和閃亮的樂福鞋搭配在一起，傳達一個強烈的資訊，即女科學家可以成為偉大的研究人員，也可以做自己。艾爾斯說，她的實驗室在過去四年裡一直是全女性的，這純屬偶然。她說，她的第一位男性博士後將於今年秋天加入，她乾巴巴地補充道：“我希望他喜歡粉紅色。”
認識艾爾斯的人將她的成功部分歸因於她廣泛的好奇心。她廣泛閱讀，而且遠遠超出她的學科領域。
事實上，正是一篇關於植物儘管感染了葉鏽病但仍保持健康的19世紀論文，幫助啟發了艾爾斯關於耐受性的思考。“這在動物身上從未被研究過，從未在動物身上被描述過，”她用她特有的快速熱情的語速說道。“這就是為什麼你應該始終閱讀你專業領域之外的論文。”
（她還對傷寒瑪麗著迷，這位廚師在20世紀初在紐約使數十人患病並導致三人死亡，但不知何故耐受了她自己的感染。）
艾爾斯從她以前的導師那裡學到了一招，她在她的工作中使用了數學、進化論和生態學，並且總是狼吞虎嚥地閱讀關於有趣動物的新論文——最近是螞蟻和盲鰻——這些動物可能會闡明她正在研究的現象以及培養皿之外的更大圖景。“我剛剛給珍妮爾發簡訊詢問裸鼴鼠，”施耐德說。“我已經不想再看T細胞了。”
艾爾斯直言不諱，性格直率，可以被歸類為工作狂。除了與她的丈夫和心愛的金毛獵犬——她以她父親的原始德語名字漢斯·費迪南命名——共度時光外，艾爾斯承認她的大部分時間都沉浸在工作中。
“如果你是一名科學家，這是一種生活方式，而不是一份工作，”她說。
但這並不意味著她沒有幽默感。
最近的一天，她帶領她的實驗室夥伴在實驗室裡進行了一場瘋狂的追逐，當他們尋找一種特別難聞氣味的來源時，這群人尖叫著、笑著。結果發現是一個裝滿神秘細菌的燒杯，有人讓它放得太久了。
她的團隊也一直在等待，但沒有成功，等待細菌在一個他們顯眼地陳列在實驗室裡的甜甜圈上生長。（這種等待引發了很多關於甜甜圈裡可能有什麼東西來抑制所有微生物生長的不安的笑話。）
艾爾斯說，她感到非常幸運能在索爾克研究所工作，這是一個標誌性的海濱水泥和柚木建築群，在20世紀60年代，它是首批實驗室之間真正沒有牆壁的科學研究所之一。艾爾斯說，能夠如此輕鬆地與神經科學和代謝方面的同事合作，極大地加快了她的工作速度。
但她成功的主要原因可能是她從父親那裡繼承來的職業道德。羅伯特·蘭伯頓是一名噴氣發動機機械師，他每週工作七天，每天從他在利弗莫爾的家通勤幾個小時到位於奧克蘭的勞斯萊斯工廠。
十幾歲時，艾爾斯在高中期間一邊賣冰淇淋，一邊在雜貨店上架。即使每天通勤幾個小時並在實驗室全職工作，她仍然在伯克利大學獲得了4.0的平均績點。她的幹勁在斯坦福大學繼續保持，她在那裡於2009年獲得了博士學位。“她每天通勤幾個小時，仍然完成了很多工作，”施耐德說。“她工作非常努力。”
就像她的父親一樣，他是一位海軍軍人，也是越南戰爭退伍軍人，即使在他晉升到管理噴氣發動機測試機構之後，仍然願意擦洗甲板，艾爾斯在需要時也願意捲起她的實驗服袖子。
“我會去收集小鼠糞便，”她說。“我不覺得這有什麼低人一等。”
她的工作正在引起人們的注意：2014年，艾爾斯是美國僅有的15位被提名為Searle學者的青年科學家之一。第二年，五角大樓的國防高階研究計劃局授予了她青年教員獎。這兩項榮譽帶來了總計80萬美元的研究經費。
一場我們無法贏得的戰爭
全球每年有超過70萬例死亡歸因於我們目前的藥物無法擊退的感染。世界衛生組織最近釋出了一份“最受關注”名單，列出了世界上最危險的超級細菌。
到目前為止，公共衛生部門的反應是呼籲開發更新、更有效的抗生素。例如，美國和英國的一個公私合作專案將在未來三年內向致力於新藥的初創企業投資數千萬美元。
上個月，國會兩院的民主黨人提出了一項法案，其中包括20億美元，專門設立一個新的抗生素獎金。
艾爾斯所能做的只是嘆息。
她深入瞭解細菌。她尊重甚至熱愛它們。而且她知道它們將永遠獲勝。
她認為，社會需要不針對細菌的藥物，因為細菌可以如此迅速地進化以躲避我們最好的藥物。
相反，她認為我們可以利用這些細菌——甚至是那些通常被歸類為病原體的細菌——來製造新藥，透過靶向感染者的組織和器官來拯救生命。這將是一種全新的治療方法，可以減少我們對抗生素的依賴，並在像她父親這樣的抗生素失效的情況下幫助拯救生命。
她很難傳播她的觀點。STAT聯絡了許多抗生素耐藥性專家，他們表示他們對這個新領域瞭解不足，無法置評。
然而，慢慢地，一些研究人員開始轉變觀念。
去年，三位敗血症專家——敗血症是導致艾爾斯父親死亡的血液感染——在一篇醫學期刊社論中寫道，在患者身上誘導耐受性“可能是新增到目前敗血症護理和治療組成部分中的缺失但必要的要素”。
這種方法也可能有助於治療像流感這樣的病毒性疾病。它也可能在癌症方面發揮作用。正如施耐德指出的那樣，耐受性似乎是該領域的一個問題：一些癌症患者儘管腫瘤負荷很大，但仍然存活下來，而另一些患者則死於最小的腫瘤。可以幫助患者保持食慾並增強被化療和放療削弱的身體的藥物可能會提高生存率。
“這基本上是一種全新的藥物類別，一種全新的治療策略，”梅德日托夫說，他自己也領導著一家名為Vendanta的初創公司，旨在尋找治療自身免疫和炎症性疾病的新型微生物藥物。
艾爾斯沒有參與該專案。她一直在自己的實驗室裡拼命工作，推出了一系列研究，這些研究發現了新藥的關鍵靶點。她的主要關注點：數萬億細菌——統稱為微生物組——它們存在於我們的身體中，但不會使我們生病。艾爾斯懷疑它們可能在耐受防禦系統中發揮關鍵作用。
但是，如果細菌確實有助於提高對疾病的耐受性，那麼涉及哪些菌株，它們到底在做什麼呢？
為了尋求答案，艾爾斯和研究人員米歇爾·李和亞歷山德里亞·帕拉費裡·席貝爾收集了來自全國各地的小鼠，並測試了它們對由一種沙門氏菌引起的肺炎和腸道感染的反應。（艾爾斯總是很樂意向參觀者展示她實驗室裡放著一小罐小鼠內臟的罐子。）
在這項研究中，小鼠的基因相同，但由於它們在不同的環境中長大，因此它們的微生物組完全不同。一組小鼠儘管病原體水平相當，但並未遭受肌肉萎縮——這表明它們的微生物組中的某些東西正在促進耐受性。
當他們將這些耐受性小鼠的微生物組與普通小鼠進行比較時，他們發現只有耐受性小鼠攜帶一種特定的E. coli菌株，艾爾斯稱之為“超級英雄細菌”。當將該菌株給予普通小鼠時，也阻止了它們肌肉萎縮。
進一步的研究表明，E. coli正在離開腸道並遷移到脂肪組織，在那裡它激活了免疫系統的一個部分，稱為炎症小體，炎症小體可以觸發炎症以幫助對抗微生物。在這種情況下，E. coli正在使用相同的機制來滋養肌肉。艾爾斯現在正在尋找人類中的類似物，有一天可以用作治療肌肉萎縮的藥物。
在另一項研究中，艾爾斯發現一種名為SlrP（發音為“slurpee”）的細菌蛋白可以防止小鼠死於沙門氏菌感染。感染了不包含該蛋白質的突變沙門氏菌菌株的小鼠比感染了普通沙門氏菌的小鼠吃得更少、體重減輕得更多、死亡得更快。
艾爾斯和研究員希拉·饒發現，野生沙門氏菌中的SlrP蛋白阻斷了腸道通常傳送給大腦的訊號，告訴大腦停止進食——並幫助保持受感染的小鼠存活並吃得好。
“沙門氏菌實際上已經進化出讓我們保持健康的方法，”饒說。它們這樣做有既得利益：只要我們繼續進食和活動，沙門氏菌就可以繼續繁殖並傳播到其他宿主。
艾爾斯希望利用這種見解開發一種基於SlrP的藥物，可以增加病患或正在接受化療的人的食慾。
艾爾斯渴望推進關於耐受性的基礎科學——並堅信它將帶來新的療法。“我絕對認為這些療法可以救我的父親，”她說。
對於羅伯特·蘭伯頓來說，一切都太遲了。但對於其他人來說，可能還為時不晚。