本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
透過擁抱你周圍的細菌，走向更健康的生活和更多的財富的十個步驟。
書名很難選擇。理論上，一個完美標題應該簡潔、引人注目、吸引人，並且順便說一下，準確地傳達了本書的某些內容。實際上，大多數標題都涉及妥協而不是完美。我的第一本書的工作標題是《未知》。這本書講述了生物學上的未知以及透過發現者和潛在發現者的故事講述的仍然有待發現的內容。我喜歡這個標題。它似乎捕捉到了一些我正在做的事情的本質，並提供了一個很好的對話開端。人們會問我在做什麼，我會說“哦，去在《未知》中度過下午”。編輯們不太確定。有一天，我收到了一封從我的出版社內部轉發的電子郵件，上面寫著：“鄧恩什麼時候決定標題？”起初我不明白，然後就明白了。我的書的封面寫著：“標題：未知。”我明白了。這本書變成了《每一個生物》。
我的新書的工作標題是《乾淨的生活方式對你不好》。這個標題的優點是提供了一個簡單的論點。它似乎也比我的鄰居建議的替代方案“喜歡骯髒的人更健康”更適合家庭。“乾淨的生活方式對你不好”這六個字提出了這樣的論點：生活過於乾淨，缺乏其他物種，會使你生病。我設想了一個封面，上面有一個孩子在地板上舔餅乾，旁邊有一個拿著抗菌溼巾的潔癖父親。父親頭上會有一個寫著“生病”的文字框，而孩子則會有自己的寫著“健康”的文字框。在書中，你會找到十個快速步驟，讓你沉浸在更多種類的細菌中，並透過擁抱你周圍的細菌，過上更健康的生活，擁有更多的財富1。
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但後來我開始寫這本書，發現《乾淨的生活方式》這個標題不再能概括這本書的內容。我想，在這樣的時刻，有兩種選擇。堅持簡單的標題，這可能更容易銷售，但不能代表這本書，或者屈服於複雜性。我屈服於複雜性，數億年的複雜性。我寫了我們與包括我們身體和房屋中的細菌在內的其他物種的關係變化，以及我們花園中的捕食者、到處存在的病原體、田野裡的農作物和奶牛對我們的健康和福祉的影響。標題變成了“我們身體的野性生活，塑造我們今天的捕食者、寄生蟲和夥伴”，這也不完全是這本書的內容，但更接近了。
我更改了標題，因為這本書發生了變化。但還有另一個問題。我不確定“乾淨的生活方式對你不好”這個想法是否屬實。我們對細菌和乾淨（或骯髒）的生活方式的瞭解比我預期的要少得多，甚至更少。
粗略地說，骯髒的生活對你有好處，乾淨的生活對你不好。你是細菌的一部分，如果你擺脫了皮膚或腸道中的生命，你幾乎肯定會死亡。但是，我所設想的是對一種稍微複雜一點的想法，即所謂的衛生假說的擴充套件，其論點大致如下......人類從戶外的鄉村生活方式轉移到城市公寓中具有中央空調、密封窗戶和使用抗菌溼巾在每個機會都擦洗乾淨的超清潔生活方式。這種轉變導致我們花更少的時間在戶外“弄髒”。它還“清理”了我們周圍許多我們需要在室內與生活一起弄髒自己的物種。這種結合阻止了我們許多免疫系統正常發育2。因此，當我們生活在城市時，我們的免疫系統往往會“一團糟”。它們以哮喘、過敏、克羅恩病、炎症性腸病的形式反抗我們，並且根據你問誰，甚至可能是多發性硬化症和自閉症。換句話說，某種形式的清潔生活方式可能是大多數現代慢性疾病的根源。
衛生假說既優雅、具有廣泛性、重要、模糊，而且未經充分檢驗。關於你接觸到的細菌變化如何可能對你的免疫系統產生負面影響，我們知之甚少（儘管隨著越來越多的科學家研究這個問題，這種情況正在迅速改變）。關於微生物如何隨人類生活方式變化，我們知之更少。當一無所知時，許多事情似乎都是合理的。像家庭微生物學這樣的任何領域的早期階段既令人愉快又令人沮喪，就像一個狂野的西部，每個人都帶著想法準備開槍。
我的結腸裡有蟲嗎？——有些事情已經過測試。研究表明，某人腸道中是否存在蠕蟲會影響他們的免疫系統。從有蠕蟲的人身上取出蠕蟲會使他們更容易患上自身免疫性疾病。相反，將它們添加回去可以降低他們患上自身免疫性疾病的可能性。蠕蟲如何影響我們的免疫系統尚不清楚，但至少對於某些人來說，擺脫蠕蟲會產生負面後果，這一點正變得越來越清楚。也就是說，我們之所以失去蠕蟲，是因為我們開始使用室內管道和穿著鞋子走路。當人們談論迴歸自然並減少過度清潔時，他們很少意味著在其他人的腳和手附近排便。同樣的公共衛生系統擺脫了我們的蠕蟲，也透過同樣的途徑預防霍亂等其他病原體的傳播，從而挽救了生命。但這個故事的底部不僅僅有一條蠕蟲。
如果衛生假說是正確的，我們可能會期望個人或房屋中的細菌和其他微觀物種的組成會隨著我們的生活方式而變化，而我們的健康反過來應該隨著這些微生物的組成而變化。好訊息是，這個預測非常容易測試。
你如何進行這項研究？一種方法是採集農村和城市地區房屋中的微生物樣本，然後從這些房屋中詢問個人關於他們的健康和福祉，特別是與免疫疾病相關的問題（我還沒有完全做到這一點，但當你看到腳註四時請注意）。衛生假說並沒有真正說明重要的到底是微小生命形式的多樣性（有多少種）、組成（哪些種類）還是丰度（總共有多少）。你可以測量所有三者。它會相對容易，儘管不便宜。
就我個人而言，我猜測無論結果如何，它都可能取決於其他因素。在接觸不同數量和型別的微生物物種方面，里約熱內盧的城市生活與紐約的城市生活似乎不太可能意味著同一件事。氣候不同。存在的其他物種（例如，鳥類、蝙蝠、寵物和昆蟲）也不同。而且，即使在城市環境中，建築物也可能因其建築、設計和建築材料而有所不同。或者至少人們希望你建造建築物的方式會影響居住在其中的人。鴿子喜歡在垂直結構中築巢。有閣樓的房屋更適合蝙蝠。但我們所知道的往往是關於動物的，甚至在動物中，也主要是關於有脊椎的動物。微生物呢？有人需要研究它們是如何隨著我們的生活方式和地點而變化的。幸運的是，有人做了，可以說是這樣。
2011年12月，俄勒岡大學生物學和建築環境中心的副研究員史蒂文·肯貝爾及其同事發表了一項研究，其中他們比較了設計方式不同的醫院房間的微生物組成。任何住過醫院的人都知道醫院房間不是家，但適用於醫院房間的規則也可能適用於家。畢竟，我們中最乾淨的人似乎都想讓我們的家“像醫院一樣乾淨”。我見過廣告，你應該擦洗再擦洗，直到連孩子們都閃閃發光。
如果衛生假說是正確的，或者即使是在正確的道路上，肯貝爾及其團隊應該期望看到的是，那些使醫院房間更像農村房屋的設計元素，在某種粗略的意義上更自然，應該更有利於“良好”微生物的多樣性。相反，他們可能期望那些使房間更加封閉和“現代”的特徵，如果你願意的話，更乾淨，應該更有利於病原體，而不利於其他物種的充分豐富性，即我之前提到的財富。
那裡有生命嗎？——這是一個很好的時機來指出對微生物學家來說顯而易見但對告訴我們要殺死細菌的廣告公司來說並不明顯的事情，即不可能殺死“細菌”。這個世界充滿了其他物種。你周圍的每件事物的每一寸都覆蓋著活細胞，這些細胞會利用你留給它們的任何東西生存。 你在影響這些其他物種，這個普遍、閃閃發光、佔大多數的群體時，你唯一的選擇是選擇支援哪一種，以及反對哪一種。微生物是自然產生的。甚至有細菌物種能夠“消耗”三氯生，抗菌肥皂、溼巾和內褲中的活性成分。我們生活在微生物中，就像我們生活在空氣中的分子（和微生物）中一樣。因此，肯貝爾選擇問的不是醫院房間裡是否有細菌。是的，有。它們在病人身上，在牆壁上，在等候室的兒童讀物上，甚至在醫生和護士身上。重要的不是那裡是否有生命，而是那裡面有什麼樣的生命，這正是肯貝爾試圖研究的2。
肯貝爾研究的實驗部分側重於房間的一個方面，即它們是透過標準的空調/供暖系統通風還是透過窗戶通風。一半的房間被分配到這些類別中的一個。這是肯貝爾及其團隊改變的唯一因素，但他們測量了房間的許多其他特徵，就像你在比較古老和年輕的雨林時可能會測量其他變數一樣，例如溼度、溫度和風。當他們這樣做時，肯貝爾及其同事發現細菌的多樣性和豐度隨著房間的設計而變化。砰。大結果。好吧，等等，總的結果並不令人驚訝，但還有更多，還有它們為什麼會變化的問題。
清潔生活不利於多樣性——肯貝爾及其同事3發現，“窗戶通風的病房”中細菌群落的組成“介於機械通風的病房和室外空氣之間”。教訓似乎是，開啟窗戶，空氣和微生物都會進來。更重要的是，當使用窗戶通風的房間更溫暖乾燥時，它們往往更像機械通風的房間，這表明機械通風房間的溫暖和乾燥可能在某種程度上幫助它們保持“不同”。這些組成上的差異也與多樣性的差異有關，即細菌種類的數量。室外空氣多樣性最高，其次是開窗的房間，最後是機械通風的房間。
綜合來看，一個房間越乾燥、溫暖且封閉，它可能擁有的細菌種類就越少。這正是衛生假說所預測的，或者更確切地說，這更像是該假說所假設的但傾向於避免測試的，即我們試圖將自己包裹在其中的條件，即關閉窗戶並開啟中央空調的溫暖房間，導致我們周圍微生物的多樣性最低。而衛生假說認為，雖然我們可能傾向於認為這是一個衛生的成功故事，但它實際上代表著失敗。這種較低的多樣性可能會導致我們的免疫系統以一種無法充分理解世界的方式發展。這種“清潔生活”的方面很可能對我們不利。還需要進行更多測試，但肯貝爾的研究結果令人興奮，這表明我們世界各地配備空調/暖氣、封閉的公寓和辦公室可能缺乏多樣性，而這種多樣性可能是我們身體理解世界所需要的。
- 金黃色葡萄球菌。它可能很漂亮，但它也是肯貝爾等人歸類為壞訊息的物種之一
清潔生活有利於病原體——這篇論文中還隱藏著另一個啟示，一個更安靜但如果屬實，可能更新穎的啟示。除了考慮與環境相關的良性甚至有益細菌的多樣性外，該論文還評估了與人類病原體密切相關的細菌的丰度，或者說是丰度的一種衡量標準。這些細菌的丰度在房間之間有所不同，但不僅僅是通風方式的函式。這些潛在有害物種數量的最佳預測因子是房間的細菌多樣性。細菌多樣性較高的房間，與人類病原體相似的細菌物種的個體較少。細菌的多樣性解釋了（統計上解釋了）超過一半的潛在病原體數量的全部變異！
某些房間中的有益細菌的多樣性是否真的可以降低有害細菌的密度？這種觀點是有先例的，儘管它來自草原，而不是醫院或臥室。在草原和其他戶外棲息地（對於肯貝爾來說，草原是一個合適的例子，他在開始研究醫院病房之前就開始研究草原多樣性），大量文獻考慮了更多樣化的草原是否更難被入侵的生命形式接管。答案——儘管我承認用六個詞概括了一篇包含數百甚至數千篇論文的文獻——是，是的，多樣性有助於抵抗入侵。在那些領域，多樣化的草有效地利用了入侵者需要的資源，阻止了它們立足。在您的家中或醫院房間裡擁有細菌多樣性，是否不僅能使您的免疫系統更可能正常發育，還能幫助首先戰勝壞訊息細菌？是的，是的，是的，答案絕對可能是5。
一個更短的標題，不超過 55 個字——所有這些都讓我回到了我的書名問題。我認為我們可能會發現，清潔的生活使我們與更少的而不是更多的細菌物種共存，這確實對您不利，原因不止一個。但就目前而言，細緻的標題，捕捉我們知道和不知道的核心內容的標題，類似於“科學家可能發現清潔生活對您不利。到目前為止，資料支援這一觀點，但關鍵測試尚未完成，重要的是要指出真正骯髒的生活對您也有害。真正骯髒的生活會導致霍亂。科學家們一致認為你不想那樣。”
也許如果出版商選擇足夠小的字型，它就會起作用。或者可能不會。
進化目錄表：在這裡，您可以向前或向後跳到關於在我們進化過程中我們如何依賴或忽視其他物種的故事的其他章節，無論是關於奶牛、雞、倉鼠、細菌（在 Lady Gaga 身上、在腳上、在浴室裡、受抗菌溼巾影響、作為益生菌、在闌尾中）、鴿子和城市花園、麻雀（將於下週釋出，敬請期待）、捕食者、疾病、塵蟎、地下室居民、蝨子、田鼠、病毒、酵母、產生青黴素的真菌、臭蟲、家蠅以及更多。
或者，要了解我認為這些故事如何結合在一起，使我們成為現在的樣子，請檢視我們身體的野生生物。
腳註
1—當然，我會盡早在這本書中指出，所討論的財富不是經濟上的財富，而是微生物多樣性的豐富性，這是一種真正生長在樹木上和您身上的生物財富。我發誓，我會盡早指出這一點。
2—S.W. Kembel, E. Jones, J. Kline, D. Northcutt, J. Stenson, A.W. Womack, B.J.M. Bohannan, G.Z. Brown, 和 J.L. Green. 2012。建築設計影響建築環境微生物組的多樣性和結構。《ISME 期刊》。doi:10.1038/ismej.2011.211
3—我不知道他們是否都是朋友。他們可能彼此憎恨，但一個人只能說很多次“同事”，甚至“同事”也意味著，正確或錯誤地，他們是友善的。
4—作為一名也寫作的科學家，而不是一名全職科學作家，有利弊。缺點是，如果我有一個關於一個瘋狂科學家做瘋狂事情的非常棒的故事（而且我確實有一些），您可能無法講述它，因為它可能是最終投票決定您的終身職位或審查您論文的人。優點是，當您寫一些真正有趣的事情時，您可以回到您的實驗室，並向所有人宣佈，“嘿，猜猜我們要做什麼研究。” 所以今年早些時候我向我的實驗室宣佈，“嘿，我們將要研究的部分內容是，清潔的生活是否對您不利……我們將透過讓人們在自己的房屋中進行關於自己生活的科學研究來實現！” 這個廣泛的專案被稱為你的野生生物，儘管我不介意說這不是我們最初的標題。
我和我實驗室的同事，以及 Holly Menninger 和 Steve Frank，他們也都在北卡羅來納州立大學，以及來自自然研究中心的一大群科學家，現在與科羅拉多大學博爾德分校的Noah Fierer和他的團隊（朋友）合作，做了一些我們誰都無法想象獨自完成的有趣事情6。其中包括一項大型研究，對北美數千個房屋中的生命進行取樣，包括但不限於微觀生命。所有這些都是可能的，因為我們正在招募公民——您、您的表兄弟姐妹、那個沒有人談論的沒有自來水的房子的另一個表兄弟姐妹以及您的母親——對他們自己的房屋進行取樣，併為一部分更有雄心壯志的人收集關於他們房屋的氣候和其他棲息地特徵的資料，從冰箱到馬桶邊緣。我們希望您幫助我們大膽地前往以前很少有人去過的地方，進入您的臥室。等等，這聽起來不對，但您明白了。
我們已經有成千上萬的人註冊了，我們正在向這些人傳送取樣工具包，但我們將繼續取樣，直到資金耗盡，因為我們能夠取樣的房屋越多，我們就越能理清您的生活方式的不同要素（您的空調、您的寵物、您的室內植物甚至您的房屋大小）如何影響與您同住的物種，因此請註冊，希望我們也能去到您的房屋，同時您可以閱讀我們的進展和樂趣，無論您的房屋是否被取樣，都可以參加我們關於您房屋中生命的與其他相關的研究，無論是細菌、螞蟻還是蟋蟀。我們的目標是取樣足夠的房屋，以便我們可以弄清楚是什麼使某些房屋富含有益（或至少是良性）的細菌、真菌、花粉甚至昆蟲，而另一些房屋則擁有較少的物種，其中一些是病原體和危險的害蟲。在此過程中，我們希望讓人們能夠研究自己的生活，其中潛藏著巨大的奧秘（儘管有時在很小的身體裡）。我們認為部分故事將是氣候，部分將是城市化，部分將是房屋的設計方式（這將是很好的，因為它使我們可以思考如何更好地設計房屋），但我們可能錯了。我們一直都在犯錯。這就是寫作和科學的意義所在。故事，無論其標題是什麼，並不總是像您想象的那樣發展。如果幸運的話，它會去一個更有趣的地方。
我熱愛我的工作。 事實上，這個故事在關於細菌、真菌、古菌或花粉的第一批結果出來之前，就已經有了有趣的轉折。 在某種程度上，我們已經錯了。 我們開始我們的野生生物專案時，要求公民告訴我們他們家中的物種。 在此過程中，我們發現一種神秘的、跳躍的、猛撲的昆蟲物種，無人知曉，卻在整個北美的地下室裡蓬勃發展。 你的地下室裡有嗎？ 請填寫一份調查問卷這裡，告訴我們。
5——故事的這部分最大的警告與細菌物種“與”病原體“相關”的意義有關。 因為坎貝爾和同事們是根據相對較少的基因字母來識別細菌物種的，所以很容易知道誰屬於哪個家族，但是任何一個給定的家族都可能有一些優秀分子和一些不法之徒。 葡萄球菌屬包括可怕的、致命的病原體，如MRSA，它可以致人死亡。 它還包括一個可愛的物種，表皮葡萄球菌，它遍佈你的身體，如果你明白我的意思，它可能會給你帶來很多好處。 嗯，我的意思是它是大多數人體內的正常成分，甚至可能幫助我們抵禦真正的有害物種，例如密切相關的病原體。 所有這一切都意味著，坎貝爾稱之為與病原體相似的物種是相似的，但可能也可能不是病原體。 需要後續研究的是，研究房間記憶體在的物種的更多核苷酸，以最終區分出不法之徒和可愛的物種。 好吧，這個比喻有點過分了，但關鍵是坎貝爾在這裡提供的不是結論，而是一個清晰闡述的假設，以及初步資料，這就是我所說的“可能”的意思。
6——我知道，嚴格來說，這只是腳註的腳註。歡迎來到我的大腦。 但是我想指出，現在還有兩個人也在幫助將這個大型專案變為現實。 霍莉·門寧格最近參加了一次會議，在小提琴音樂聲中，她可能說服了喬納森·艾森幫助使與我們合作的公民可以做的專案更加複雜（想象一下自己在家中識別你家中的細菌），以及說服了傑森·博貝幫助使我們得到的與人類健康相關的答案更具相關性。
圖片： 從地上撿起Kix麥片吃：Chris and Jenni在Flickr上；帶通風口通向室外的病房（史蒂文·坎貝爾拍攝）；金黃色葡萄球菌：Microbe World在Flickr上。