在很長一段時(shí)間內(nèi)，病菌和病毒是人類生命的克星。一些病菌，如導(dǎo)致肺結(jié)核的結(jié)核桿菌肺不僅致病而且有很強(qiáng)的傳染性，肺結(jié)核曾經(jīng)就是這樣的一種傳染病。曾幾何時(shí)患上結(jié)核病就意味著被判了死刑，根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，即使是在進(jìn)入20世紀(jì)之后，仍有大約1億人死于肺結(jié)核。

自從20世紀(jì)40年代 “生命抑制了生命”的物質(zhì)——抗生素問世后，因?yàn)榧?xì)菌感染而瀕死的病人往往能發(fā)生“藥到病除，起死回生”的奇跡，抗生素成為庇護(hù)生命的“靈丹妙藥”。發(fā)展至今，名目繁多的抗生素已是醫(yī)院、藥房乃至家庭常備的藥物。

因?yàn)榉N種原因，人類對抗生素形成了很強(qiáng)的依賴性，導(dǎo)致了抗生素的濫用，產(chǎn)生了耐藥性強(qiáng)的“超級細(xì)菌”，這些細(xì)菌正在成為損害人類健康的新煩惱?？股氐陌l(fā)現(xiàn)讓人們知道土壤是個(gè)寶庫，抗生素濫用造成的污染和細(xì)菌的耐藥性讓土壤成了新的污染源。

土壤微生物，抗生素的“金礦”

如果說人類第一個(gè)使用的抗生素青霉素是英國亞歷山大·佛萊明醫(yī)師在1928年無意間發(fā)現(xiàn)并從青霉菌中提煉出來的，那么第二個(gè)使用的抗生素——鏈霉素則是1940年代美國土壤微生物學(xué)家謝爾曼·瓦可斯曼經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的、有系統(tǒng)的長期研究從土壤中的微生物中提煉出來的。

青霉素的發(fā)現(xiàn)給研究者帶來啟發(fā)，人們認(rèn)為土壤中的微生物能夠分泌抗菌物質(zhì)。

瓦克斯曼是著名的土壤微生物學(xué)家，他在1932年曾經(jīng)出版了一本將近900頁的《土壤微生物原理》。從這個(gè)思路入手，瓦克斯曼著手篩查土壤中可能存有的抗菌物質(zhì)。

這個(gè)工作絕非單人能夠完成：在研究鏈霉菌前，瓦克斯曼和他的團(tuán)隊(duì)總共排除了超過10000種可能具備抗菌效用的土壤微生物。

到1940年，瓦克斯曼和他的同伴終于在放線菌身上得到了第一種具備抗菌活性的物質(zhì)：放線菌素。然而放線菌素毒性非常強(qiáng)，無法應(yīng)用于臨床。兩年后，瓦克斯曼又得到了第二種抗生素：鏈絲霉素。令人遺憾的是，鏈絲霉素的毒性仍然太強(qiáng)。

1943年，學(xué)生夏茲從瓦克斯曼1915年在土壤中發(fā)現(xiàn)的灰白鏈霉菌，分離出并純化得到鏈霉素。瓦克斯曼因此而獲得1952年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。瓦克斯曼一生共開發(fā)包括新霉素等20多種抗生素，留下了500多篇論文和28部著作，瓦克斯曼因此被稱為抗生素之父。

鏈霉素發(fā)現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)啟發(fā)人類從土壤微生物中尋找其他的抗生素，科學(xué)家們認(rèn)識到土壤的微生物是抗生素的“金礦”，此后開始了大規(guī)模篩選抗生素。人類相繼從土壤的微生物中發(fā)現(xiàn)了金霉素(1947)、氯霉素(1948)、土霉素(1950)、制霉菌素(1950)、紅霉素(1952)、卡那霉素(1958)等。

土壤微生物是個(gè)數(shù)量極為龐大的地球居民，每克土壤中約含數(shù)萬個(gè)物種, 100億左右微生物, 至今僅有1%的物種可通過分離培養(yǎng)進(jìn)行研究。

目前我們對土壤中絕大多數(shù)微生物多樣性與功能的認(rèn)識十分有限, 最近《Nature》有文章將土壤中的微生物比擬為物理學(xué)中的暗物質(zhì), 提出了“生物暗物質(zhì)”的理念。

抗生素，從“靈丹妙藥”到土壤新的污染源

人類文明史也是一部人類瘟疫史，伴隨著家畜的馴養(yǎng)、農(nóng)業(yè)的興起和城鎮(zhèn)的出現(xiàn)，病菌也找到了前所未有的溫床。一個(gè)微不足道的傷口，都可成為足以致命的破傷風(fēng)、敗血癥等疾病的源頭，而戰(zhàn)爭制造的大量的傷口感染更是士兵死亡的首要原因。

青霉素在二戰(zhàn)時(shí)期的“橫空出世”，挽救了大量士兵的生命，同時(shí)為人類健康和文明命運(yùn)帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。

人們從抗生素這個(gè)“靈丹妙藥”中找到了商機(jī)，抗生素也從最開始的微生物分離發(fā)展到后來的工業(yè)合成，如今抗生素已經(jīng)是一個(gè)數(shù)量上有幾千種的龐大的藥物家族。

在這個(gè)發(fā)展過程中，人們發(fā)現(xiàn)抗生素能促進(jìn)動(dòng)物生長，如列德列爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)喂雞吃金霉素的培養(yǎng)物，哪怕少到只有體重的百萬分之幾也能促進(jìn)其生長。

雖然至今還沒有人弄清抗生素是怎樣刺激動(dòng)物生長，但抗生素已作為必不可少的動(dòng)物飼料添加劑，被加到動(dòng)物的飼料中。

中國更是抗生素使用和生產(chǎn)大國。據(jù)估計(jì)，目前國人人均年消費(fèi)量為138克左右，而美國為13克?？股氐倪^度使用，也帶來很多的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年有19.2萬人死于藥品不良反應(yīng)，其中抗生素造成的占2/3以上。

抗生素屬于難以降解的物質(zhì)，抗生素的濫用也導(dǎo)致了其在環(huán)境尤其在土壤中的積累。近期發(fā)表在國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報(bào)》的研究表明，中國地表水中含有68種抗生素，且濃度較高，另外還有90種非抗生素類的醫(yī)藥成分被檢出。

在珠三角，一些蔬菜基地土壤樣本的檢測結(jié)果顯示，部分蔬菜檢測出抗生素，部分抗生素含量超過獸藥國際協(xié)調(diào)委員會(huì)提出的生態(tài)毒害效應(yīng)觸發(fā)值。

回復(fù)關(guān)鍵詞”抗生素“，可查看本賬號推送文章”隱形污染悄然逼近 抗生素侵襲土壤“

抗生素的環(huán)境行為研究如在土壤中的降解性能、對土壤微生物的耐藥性的影響、在食物鏈中的傳遞成為環(huán)境科學(xué)的新課題。

事實(shí)上，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，抗生素的濫用已經(jīng)引起了“道高一尺，魔高一丈”的后果。

耐藥性細(xì)菌在土壤中的富集和傳播, 成為土壤生物污染的新問題, 可能從動(dòng)物通過食物鏈、環(huán)境或者動(dòng)物和人的直接接觸進(jìn)行傳遞，對公眾健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害,

抗生素的發(fā)現(xiàn)讓人們知道土壤是個(gè)寶庫，抗生素濫用造成的污染和細(xì)菌的耐藥性讓土壤成了新的污染源。不論是礦物質(zhì)營養(yǎng)，還是重金屬、有機(jī)毒物，或是生物……一切的一切告誡人們只有土壤的健康才有人類的健康。

（作者陳能場系廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員）