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作为地球上数量最多的生物，细菌对地球生态环境有着不可替代的重要地位，但与此同时，很多细菌都对人类极为不友好，这些无处不在的细菌就像一个个面目狰狞的怪兽，它们仗着个头极小、数量极多，随时都不怀好意地潜伏在我们身边，一有机会就会对我们发动攻击，在日常生活中只要稍不注意，我们就会受到它们的侵袭，运气不好的话就会生病。 在过去的几百万年时间里，被细菌夺走生命的人类多得难以计数，因此如果要说人类在地球上的天敌是什么，细菌绝对是“最佳候选者”之一。现在问题就来了，人类的天敌是细菌，细菌的天敌是什么？对此，科学家告诉我们，其实细菌也有天敌，而且它们的样子很科幻（如下图所示）。 科学家将它们称之为“噬菌体”，1915年，英国细菌学家弗德瑞克.特沃特（Frederick W.Twort）在实验中首次发现了这种“生物”。为什么要在“生物”二字加上引号呢？原因是科学家发现噬菌体其实就是一种病毒，而病毒究竟能不能算是一种生物，目前科学界还并没有给出明确的结论。 噬菌体的头部是一个20面体结构，在这里面装着它们的遗传物质，大多数噬菌体都有一条长着腿状纤维的“长尾巴”，在头部和尾部之间由一个中空的针状结构连接。这样的造型让它们的样子很科幻，但实际上这是一种病毒常见的正多面体结构（正多面体是最简单的多面体结构，分为4、6、8、12、20面体五种，在体积一样的情况下，20面体是最节约材料的）。 噬菌体在地球上分布极广，可以说凡是有细菌的地方就有噬菌体的存在，而且其数量常常比细菌还要多出不少。不过我们也不必为此担忧，因为虽然噬菌体是一种病毒，但是它们对我们人类没有一点“兴趣”，它们的攻击目标只是细菌（“噬菌体”这个名字就是由此而来）。 噬菌体一般都是“术有专攻”，一种噬菌体通常都只会选择同一种类型（或者非常相似）的细菌，当它们遇到自己喜欢的“菜”时，会利用尾部的纤维固定在细菌的表面，在此之后，它们会将自身中空的针状结构刺进细菌的表层，然后将自己的遗传物质“注射”进细菌体内。 （上图为噬菌体正在向一个倒霉的细菌体内注射遗传物质） 噬菌体的遗传物质进入某个细菌体内之后，根据噬菌体的种类不同，这个细菌会有两种不同的遭遇。 第一种是烈性噬菌体，遇到了这类噬菌体，这个细菌就会很快完蛋。烈性噬菌体的子代会在细菌的体内通过复制的方式迅速增殖，当这些新的子代噬菌体占满了之后，它们就会产生一种能打穿细菌细胞膜的酶（内溶素），这会使细菌内部的压力不断增加，当内部压力超过细菌能承受的极限时，这个细菌就会“嘭”的一声裂开（如果能听到的话），于是新的噬菌体就被释放出来了，接下来，它们又会去寻找下一个目标，并将上述的过程再来一次。 第二种是温和噬菌体，当它们的遗传物质进入某个细菌体内之后，不会像上述烈性噬菌体那样迅速复制，它们的基因会整合到这个细菌的染色体上，并跟着细菌的染色体一起复制，科学家将其称之为“前噬菌体”。然而这种状态不会一直持续下去，在某些特定的条件下，前噬菌体也会脱离该细菌的染色体，然后在细菌体内自主增殖，最后这个可怜的细菌还是会“嘭”的一声…… 由此可见，噬菌体完全可以称得上是细菌的天敌，正是有噬菌体的存在，地球上的细菌数量才得到了抑制。然而生命自有生存之道，细菌并没有“束手待毙”，在过去的几十亿年的时间里，细菌也进化出了一些功能来对自己的天敌进行反击，其反击方式主要也分为两种。 第一种反击方式是合成一种能够降解外来遗传物质的酶（限制性内切酶），当噬菌体入侵时，这些酶可以有效地将其降解。 第二种反击方式类似于我们人类的免疫机制，在细菌的基因组内，有一段名为“CRISPR”的重复序列，噬菌体正是将自己的基因整合在这里。针对这一点，细菌进化出了一种被科学家称为“CRISPR-Cas9”的系统，利用这个系统，细菌可以保存在过去曾经遭遇到的噬菌体的基因组片段，当再次遇到这种噬菌体时，细菌就可以对其进行识别，然后通过一种名为“RNA干扰”的方式来阻止噬菌体的复制，甚至直接将噬菌体的基因从自己的基因组中移除。 需要指出的是，虽然细菌这两种反击方式非常有效，但是噬菌体也不是没有办法，作为一种病毒，它们的“拿手好戏”就是不停地变异、再变异，直到你认不出我为止。可以想象的是，噬菌体变异了，细菌也会跟着做出相应的改变，但始终会“慢一拍”，于是就出现了一个相对平衡的局面，即细菌的个体数始终都维持在某个数量级，而噬菌体这个细菌的天敌也不会“饿死”。就这样，细菌和噬菌体在地球上争斗了几十亿年，直到现在也没有停止。 好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见` |
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