互动科普

微生物是一类“微妙”的生物。科学家曾一度认为，各种抗生素能通过不同方式，达到杀死细菌的目的，例如，有些抗生素可以抑制细菌的DNA复制；另一些则是干扰细菌的蛋白质合成。美国波士顿大学的生物医学工程师詹姆斯·柯林斯（James Collins）却认为，事实并非如此。2007年，他发表了自己的研究，指出那些具有针对性的杀菌机制，并非导致细菌死亡的原因。他与同事的研究显示，抗生素的杀菌机制具有共性，都是通过提高细菌内活性氧分子的水平，破坏细菌的DNA分子，从而达到杀菌目的。

目前，柯林斯的理论正遭到学术界的围攻。今年3月，两个独立的研究小组分别在《科学》上发表论文，证实抗生素能在无氧条件下杀死细菌。如果柯林斯的理论是正确的，那么这不可能发生，因为只有在有氧条件下才能产生活性氧。这两个研究团队还发现，那些经过基因改造，无法合成自身抗氧化物（该物质能保护细胞免受活性氧的破坏）的细菌，对抗生素的敏感性并不比正常细菌高。

但上述研究为什么会出现不同的结果？今年5月，《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）上的一篇评论认为，这些差异可能是由于各个研究团队使用的培养皿和实验步骤不同，从而导致细菌在实验中所接触的氧气水平不同，进而导致实验结果不一致。其他研究还显示，柯林斯研究小组用来标记活性氧的分子标记存在问题，因为其他无害的分子也会使该标记分子发光。美国华盛顿大学的科学家科林·马诺伊尔（Colin Manoil）担心，柯林斯的团队可能错误理解了实验结果。马诺伊尔说：“这涉及一个因果问题，即使衰亡的细菌内有活性氧存在，这些分子也可能只是衰亡的结果，而非造成细菌死亡的原因。”

这场论战提醒我们，微生物比我们想象的复杂。美国伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的微生物学家，詹姆斯·伊姆雷（James Imlay）（前文提到的《科学》上那篇论文的作者之一）谈到，“有时我们所采用的实验方法针对性不够强，有时我们仍必须在黑暗的边缘摸索”。