文／喬‧漢德爾斯曼（霍華德‧休斯醫學研究所教授）

土壤微生物的多樣性，已經給人類健康帶來或許是有史以來最大的賞賜──抗生素。從第一種抗生素盤尼西林被人從黴菌裡找出來後，無疑證明了真正的寶庫其實就蘊藏在土壤細菌之中……

從一九四○到一九八○年代，微生物學家與製藥研究人員陸續發現，數量驚人、種類繁多的抗生素竟然都是土壤細菌生產出來的。這些化合物構成了抗生素產業的支柱，催生了如四環黴素、萬古黴素與鏈黴素等藥物。

土壤餽贈提高壽命

土壤的這份饋贈確實改變了人類的生存軌跡，不僅讓傷寒、結核病與斑疹傷寒等疾病，從有抗生素可用的國家十大死因當中除名，同時也讓細菌感染的疾病從致死要命變成有藥可醫。這使得在美國與其他抗生素富餘的國家裡，人均壽命從四十七歲提高至七十九歲。

高產的土壤細菌促成了規模龐大且利潤豐厚的抗生素產業，其各式產品在現代醫療實務上隨處可見。除了治療細菌感染的疾病外，抗生素也開始被用來對付病毒性疾病，但這根本就是藥不對症。

此外，由於抗生素對加快雞、豬、牛的增肥速度具有奇效，因此也被普遍添加到動物飼料中。

在過去幾十年裡，全球使用抗生素的總量有七到八成被餵給了健康的家畜。許多抗生素無法在動物體內分解，因此流入土壤、地下水、湖泊與河川當中，進而影響了在這些環境裡生存與運作的細菌群落。我們抗生素用得愈多，就會有愈多細菌演化出抗藥性並四處擴散。如今這種抗藥性的威脅，讓細菌感染的疾病重新回到十大死因的行列──有愈來愈多原本輕微的感染，如今卻變得無法治療甚至要人性命。

一九八五年，我母親得了細菌性肺炎。我一點也不懷疑，她只要服用抗生素就能恢復健康。畢竟她是個堅強、聰慧且人如其名「布洛莎姆」（Blossom，「花兒」的意思）一樣美麗的女性。她出身堅韌的匈牙利移民家庭，更是二戰期間在格魯曼飛機公司製造戰鬥機的「鉚釘工羅西」當中的一員。身為細菌學家，我對抗生素的療效充滿信心，所以一個療程的四環黴素就讓我媽康復時，我並不覺得這有什麼好意外的。

抗生素發掘停滯了

在一九八○年代，儘管已有證據顯示，許多病原體對現有抗生素已經產生抗藥性，製藥業卻開始放棄抗生素的發掘，轉而專注於開發諸如治療高膽固醇與抗憂鬱症等慢性疾病的藥物。從財務的角度來看，這樣的選擇是合理的。相較於一般只吃上幾天的抗生素，終身服用的藥物更有利可圖。

業界聲稱傳染病問題已獲得解決、且土壤裡也找不出新的抗生素；他們到了一九九○年代已近乎放棄抗生素的發掘，而在發掘新抗生素管道裡的活水也僅剩涓滴細流了。一九八○年代曾有四十種新的抗生素獲准臨床使用，到了二○一○年代卻只剩下八種。時值千禧年之際，有好幾種主要病原體的高抗藥性菌株已散播全球；其中有些對多種抗生素都有抗藥性，有時甚至讓人想治療卻無處下手。

母親不敵綠膿桿菌

在我母親第一次使用四環黴素治療成功之後，病情又再度復發。所幸開出來的抗生素管用，又讓她恢復了健康，也令我們全家人鬆了一口氣。但感染隨後再度復發，而且一再復發。她以口服、靜脈注射或吸入式投藥，輪番嘗試了許多不同的抗生素治療；而在輾轉數年後，她虛弱不堪的肺部被毒性強大的綠膿桿菌給感染，而且就此在她的體內安家落戶。

於此同時，我自己大學的研究實驗室也一直在從事抗生素的發掘，起初不過是意外之舉，後來則是有意為之。事實愈來愈清楚，製藥公司錯了，土壤的潛力並沒有耗盡，只不過被人拋棄了。在個人急迫性的驅使下，我的團隊分析了數千種土壤細菌的抗生素活性，期盼找到能救我母親一命的抗生素。在那段時間裡，綠膿桿菌卻對一種又一種藥物產生抗藥性，還逐步損害了我母親的肺部與呼吸功能。我終究沒能贏回母親的性命。到頭來，綠膿桿菌對所有可用藥物都產生了抗藥性。二○○一年，我那堅強而美麗的母親最終輸掉了這場戰役。

開發課程重啟希望

目前，抗生素的種類也沒有比二○○一年增加多少。業界對抗生素的興趣始終沒有回溫，化學與分子生物學的方法也沒帶來大量新藥，而經培養的土壤細菌仍然是最佳的抗生素來源。為了著手填補製藥公司撤離後留下的空白，我建立了一個由全球大學生組成的協作網路，專門從土壤裡發掘新抗生素。

我與合作夥伴開發了一套名為「小小地球」的課程，至今已在二十七個國家開課，每年修課的學生人數在一萬人以上。這些學生的任務是收集土壤樣本，從中找到能製造抗生素的細菌。我希望這支學生大軍能給發掘抗生素的管道重新續上活水，同時還能養成他們對土壤饋贈的感激之情。就我個人而言，「小小地球」已把我母親被病原細菌擊敗的經歷，轉化成與土壤細菌大師共同合作的契機。

土壤流失給未來抗生素的發掘帶來了麻煩。儘管已經探索了數千種樣本，但有些抗生素卻只在某一份土壤樣本裡被發現過。那麼，在每年流失掉的三百六十億噸土壤裡，又有多少抗生素將永被埋沒而無緣得見呢？由於具抗藥性的細菌威脅著將我們的醫療水準帶回到抗生素問世前的年代──那時連常見的兒童疾病、外科手術、平常劃破手指，都很容易就變成索命的閻羅，所以我們更加需要土壤細菌來作為夥伴。（摘自《沒有土壤的世界》，鷹出版）