出品：科普中国

制作：蒋梦萍 （中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心）

监制：中国科学院计算机网络信息中心

1.闻病毒而色变

病毒的名字“virus”起源于拉丁文，意思是毒药和其他有毒的液体，这个最早的名称就表明virus在人们心目中是一种不好的事物。“virus”的中文翻译是“病毒”，也暗示着和疾病、毒物相关，听起来就让人敬而远之。病毒家族几个“流量明星”的大爆，比如艾滋病毒、流感病毒、乙肝病毒、SARS、埃博拉病毒等等，为病毒的恶名远扬推波助澜，仿佛它是十恶不赦的魔鬼，恨不能灭之而后快。

流感病毒（图片来源：Veer图库）

那么，“臭名昭著”的病毒家族真的都是恶棍吗？今天就给大家介绍病毒家族中特立独行的一位成员——噬菌体。

2. 意外发现——“吃”细菌的病毒

噬菌体是病毒家族的一个分支，有成千上万个不同的成员。它的独特之处在于可以感染细菌，通过寄生在细菌体内进行复制增殖，最终*死细菌，一种噬菌体只能感染一种细菌。和其他病毒一样，噬菌体也是由蛋白质包裹的外壳和内部的核酸两部分构成。

噬菌体的长相很奇特，有人认为它长得像外星人（图片来源：Veer图库）

噬菌体在1915年首次被细菌学家弗雷德里克·图尔特（Frederick T.wort）报道。他发现琼脂培养基上的部分细菌菌落变得透明，这样的菌落进一步培养时不能形成新的菌落，也就是细菌被*死了。

与此同时，在巴黎巴斯德所工作的加拿大细菌学家费利克斯· 德赫雷尔（Felix d’Herelle）在培养从痢疾患者的粪便中分离出的痢疾杆菌时，也在培养皿上发现了一些不长细菌的圆点。他猜测圆点里有某种颗粒*死了细菌。他把这些圆点称为噬斑，引起噬斑的颗粒称为噬菌体（bateriophage）。之后，由于噬菌体感染细菌的独特特性，其在生物领域的传奇故事就此揭开序幕。

噬菌体感染细菌的过程，主要有五步。（图片来源， 参考资料1，本文作者进行了文字补充说明）

3. 噬菌体对抗超级细菌

顺着噬菌体可以感染细菌的思路，很容易就想到，很多疾病是细菌感染引起的，是不是可以“以毒攻毒”，用噬菌体来*细菌，达到治疗疾病的目的呢？治疗细菌感染的首选通常是抗生素，但是随着抗生素的滥用，耐药现象越来越常见，这让人们的注意力重新回到噬菌体身上。

那么如何利用噬菌体对抗超级细菌呢？

我们来看2019年《自然医学》杂志的一个案例报道。案例的主人公是一个15岁的少女，由于患有先天性肺囊性纤维化，肺功能持续下降，不得不进行肺移植。移植后的免疫抑制让本就有的感染炎症雪上加霜。体外培养发现是一种名为分枝杆菌的耐药菌种感染，尽管给予了患者强效治疗分枝杆菌的药物和抗生素，但是效果不好。

为此，医生不得不寻找新疗法，他们想到的就是用噬菌体治疗。

噬菌体治疗的第一步，是体外分离验证。他们培养从患者伤口分离的分枝杆菌，形成不同的菌落，一个菌落就是一类相同的分枝杆菌。之后选取从分枝杆菌中分离的大量噬菌体，一种一种进行共培养，看其是否可以感染菌落，结果从大约10000种噬菌体中找到三种噬菌体可以感染菌落1。

然后，需要通过基因改造技术提高它们的感染效率。

接下来，测试这三种噬菌体对其他菌落的感染效率，尽管发现并不是每一种噬菌体都能感染*灭所有的菌落，但是如果将三者连用，则可以*灭大部分分枝杆菌。这种噬菌体连用的疗法，被称为“鸡尾酒疗法”。

体外有效是万里长征的第一步，接下来就要进行体内验证了。

首先在患者手术伤口附近局部用药，确认没有过敏等不良反应后，改为局部加静脉注射。持续治疗6个月之后，患者的皮肤感染持续好转，肝功能和肺功能也持续好转，各项指标表明此次尝试的噬菌体疗法非常成功。

其实我们可以发现，筛选噬菌体的过程和噬菌体被发现的过程有异曲同工之妙，一种解药（噬菌体）配一种毒药（细菌），难点就是找到这个唯一的解药。面对越来越狡猾的超级细菌，噬菌体一度被认为是对抗细菌的终极武器。

国内也有利用噬菌体对抗超级细菌的报道。2017年上海还成立了“上海噬菌体与耐药研究所”，致力于研究利用噬菌体对抗耐药细菌引起的感染，期望在以后和耐药细菌的对抗中占据有利地位。