最近二十幾年，自然科學領域有哪些常識或理論得到了修正？

最近二十幾年，自然科學領域有許多理論和常識被修正，如珠穆朗瑪峰的官方高度被修正為8844米，我國基礎教育中最小自然數改成了「0」，「九大行星」被修正為「八大行星」等等。你還知道哪些知識被修正了呢？

今天我們來聊一聊細菌~

僅憑肉眼，我們看不到細菌的存在，覺得它在我們的生活中似乎是無足輕重的角色，其實，細菌遠沒有我們想像的那麼簡單！

在網上搜索細菌，會得到這樣的定義——

可以看出裡面的用詞，「只存在稱作」「原始單細胞生物」「結構簡單」「原核生物」……似乎人們對於微生物的認識還只是一些自然界中低等的生物，只有當它們引起流行病的時候才能引起我們的關注。過了十幾年，現在的定義和我在中學課本中學到的細菌的描述，似乎沒有本質上的區別。但其實，細菌是如同「神」一般的存在，許多科學工作者都在追逐著它的蹤跡……

神跡1：細菌擁有後天獲得的免疫記憶

中學的生物書上，關於細菌免疫的定義還局限在細菌擁有細胞壁，是保護細胞被外界病毒侵染的（也叫做噬菌體）主要保護層，細胞壁的厚度和組成成分決定了細菌對於外界不良環境的抵抗能力，一旦病毒進入細菌體內，那麼它們就只能乖乖地被蠶食，等待死亡了。

然而隨著對細菌的不斷研究，我們的臉卻被響亮亮地打了一下，細菌不僅有免疫系統，而且複雜程度遠遠地超出我們的想像。

細菌的這種獲得性免疫系統叫做Clustered regularly interspaced short palindromic repeats（縮寫為CRISPR）。40%目前已發現的細菌，90%的古細菌都擁有這種系統。

CRISPR和我們獲得免疫記憶的過程非常相像，大致來說可以分為獲得免疫、產生CRISPR RNA、消除目標外源DNA。當一種新的病毒進入細菌的體內，這種病毒特有的一小段外源性的基因片段就會被細菌保留下來，然後被整合到細菌的基因組上面去。由於這些片段都非常多且小，而且不同的片段間有著相同的重讀序列（spacer），所以細菌可以容納成百上千個這種基因片段。

當病毒再次進入到細菌體內時，被整合到細菌基因組上的片段如同標誌物一樣，可以幫助細菌準確地找到病毒，並用相應的核酸酶分解病毒的基因。這就像是我們體內的抗體，一旦我們記住一種病毒，它們就不會在我們體內引起疾病了（除非它們發生了了不起的突變，免疫系統不再認識它們了）。只不過在CRISPR系統中，細菌生產的並不是抗體，而是RNA，也被叫做引物RNA，可以幫助細菌準確地找到入侵的細菌。

最近的研究成果表明，細菌不僅可以識別外源病毒的DNA（叫做CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1系統，Cas9是第一個被發現的核酸酶，Cpf1是另一種核酸酶），而且還可以直接識別外源病毒的RNA（CRISPR/C2c2）。隨著研究的深入，人們也發現了更多的不同的CRISPR系統，以及上百種不同的蛋白質參與其中。

因為CRISPR中的核酸酶可以特異性地識別基因序列並且進行特異性地剪切，而且相對比較容易被分離出來，所以大規模地被應用到了基因工程中。未來我們可不可以用這種工具去對人進行基因編輯，是目前最流行的討論，因為這種工具理論上存在幫助我們消除疾病、獲得我們想要性狀的可能性，但這在道德層面存在著很大的爭議。

神跡2：腸道微生物影響著我們很多生理過程

如果在20年前，你告訴一個人腸子里製造糞便的微生物可以影響大腦的功能，那麼對方一定會以為你瘋了。但隨著研究的深入，我們腸子和胃裡的微生物的確持續地給我們製造著驚喜。

我們腸道里形形色色的微生物

我們腸道裡面微生物的數量比身體其他部位微生物加起來的總和還多。腸道中的微生物扮演著非常重要的角色，如是我們抵抗很多病源微生物入侵的第一道屏障，同時還會分泌很多我們必須的物質、促進維生素B、K的合成、幫助乙酸、羧酸的代謝等等。

我們腸道裡面的微生物最初是在我們的母親那裡得到的，加上出生後3年左右的時間從環境中獲得的各種微生物，構成了每個人獨特的腸道微生物群。這些微生物的成分因人而異，像我們的指紋一樣獨特。

最近令人興奮的研究結果是，腸道微生物也許能影響我們的腦功能，如影響我們的情緒和行為等。研究人員給膽小易焦慮的小鼠餵食了一些來自比較勇敢、善於探索周圍環境小鼠的腸道微生物，結果發現容易焦慮的小鼠變得非常樂於探索周圍的陌生環境。同樣地，給善於探索環境的小鼠餵食來自焦慮小鼠的腸道微生物，它們也會較以前變得膽小焦慮。

越來越多的研究希望可以通過改變人們腸道微生物的組成，來治療某些疾病。雖然目前我們對腸道微生物的認識水平還很有限，但有一點可以確信，微生物在我們的身體中的確扮演著非常重要的角色。