How bacteria "talk"

Bonnie Bassler discovered that bacteria "talk" to each other, using a chemical language that lets them coordinate defense and mount attacks. The find has stunning implications for medicine, industry -- and our understanding of ourselves.

2,983,725 views | Bonnie Bassler • TED2009
Bonnie Bassler
Molecular biologist

Zhenyu Zhou, Translator
elyse lin, Reviewer
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细菌是地球上最古老的生物. 它们已经存在数十亿年了 它们是单细胞微生物 它们特征是只有一个细胞 还有就是它们只有一份DNA 它们只有少量基因, 和遗传信息来编码它们表达的特性。 细菌生存的方法 是不断从环境中吸取养分© 在成长到两倍的体积后，它们从中一分为二 分裂为两个细胞，如此循环 它们不停得生长、分裂，然后再生长、再分裂—过着有点乏味的生活。 但是，今天我想告诉你 你与这些细菌有着惊人的互动关系
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我知道你认为你自己是人类，而这可能也是我如何看你们的 在这里的是 一个一般人类的代表 在他身上所有的圆圈代表着各个组成人体的细胞 每个人体大约是由一兆个人体细胞所组成 它们让我们能完成各种各样我们想做的事情 但是，你一生中的每时每刻， 有大约十兆个细菌细胞生活在你的体内体表。 所以，有十倍于人体细胞的细菌细胞 生活在一个人身上 同理, 我们要算一下DNA 这是所有的 A, T, G 和 C (腺嘌呤, 胸腺嘧啶, 鸟嘌呤, 胞嘧啶) 组成你的基因密码, 赋予你所有的魅力特征. 你有3万左右的遗传基因, 而围绕你的细菌的遗传基因数量是你自己的100倍 它们在你的身体内部和表面上中始终扮演着重要的角色。 最乐观的看法是: 你只是"10分之1人", 事实上"100分之一人"更准确， 取决于你更喜欢用哪个尺度来衡量. 我知道你自认为是一个"人类", 但在我眼里你是90%~99%的细菌.

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(笑)
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这些细菌不是顺从的乘客, 他们难以置信得重要, 他们让我们活着. 它们是我们身上的无形盔甲 阻断来之环境的伤害 保持我们的健康. 它们消化食物, 制造维他命, 它们还指导你的免疫系统 将有害微生物阻挡在体外。 它们尽心尽职干活 帮助我们，维护我们的生命。 却从没有因此得到过报道. 反而却因为它们同时做的许多 坏事而时常见报。 地球上有无数种细菌 它们有些在任何时候都绝对不应该出现在你的体内体表， 然而假如你不幸遇到了, 那你一定会病得很厉害。

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所以, 我们实验室研究的问题是, 正是你想知道的 细菌做的所有好事或者细菌做的所有坏事。 我们曾经提出一个疑问: 它们究竟是怎么做到的? 我指的是, 它们是那么细微, 用显微镜才能看到一个。 它们的生活好像只是单调乏味的成长与分裂， 而且长久以来被认为是不善社交的隐居生命体。 所以在我们看来, 它们实在是太渺小， 如果单枪匹马 根本到无法对环境产生任何影响。 所以我们正在探讨 细菌是不是有着特殊的生存方式。
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解答这个问题的线索 来自一种叫做费氏弧菌的海洋细菌。 你们在这张幻灯看到的，是我实验室的一个工作人员 握着一瓶装满这种细菌的培养液， 这是一种来自海洋的，美丽而且无害的细菌： "费氏弧菌". 这种细菌的特性是会发光， 产生生物荧光, 像萤火虫一样。 我们没有对这些细胞做任何处理。 我们只是把房间灯关了，然后照了这张照片， 这是我们所见到的情形。
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事实上, 我们感兴趣的部分 并不是细菌会不会发光， 而是细菌何时发光。 我们发现, 当细菌独立存在, 经稀释后进行悬浮培养时, 它们不发光。 但一旦它们增长到一个特定数量之后 所有的细菌同时发光。 于是我们想, 这些原始生物, 到底如何得知自己是处于孤立的状态, 还是处在一个群体里， 并且同时一起做同一件事情。 然后我们发现了这是因为细菌能够彼此交谈， 它们用的是化学语言。
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假设这是我的细菌。 当它独处时, 丝毫不会发光。 但是它们会制造分泌小化学分子 你可以把他想象成荷尔蒙, 这里的红色三角形代表这些小分子, 当细菌独处时， 分泌的小分子游离开来,所以不发光。 随着这些细菌成倍增长, 且全部一起制造这些分子, 这些细胞外分子的含量 随着细胞数量的增加而增加， 当这些个分子累积到一定的量之后， 它们会告诉了细菌，它们周围有多少邻居， 细菌接受到这些信息后， 所有的细菌，同时开始发光。 生物光就是这样运作的 -- 它们籍由上述的化学语言交流。
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费氏弧菌的发光现象来自生物学上的原因。 接下来,我们再来看一个海洋生物： 费式弧菌寄生在这种乌贼的体内。 你们现在看到的是夏威夷截尾乌贼, 这是它的腹侧, 我希望你们看得到，那两个发着光的叶状突起， 这里是费式弧菌的寄生之处， 他们居住在这里面。 他们分泌的小分子也在这里面,所以它们能够发光。 这种乌贼之所以愿意接受它们在里面胡作非为 是因为它