觀念生物學4：共生．平衡．互利（全新修訂版）

　　●生物學家、畫家、科學作家、媒體傳播人聯手出擊
　　●圖文並茂，帶你探索神祕的微生物世界

　　原來，微生物有另外一面，這些隱形的小傢伙不全是善類。
　　有些病菌就是喜歡找碴，給我們帶來各種疾病。
　　這場人菌大戰已打了好幾萬年，
　　隨著科學與醫療的進步，戰況也愈演愈烈。

　　人類好不容易在二十世紀發現了抗生素，取得優勢，
　　但微生物緊接著就發展出抗藥性來對付。
　　究竟我們有沒有辦法戰勝微生物？書中有獨到的見解。

　　隨著對微生物愈來愈了解，我們漸漸進入與微生物合夥的新關係，
　　利用它們的技能來解決種種難題，
　　例如治療與預防疾病、餵養愈來愈龐大的人口、清理汙染的環境。

　　然而，在開發利用微生物之際，
　　我們也必須以無比的智慧拿捏好分寸，
　　和這群小東西保持和諧平衡的共生關係。
　　我們怎樣對待微生物，關係著人類與地球的未來。

強力推薦

　　這真是一套精采的書，
　　用這麼吸引人又容易了解的方式，
　　把微生物的奇妙天地呈現出來。
　　搭配了充滿創造力又富啟發性的插圖，
　　更是增色不少，連細菌也活靈活現、人模人樣了！
　　每個人都應該讀讀《觀念生物學3、4》！
　　——戴維斯（Julian Davis），美國微生物學會前會長

　　能把科學用這麼清楚又有趣的方式介紹給大眾，
　　實在相當少見！⋯⋯
　　作者以吸引人的實例、富啟發性的比喻、
　　以及引人深思的問題，來介紹書中的內容。
　　《觀念生物學3、4》真是一本通往一整座奇妙王國的護照。
　　——謝克特（Moselio Schaechter），《有菇為伴》作者

　　●頂尖高中推薦閱讀書單
　　●大學生物課程指定教材
 

作者簡介

尼達姆Cynthia Needham

　　波士頓大學暨塔夫茨大學微生物學副教授，美國微生物學會會士、ICAN製片公司的科學節目監製，曾任微生物學素養促進會（Microbial Literacy Collaborative’s Executive Board）會長，領導各式各樣的科學教育方案，《觀念生物學3、4》正是結晶之一。

霍格蘭Mahlon Hoagland

　　傑出的分子生物學家，美國國家科學院院士。
　　霍格蘭在科學上有許多成就，最重要的有：發現胺基酸活化酵素；以及發現轉移RNA（tRNA），揭露了DNA攜帶的訊息如何轉譯為蛋白質的機制。
　　退休後專注於科學寫作與教育，與竇德生合著的《觀念生物學1、2》是他的代表作。
　　霍格蘭於2007年辭世。

麥克佛森Kenneth A. McPherson

　　科學作家、ICAN製片公司的科技節目監製，專精科學與資訊科技，也常擔任這方面的顧問。
　　與人合著了多本機械及應用微生物學方面的書。

竇德生Bert Dodson

　　才華洋溢的畫家，曾為80多本書繪製插畫，也是連環漫畫《核潛艇》（Nuke）的作者。
　　竇德生在設計學院開課多年，教人如何畫插畫與素描；他還寫了一本受歡迎的書《會拿筆就會畫》（Keys to Drawing）。

譯者簡介

李千毅

　　密西根大學生物碩士，曾任天下文化編輯。
　　譯有《觀念生物學1～4》、《觀念化學IV》、《現代化學II》（合譯）、《金色雙螺旋》（合譯）等書。
 

胃和小腸——一灘酸水和一桶醱酵液
 
胃、小腸、大腸是消化道的三大部位，各自具有獨特的環境。每個部位在消化食物的過程中各有自己的角色扮演，每個部位也都有屬於自己的微生物農場。
 
每天，我們的胃裡上演一齣齣細菌大屠殺的戲碼。細菌在強酸的環境中飽受翻攪與打滾之苦，僅少數細菌耐得了這種折磨。胃液中的強酸是要讓存在食物與飲水中的病菌無法進入小腸和大腸，因為闖入腸道中的病菌就有機會侵入體內的組織。通常，我們得吃進十分大量的細菌，才有機會讓少數的存活者在體內造成疾病。
 
對細菌而言，小腸彷彿是從致命的戰場（胃）通往和樂的烏托邦（大腸）必經的一段險惡橋樑。一旦來到小腸，細菌必須能夠承受膽汁的蹂躪，膽汁的作用有如清潔劑，可以將細菌撕裂粉碎。細菌在黏稠的汁液中，有如浸泡在嫩肉精裡，充分的扭曲瓦解。僅有躲在菌群最內部的細菌，因為遠離膽汁的侵襲而逃過一劫，順利的進入較沒有毒性的大腸世界。
 
微生物大都會
 
大腸（或稱結腸）是微生物群居的大都會，至少有500到600種不同的細菌定居於此，構成人體正常菌群的一部分。我們出生後的幾個小時內，這些細菌就開始聚集在大腸中，隨著我們所吃的東西不同，菌群的成員種類也會變化及增加。這些益菌能供應我們維生素，例如維生素K、維生素B12、維生素B1、維生素B2等，讓我們吸收利用。這些益菌在大腸中自成一個高度競爭與封閉的社群，對那些闖入此地的病菌來說，想要在此立足，還需經過一番高難度的挑戰呢。
 
整個大腸就像一個大型醱酵桶，裡面充滿各式各樣的菌群。老實說，我們的糞便幾乎有一半都是細菌構成的。從人類誕生的第一天開始，這些細菌就馬不停蹄的為自己的生活忙碌，致力於分解腸道中尚未完全消化的食物。小腸消化的終產物在細菌的努力下，進一步轉化成更小的分子，既可自給自足，還可分我們一杯羹。
 
就拿我們吃的玉米來說，玉米裡面含有很多小腸無法消化的纖維素。但大腸內有一群細菌可以製造酵素，將纖維素分解成更小的化合物，包括葡萄糖，這是其他同居的菌群和我們都可以利用的東西。