庫蘇古爾湖位於蒙古國首都烏蘭巴託最北端，與俄羅斯相鄰。
哈特加爾是坐落在庫蘇古爾湖南岸的一個小村莊，周圍草原環繞，散落著的毛氈蒙古包讓人回想過去的日子，那時大多數蒙古人都還是自給自足的牧民。2017年7月，遺傳考古學家克裡斯蒂娜·沃瑞納（Christina Warinner）來到這裡，研究蒙古人與牛奶之間的複雜關係。
草原上的蒙古包
蒙古人與乳製品
在哈特加爾，有一個名為「犛牛保佑」的合作社，附近各家各戶都把自己養的牛、山羊、綿羊和犛牛的收成集中起來，為遊客提供家庭式乳製品。
在沃瑞納的注視下，社員把牛奶變成了各種令人眼花繚亂的食物。在社員家裡，牛奶可謂無處不在：從奶牛腫脹的乳房濺到木桶裡，在牛糞燃燒的火上用鐵鍋燉著，掛在木條上的皮包裡，在特製的爐子裡冒泡，木格內壁上結了一層奶皮。婦女們甚至用乳漿洗手。
「與牧民一起工作是對五感的一種考驗，」沃瑞納說，「吃起來味道真的很重；聞起來味道也很重。這讓我想起了女兒還小的時候，那時所有東西都有一股奶腥味。」
她走訪的每個家庭灶臺邊上都放著半打或更多的乳製品。出售貨物的牧民帶來了一桶桶艾日格馬奶酒，這是一種酒精含量稍高的碳酸飲料，完全由馬奶製成。
蒙古包中隨處可見的乳製品
外來者常會把艾日格和阿如勒弄混。阿如勒是一種發酸的奶酪，由凝結的牛奶製成，在陽光下曝曬幾周後會變得非常堅硬，吃的時候最好舔著吃，或者泡在茶裡軟化，否則可能會磕到牙。
比亞斯拉格是一種用木板壓制而成的圓形白色奶酪，相比之下吃起來更容易。此外還有一種烤過的凝乳，看起來有點像烤過的爆米花，乾燥後放在布袋裡能保存數個月。奶油狀的凝乳被稱為烏如木，是用富含脂肪的犛牛奶或羊奶精心製成，做好後被小心儲存在羊胃做的袋子中。當冬天氣溫降到零下時，烏如木就是寒冬中溫暖腸胃的最佳選擇。
沃瑞納最喜歡的是牛奶或犛牛奶做酒精飲料時留下的「麥芽漿」。她說:「蒸餾器底部的油性酸奶非常美味。」
然而，她的哈特加爾之旅並不是一趟美食之旅，而是為了解開一個謎：儘管這裡到處都是各種各樣的乳製品，但從基因上來看，95%的蒙古人都患有乳糖不耐症。然而，在沒有霜凍的夏季，蒙古人身體消耗的熱量有高達一半都是從奶製品中獲取的。
以乳製品為生的蒙古人，95%都患有乳糖不耐症
藏在牙齒中的答案
科學家曾認為，牛奶和消化牛奶的能力密不可分。但是，沃瑞納在蒙古的發現卻提出了一個新的解釋。她說，在她訪問哈特加爾時，答案就在她身邊，即使她看不見。
坐在由羊毛、皮革和木頭建成的房子裡，她看到的廚房與美國、歐洲的塑料和鋼鐵廚房截然不同，讓她震撼。
蒙古人被各種微生物包圍著：將牛奶發酵成各種乳製品的細菌、腸道裡的微生物、浸泡在牛奶裡的蒙古包上的微生物。這些看不見的生物與彼此、與環境、與我們的身體相互作用，構建了一個動態生態系統。
蒙古人被各種微生物包圍著
這並奇怪。每個人體內、體表和周圍都生活著數十億微生物組成的小世界，就連我們體內也有幾鎊微生物在茁壯成長。研究人員將這個小世界稱為「微生物群落」，它們在我們的健康中扮演了什麼角色，這方面的研究才剛剛起步。
不過，其中一些群落比其他群落更多樣化：沃瑞納採集哈特加爾牧民生活中的微生物群落樣本時，另一個團隊已經證明，蒙古人的細菌群落與世界上其他更加工業化地區的細菌群落構成不同。
研究細菌所處的生態系統，也許有一天能解答為什麼蒙古人能夠消化那麼多牛奶，並為幫助各地的乳糖不耐症患者提供一線希望。
沃瑞納認為，深入研究蒙古包中的微生物世界，不僅能幫助更多人吃奶酪，還可以回答一個問題：為什麼隨著傳統生活方式的消逝，痴呆、糖尿病和食物不耐受等所謂文明疾病正在增加？她相信，蒙古人3000多年來對細菌的控制，才是他們以奶製品為生的關鍵。
通過刮掉數千年前死去的草原居民牙齒上的物質，她能夠證明千年以來牛奶始終在蒙古人的飲食中佔據著重要地位。了解像他們這樣的傳統微生物群落和那些在工業化世界中普遍存在的微生物群落之間的差異，可能有助於解釋伴隨現代生活方式而來的文明疾病。
如今，沃瑞納在馬克斯·普朗克人類歷史科學研究所的古代DNA實驗室從事這項工作，該實驗室位於一座高層生物科學機構二樓，俯瞰著德國耶拿的歷史城區中心。
為了防止其他DNA汙染樣本，進入實驗室需要半個小時的流程，包括對外來物消毒，從頭到腳穿上泰維克連衣褲、外科口罩和眼罩。在實驗室中，博士後和技術人員揮舞著鑽頭，從很久以前就死去的人的牙齒上採集牙菌斑碎片。在這裡，沃瑞納採集的許多蒙古樣本被編目、分析和存檔。
牙齒是了解過去信息的時間膠囊
沃瑞納的研究之路始於2010年，當時她還是一名博士後研究員。那時她正在尋找一種方法，在有數百年歷史的骨骼上找到傳染病留下的證據。她從齲齒或蛀牙入手，這些地方的細菌已經侵入了牙釉質。為了觀察更清晰，她花了很長時間清除牙菌斑，這是一種科學家稱為「牙石」的礦物質沉積。那時還沒有先進的牙科技術，這些物質就沉積在牙齒上形成了難看的棕色團塊。
大約同一時期，荷蘭萊頓大學的研究員阿曼達·亨利（Amanda Henry）把尼安德特人牙齒上刮下來的牙石放在顯微鏡下觀察，發現有礦物層中有澱粉粒。這證明尼安德特人的飲食比較多樣化，既有肉類，也有植物。
沃瑞納聽說後受到了啟發，開始用同樣的方法研究一個中世紀德國墓地裡找到的標本。但用顯微鏡下觀察時，大量保存完好的細菌阻礙了她的觀察。「它們會擋住你的視線，模糊你的視野，」她回憶道。這些樣品上滿是各種微生物和人類基因，被一種堅硬的礦物基質保護著。
沃瑞納在考古記錄中發現了一種觀察微小生物的方法，並利用這種方法來研究過去的飲食結構。「從來沒有人想過，這可以是各種細菌DNA的來源。」 沃瑞納說，「這簡直是一個時間膠囊，可以讓我們了解過去某個人的生活信息，而這些信息很難從其他渠道獲得。」
對牙結石的研究，契合了人們對微生物日益增長的興趣，使沃瑞納在研究所地位的地位越來越高。2019年，哈佛大學聘請她擔任人類學教授，她如今在麻薩諸塞州的劍橋和耶拿兩地奔波，負責兩大洲的實驗室。她的TED演講瀏覽量超過200萬次。她調侃說:「我從沒想過自己的整個職業生涯，都是建立在人們花費大量時間和金錢試圖擺脫的東西上。」
蒙古人消化牛奶的秘密
沃瑞納發現，牙結石這種骯髒的牙齒堆積物裡保存的不僅僅只有DNA。2014年，她發表了一篇文章，介紹了她最近的研究成果。她和同事觀察了挪威格陵蘭人的牙齒，試圖探究為什麼維京人僅僅幾百年後就放棄了這個定居點。
研究發現，在該地區最早的移居者的牙齒菌斑中存在牛奶蛋白，而五個世紀後這種菌斑中幾乎完全銷聲匿跡。沃瑞納說：「用這種方法，我們能對過去人們飲食中的乳製品進行追蹤。」
這一發現使沃瑞納轉而開始研究近代人類進化史上的最大謎題之一：成年人為什麼要喝牛奶？
成年人為什麼要喝牛奶？
從基因上來看，大多數人成年後都很難消化牛奶。少數人，其中大多數是北歐人，因為某種基因突變的原因，成年後還能分解牛奶中的關鍵糖分——乳糖。這種能力被稱為乳糖酶耐受性，以處理乳糖的蛋白質乳糖酶命名。
直到最近，遺傳學家還認為乳製品產業和喝牛奶的能力是相輔相成的，後來卻發現事實並非如此。來自古代歐洲各地的DNA樣本表明，即使在如今乳糖酶耐受性普遍存在的地方，直到公元前3000年才開始出現乳糖酶耐受性——而早在那之前，人們就開始馴養牛羊，食用乳製品。在基因突變之前的4000年中，歐洲人即使乳糖不耐受，卻依然對乳製品情有獨鍾，沃瑞納猜測可能是微生物在起著消化作用。
為了證明這一點，她開始尋找情況相似的地方，最後選擇了蒙古：有證據表明，那裡的放牧和馴養可以追溯到5000多年前。但是，沃瑞納表示，並未找到蒙古人在數千年前就食用乳製品的直接證據——直到她從死者的牙結石中發現了乳製品存在過的證明。
遠古牙菌斑顯示，蒙古人食用乳製品已有千年歷史（圖片來源：Christina Warinner）
上世紀90年代，考古學家發掘了數千年前埋葬在大草原上的骸骨。2016年，在耶拿的實驗室中，沃瑞納和團隊開始對骸骨的牙齒進行研究。一個黃豆大小的樣本就足以發現牛奶、山羊奶和綿羊奶中的蛋白質。通過提取同一遺骸上的古代DNA, 沃瑞納進一步證明了他們也沒有乳糖消化基因——就像現代蒙古人一樣。
沃瑞納認識到，從如今的牧民體內和周圍採集到的微生物樣本，可能會是問題的答案。儘管據估計每20個蒙古人中只有1個會發生基因突變，擁有消化牛奶的能力，但世界上很少有其他地方像蒙古這樣重視乳製品。他們慶祝節日時有乳製品，重大出行前還會向祖先祭祀乳製品，確保出行的安全和成功。甚至他們的比喻也是也離不開乳製品：「裝滿牛奶的木桶，氣味永遠不會消失」，意思是「本性難移」。
世界上很少有其他地方像蒙古這樣重視乳製品
沿著古代DNA實驗室的走廊往下走，是該團隊過去兩年中收集的數千個微生物樣本，儲存在零下40度的冰櫃中，溫度比蒙古的冬天還要低。樣品五花八門，從比亞斯拉格奶酪到山羊糞便、犛牛乳房。數百個撲克牌大小的塑膠袋是新手媽媽用來冷凍母乳的，裡面裝著生的、剛擠的駱駝奶、牛奶、山羊奶、馴鹿奶、綿羊奶和犛牛奶等等。
最開始，沃瑞納以為，無論是過去還是現在的蒙古牧民，都是利用微生物分解各種乳製品，使之易於消化。這個過程和發酵有些相似，都是在細菌的輔助下，把麥芽變成啤酒，把葡萄變成葡萄酒，把麵粉變成起泡的酵母。
發酵幾乎是所有蒙古乳製品製作中不可或缺的一步。雖然西方乳製品生產中也有這一步，但帕爾瑪奶酪、布裡乾酪和卡門貝爾乾酪的發酵都是依賴真菌和小牛胃裡的凝乳酶，使之口感更佳，但蒙古人保留了被稱為發酵劑的微生物培養物，每次不會用完，留一點用於下次發酵。
人種學證據表明，這種做法已經存在了很長時間。在蒙古語中，這被稱為「khorongo」，意思是財富或遺產。發酵劑就是活的傳家寶，通常由母親傳給女兒，需要定期護理和餵養。團隊成員比約恩·萊希哈特（Bjorn Reichhardt）說：「在幾周、幾月、幾年、幾代人的時間中，發酵劑被不斷餵養。」
萊希哈特說蒙古語，是個人種志學者，冷凍櫃中的大部分樣品都是他負責收集的。「蒙古人對待乳製品，就像對待嬰兒一樣。」這些微生物也像孩子一樣，會受到成長環境的影響，每家的發酵劑微生物組成都略有不同。
這可能是一個複雜的生物體和習俗構成的生態網絡——精心維護的發酵劑、浸滿牛奶的蒙古包、牧民的腸道菌群、他們攪拌桶中艾日格的方式——使蒙古人對乳製品的熱愛成為可能。
2017年，在離開哈特加爾後，沃瑞納啟動了「傳家寶微生物項目」（Heirloom Microbe project），對牧民製作乳製品的細菌進行識別分類。這個項目名稱也體現了她的希冀：蒙古包裡藏著被工業實驗室和企業製造商忽視的菌株或物種。沃瑞納猜想，也許會有一種新菌種，或者是蒙古人用來加工牛奶的微生物組合，是西方科學沒有注意到的。
目前為止，她發現了腸球菌，一種人類腸道中的常見細菌，擅長消化乳糖，但在幾十年前就從美國和歐洲的乳製品中消失了。她還發現了一些常見細菌的新菌株，比如乳酸菌。但是直到現在，沃瑞納也沒有發現任何完全不同的物種或發酵劑。
馬克斯·普朗克研究所的人類學家馬特烏斯·雷斯特（Matthaus Rest）與沃瑞納合作，共同對乳製品進行了研究，他表示：「看起來並不存在我們想像中的超級細菌。」
但現實比想像更加複雜。不是某個先前未被發現的微生物菌株，而可能是一個複雜的微生物網絡——精心維護的發酵劑、浸滿牛奶的蒙古包、牧民的腸道菌群、他們攪拌桶中艾日格的方式——這些加起來，使乳糖不耐受的蒙古人對乳製品的喜愛成為現實。
沃瑞納的項目現在有了一個新名字，「乳製品培養」，因為她越來越深刻地意識到蒙古的微生物群落可能不是歸結於一些特定細菌。
「科學總是非常簡單，」她說。「人們往往只看事物的一個方面。但如果我們想要了解乳製品，我們不能只看動物，或微生物群，或產品。我們必須審視整個體系。」
研究結果有助於解釋另一種現象，這種現象影響著遠離蒙古大草原的千千萬萬人。構成我們身上微生物群落的數十億細菌並不是不交房租的無賴租客，相反它們在我們的健康中發揮著重大作用，幫助我們消化食物，調節免疫系統。
正在消失的細菌
然而，在過去兩個世紀裡，工業化、殺菌、抗生素等極大地改變了這些看不見的生態系統。在壽司、泰式炒飯和披薩等各種口味的美食背後，食物正變得越來越相似。
大型奶場甚至使用實驗室培養的發酵劑生產酸奶、奶酪等發酵產品，這個價值12億美元的行業握在少數幾家工業生產商手中。據估計，那些仍在吃「傳統」食物的人身上，約有30%的腸道微生物是我們大多數人缺乏的。
2015年，沃瑞納的團隊在亞馬遜叢林的採獵者消化道中發現了一些細菌，這些細菌在食用典型西方食物的人體內已經幾乎完全消失。
「人們總覺得，我們的飲食比父輩更加多樣化、全球化，這可能不假，」雷斯特說，「但當你從微生物層面觀察這些食物時，你會發現它們變得越來越空洞。」
看似多樣化的飲食，其實越來越空洞
2019年10月， Science上的一篇綜述論文收集了世界各地的實驗室數據，調查這種日益減少的多樣性是否會讓我們生病。痴呆症、糖尿病、心臟病、中風和某些癌症有時被稱為文明病，它們與城市的生活方式、飲食、加工食品和抗生素的傳播息息相關。與此同時，克羅恩病和腸易激病等食物不耐受和腸道疾病也在增加。
將蒙古牧民的微生物群與其他飲食更加工業化的人進行比較，可以對我們失去了什麼，以及如何恢復提供一些線索。確認缺失的微生物，可以改進人類微生物組療法，了解添加益生菌的科學劑量。
但留給這些探索的時間可能已經不多了。
過去50年中，成千上萬的蒙古牧民放棄了草原、牧群和傳統生活方式，湧向烏蘭巴託。大約150萬蒙古人都在湧向首都，佔全國人口近50%。
2020年夏天，沃瑞納將帶領團隊重返哈特加爾和其他農村地區，收集牧民的口腔採樣和糞便樣本，這是蒙古傳統微生物分類的最後階段。最近她決定也對烏蘭巴託的居民進行採樣，看看城市居民在接受新食物、新生活方式、（很可能）簡化的新微生物群落時，體內的細菌平衡是如何變化的。
沃瑞納認為，一些重要的東西，如果看不見，就會丟失。
一些重要的東西，如果看不見，就會丟失
與世界各地野生動物保護主義者面臨的問題相比，這是一個在尺寸上（但不是在規模上）存在巨大差異的難題。「如何恢復整個生態系統？」她不知道答案。「我不確定我們能否做到。我們正在盡最大努力記錄、登記和歸檔儘可能多的文件，同時在努力找出答案。」
換句話說，僅僅保護蒙古的微生物是不夠的。我們還需要延續幾個世紀以來的傳統知識和日常做法來保護它們。樓下陳列櫃裡陳列著其他民族的手工藝品——從曾經居住在哈佛土地上的麻薩諸塞部落，到曾經統治著中美洲和南美洲大片地區的阿茲特克和印加文明——他們的傳統連同他們培育的微生物網絡都永遠消失了。
「乳製品系統是有生命的，」沃瑞納說，「它們不斷被培育，已經存活了5000多年。你必須每天照料它們。在這個微生物系統崩潰之前，它還能承受多少變化呢？」
文字&版面 | 田曉娜
來源 | The Guardian