人體微生物之後加了一個「組」，為什麼非要加這麼一個「組」字呢？背後大有講究。但是回答這個問題之前，需要先解決一個問題：為什麼要研究人體微生物呢？
答案很簡單，因為我們遇到了困難了，解決不了問題了。
我給你舉一個例子。海苔，就是吃的那種海苔，特別有營養。日餐裡的壽司、手卷外面包裹的那片綠色的東西，就是海苔。
但生物學家解碼了基因，發現人類沒有消化海苔的基因。也就是說，人類根本就沒辦法消化海苔。
人的各種能力都是基因的某種表達，這個觀念已經深入人心了。科學家也做了大量的研究發現。基因參與決定了你的方方面面，比如身高的上限，嗅覺的靈敏度，酒量好不好等等等等。
這就有衝突了。你沒有消化海苔的基因，但是你能消化海苔。這怎麼解釋呢？
答案只能指向一個方向：我們的很多能力，並不完全來自基因。
來自誰呢？科學家找到了這個幫手。這就是這一講的標題，「微生物組，新發現的人類進化夥伴」身上。這個標題，有三個關鍵詞：新發現的、微生物組和進化夥伴。我們下面一個一個來解釋。
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先說「新發現的」。怎麼算是「新發現」呢？
微生物組的研究方法，是一個全新的思路。
研究微生物組的科學家相信，人類，還有其他多細胞的生物，都不是我們原來以為的獨立「個體」，而是和幾十萬億微生物一起，組成的一個集合體。
按照這個思路，他們建立了新的研究方法，開發了新的研究工具，比如基因測序技術和數據分析技術，通過這些技術，獲得了對這個集合體的新認知。
我們的問題是，這個研究思路，是什麼時候建立的呢？我們不能用第一次出現類似想法的時間作為起點，因為想法很多，隨時都能冒出來。
但是一個想法，很多科學家開始相信，並且逐漸誕生新的研究綱領，有大量的聰明人和科研經費投入，特別是形成了一個關鍵的裡程碑事件，這才算「開始」的起點。
選來選去，我找到一個重要的裡程碑事件，那就是2007年，作為全球科技風向標的美國投入2億多美元，啟動了「人類微生物組計劃」。這個計劃的主要內容是，對人體內微生物的基因組序列進行測序，讓我們知道了人體內的微生物到底有多少，都有什麼。我覺得，這是微生物組這個研究思路獲得科學共同體認可的標誌。
2007年距離2020年，是多長時間呢？只有13年。
我們再看近10年科學共同體對這個領域的評價。2011年，《科學》雜誌把腸道微生物研究評為年度十大科學突破之一。2012年之後，包括《科學》雜誌在內的各大頂級雜誌，都陸續推出了各自的微生物組專輯。2020年1月，頂級學術雜誌《自然》，把微生物組當成了「年度十大最值得關注的生物科技」之一。
這麼一看，說「新發現的」，應該還是成立的吧。
當然，這個學科的拼圖沒有拼完整，很多地方還很模糊，但是已經不影響我們看到一個新的圖像，一個新的世界。
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接下來，我們說說「微生物組」，為什麼微生物之後要加一個「組」字？
你肯定注意到，科學家有時候說「基因」，有時候說「基因組」。差別在哪裡呢？
基因是指一個可以遺傳的DNA片段，這個片段可以編碼我們的某種能力。比如你能不能喝酒，就看在編碼的基因當中，分解酒精的酶能不能產生，活性高不高，活性高，你分解酒精的能力就強，酒量就好。
而基因組是指，生物體內全套的遺傳物質。注意啊，基因組大於基因的總和，因為全套的遺傳物質當中，有編碼區和非編碼區，還有一些我們還沒搞清楚的部分。編碼區裡的就是基因，非編碼區裡是DNA，但不是基因。
所以，加了一個「組」字，就是指「全套」的所有遺傳物質。
理解這個區別，我們就知道為什麼前面提到的那個裡程碑事件，叫「人類微生物組計劃」了。我們也要對微生物組的「全套」遺傳物質進行測序。
不過，對微生物組測序的工作量，要比基因組大得多。因為人體基因組是一套遺傳物質，但是人體微生物有很多種，比如一般人體中有大腸桿菌這樣的細菌，有酵母菌這樣的真菌，甚至還有一種叫噬菌體的病毒，它們的基因都要進行測序。我們是在對多物種的無數套遺傳物質進行測序。
而且，每個微生物都是獨立的生物，我們不僅要對它們的基因進行測序，還要研究它們作為一個生物實體的作用和功能。
在這些工作全都完成之後，才有下一步的分析。
「人體微生物組」當中的「人體」是一個總稱，它包括口腔、腸道、皮膚各個位置。比如我們說「腸道微生物組」的時候，那就是說人體腸道內，腸道微生物的遺傳物質總和。
之前，有些科普文章也把「腸道微生物組」叫作「腸道菌群」，是一個意思。我們強調的，不是腸道這個位置，而是這個範圍內的微生物作為一個整體所提供的功能。
就比如我們開頭提到的那個問題，為什麼人類明明沒有消化海苔的基因，但是卻可以消化呢？答案就在我們的腸道微生物組裡。
海洋中一些細菌裡，有能分解海苔的酶，腸道微生物如果能從海洋細菌那裡借來這種酶，那問題就解決了，你就可以放心吃海苔了。
還有一個重要的問題要澄清。我們到處走動，一會兒去哈爾濱，一會兒去三亞，肯定會遇到各種各樣的微生物。那麼人體微生物組的內容不就太龐大了嗎？和自然界當中的微生物種類不就幾乎一樣了嗎？那還有什麼研究價值呢？
所以，我們必須對哪些微生物屬於人體，哪些不屬於，給出一個標準。
哪些微生物屬於人體微生物組呢？那些能適應人體環境，能在人體繁衍的微生物，才算是人體微生物組的一部分。
學科上，我們把這種狀態叫「定殖」，固定下來，成功繁殖。再強調一下，能在人體內定殖的微生物就算是人體微生物組。
能定殖非常不容易，我拿腸道微生物組來舉個例子。
腸道微生物主要來自食物，但能經過胃酸的考驗，成功到達腸道的微生物，數量特別少。而且食物當中的微生物大部分都需要氧氣，而腸道裡的氧氣濃度非常低，有些微生物即使成功到達腸道，因為受不了缺氧的環境，也完不成繁衍，迅速就死掉了。
再比如皮膚微生物組，皮膚上氧氣多，微生物沒有缺氧的煩惱，但皮膚經常很乾燥，更耐旱的微生物才能定殖。
我想提醒你，在我課程裡，使用「人體微生物組」的時候，更多地偏向說人體整體或者某一個部位的全部微生物組合。而使用「人體微生物」的時候，更多地偏向說這是一個虛擬的行為主體。
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微生物組對人類來說意味著什麼呢？用一句話來回答，就是我們這一講標題的後半部分，「人類的進化夥伴」。
什麼樣的夥伴，可以稱為進化夥伴呢？
能為人類提供價值，同時依賴人類完成它自己的生存和繁衍，和人類建立了穩定、長期關係的生物，都可以稱為人類的進化夥伴。
比如，愛斯基摩犬，就和在北極圈生活的人結成了穩定的長期關係。在北極那樣的環境下，全年冰天雪地，食物種類又特別少，每年還有好幾個月見不到太陽。在這麼嚴酷的條件下，人類怎麼活下來呢？這多虧了愛斯基摩犬。
人類在北極的各種活動，比如外出打獵、搬家、運送貨物，都得靠愛斯基摩犬，人類離不開它們。而愛斯基摩犬，在那樣的環境下也不可能獨自生存。在北極，愛斯基摩犬就是人類的進化夥伴。
從這個角度說，微生物組也是當之無愧的人類進化夥伴。
我舉幾個例子。
人體微生物能幫助我們轉化能量。咱們早就知道，小腸可以把食物轉化成能量給人體供能。現在科學家發現，這些能量當中的10%，其實來自微生物。它們會把人本來消化不了，或者不好消化的食物，就比如海苔，轉化成人體能用的能量。
人體微生物能幫助我們合成營養物質。有研究者測算了一下，人體血液裡運輸的小分子營養物質，最多有36%都是微生物組提供的。
人體微生物能幫助我們的免疫系統提升能力。比如一些革蘭氏陰性菌的菌體成分，能協助人體免疫系統正常工作，幫助人體維持健康。
我們在課程接下來的部分會詳細討論。這裡就不再多說了。
有人說，人類的基因組，是「極簡基因組」。意思是說，我們現在的基因，是能適應環境的最少基因，因為有了微生物組，我們不用對每個能力都編碼。微生物組替我們編碼了多少基因呢？
跟你說一個數據，人體基因組只有2萬多個基因，而我們可以調動的，是微生物組中的988萬個基因。
你看，你哪裡還是你自己，你是你和微生物組，共同組成的「超級生物體」。