「食肉」細菌正在擴散。感染性真菌也開始出現。Microbiomes 或許將無法恢復原貌。我們已經準備好了嗎？
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在一個炎熱的七月早晨，Vernon Spear，一位體格健壯、頭髮稀疏的八十五歲老人，去檢查位於 Cambridge, Maryland 碼頭上懸掛的一處雞網蟹籠。Spear 是 Eastern Shore 的終生居民，這裡靠近 Choptank River 流入 Chesapeake Bay 的地方。他住的地方距離碼頭不到 fifty yards。他很高興地發現，陷阱裡有六隻活潑好動的 blue crabs，這是一種當地人喜歡將其蒸熟並撒上 Old Bay 調味料的美食。然而，當 Spear 伸手進去時，他的手臂刮到了一些金屬物體，流了血。他沒有擔心；他以前被抓過很多次。但在接下來的幾個小時裡，Spear 的手臂開始呈現出暴烈的紫色和紅色。他的妻子 Lea 覺得看起來像是燒傷了。很快地，他的手臂腫脹起來——皮膚下似乎有液體積聚——於是他就趕往了當地的 emergency room。一位臨床醫師懷疑他感染了 Vibrio vulnificus，這種細菌在顯微鏡下看起來像一顆帶尾巴的腎豆。它被廣泛稱為「食肉菌」。當 V. vulnificus 進入傷口時，它會損害血管，導致血漿滲漏到周圍組織中。免疫系統試圖通過召集凝固細胞來阻止滲漏以保護身體；在這個過程中，這些細胞切斷了血液流動，使組織開始壞死（necrotic）。這種細菌可能引起休克、敗血症和多器官衰竭。一旦感染進入血液循環，致死率至少有 fifty per cent。一架醫療直升機在 twenty minutes 內抵達。Spear 被空運到了 University of Maryland Medical Center 在 Baltimore 的 R Adams Cowley Shock Trauma Center。毫無疑問地，他需要接受手術。不如說，他的醫生們正在思考他們是否能挽救他的生命。單純使用抗生素對 V. vulnificus 感染的幫助有限。控制這種細菌的最佳方法是切除受感染的組織。外科醫生迅速工作，從 Spear 的前臂層層地切除了組織。幾個小時後，當他恢復意識時，感到極度震驚。他能看到自己的手臂內部；肌肉和骨骼都暴露在外。「這只是一個大洞。」他告訴我。在 Spear 畢生的大部分時間裡，V. vulnificus 在 Georgia 北部的感染都是罕見的。然而，最近，這種細菌甚至已經殺害了到 New York 和 Rhode Island 那麼北方的人們。「發生的是環境改變了，」University of Maryland 的一位九十一歲微生物學家 Rita Colwell 告訴我。她說，並非是細菌在遷徙。當淡水和海水混合的地方總是存在低濃度。但當水溫超過 fifty-nine degrees Fahrenheit 時，V. vulnificus 會變得更為豐富；而當溫度超過 seventy-seven degrees 時，其數量會暴增。Colwell 在六十年代末開始在 Chesapeake Bay 採集微生物樣本時，偶爾聽說該地區有 V. vulnificus 感染的案例。八十年代的一個致命病例曾登上《Washington Post》和《Baltimore Sun》。她告訴我：「這是一個驚人的罕見現象。」如今，每年在 Maryland 都確認了約一 dozen cases；這個數字在 fourteen years 的時間裡增加了超過 fifty per cent。一份 2023 年的研究發現，這種細菌可檢測的季節現在從初春開始，一直持續到秋天。「這是潛伏的，而且正在發生對我們造成影響，」Colwell 說道。氣候變遷影響著地球上的每一個生命形式，但我們傾向於關注它如何影響某些脆弱物種：北極熊、海龜、珊瑚。微生物經常在討論暖化時被忽略，儘管它們數量遠超過植物和動物。2019 年，一個由三十三個科學家組成的國際團隊在《Nature》期刊警告說，「看不見的大多數」生命正被升高的溫度改變，而人類必須應對這些後果。感染我們的微生物可能會變得更普遍，並出現在新的地方。數十億其他類型的微生物種也可能受到影響。當它們的環境發生變化時，它們會如何反應？擔任 Monterey Bay Aquarium Research Institute 總裁和 CEO 的 Nature 論文共同作者 Antje Boetius 告訴我：「我們正在處理的是地球上的第一批生命。」「我們的星球就是試管。只要我們讓它稍微暖一點，一切都會改變。」當科學家將地球所有物種描繪在一棵生命樹上時，人類的譜系看起來像一根小枝。微生物——指那些太小到沒有顯微鏡無法看到的生物實體，包括細菌、真菌、病毒、原生動物、藻類和古菌——佔據了這棵樹的大部分。微生物不是我們星球被動的居住者——它們是我們環境的共同創造者。微小的藻類產生了我們呼吸的大部分氧氣。各種微生物處理著地球上幾乎所有的死植物。「如果沒有這個非常基礎的功能，我們都會坐在一堆落葉裡，」來自 University of California, Irvine 的生態學家 Steven D. Allison 告訴我。微生物與植物根系合作，也與調節大氣中碳含量、的葉子合作；「它們是這顆星球上生命的建築師和守護者，」德國 Helmholtz Institute for Functional Marine Biodiversity 的微生物生態學家兼電腦科學家 A. Murat Eren 告訴我。（一種土壤細菌甚至負責產生一種稱為 geosmin 的化合物，這個名字源於希臘語，意指「泥土」和「氣味」，它會產生雨後特有的氣味。）幾乎所有微生物都有的共同點是它們無處不在。Boetius 告訴我，微生物生態學家有一句說法：萬物皆在。例如，一滴海水可能含有一百種或更多類型的細菌，總共達一百萬個微生物。微生物會殖民每一個活著和死去的動植物；它們生活在冰封的山頂、灼熱的火山，以及最深洞穴和海洋的底部。當科學家採集 NASA 用來建造航天器的 clean rooms 的樣本時，他們僅在地板上就找到了兩百十五株不同的細菌菌株。微生物甚至有自己的微生物。同時，微生物也在不斷進化。許多細菌一天會分裂數次——而且，關鍵的是，在這個過程中會積累突變。「每一次分裂都是一場生存實驗，帶有一點點不同的基因賭注，」Eren 說道。不同類型的微生物以不同的方式繁殖：細菌和古菌是自我複製；病毒則劫持其他物種的細胞；而一些真菌是性生殖，而另一些則是通過釋放孢子來傳遞 DNA。但它們都能像植物和動物一樣隨著時間獲得新的特徵——只是微生物的速度快得多。（Eren 說，人類進化速度與微生物進化速度之間的差距，就像「一塊漂移的板塊和一架 F-16 戰鬥機之間的區別」。）在十九世紀晚期，一位研究顯微鏡的英國牧師 William Dallinger 在溫水中培養了名為 flagellates 的微生物。他逐漸將溫度提高到一百五十度，這個溫度以前會殺死它們。它們適應到了極點，以至於當它們被放回較涼爽的水中時就會死亡。近一個世紀後，密西根州立大學的科學家在一個幾乎沒有食物的惡劣環境中培育了 Escherichia coli。超過三萬個細菌世代之後，一個 E. coli 的譜系發展出了消耗一種稱為 citrates 分子的能力，而這些分子以前是無法食用的。一位生物數學家寫道，這種變化極為劇烈，彷彿人類獲得了食用木材的能力。反過來，我們的身體也一直在適應周圍的數兆微生物。我們每個人都有一個 microbiome——一個生活在我們身上和體內的微生物宇宙——它有助於消化食物、阻止感染，並製造身體所需的化學物質。當微生物是有益或無害時，我們說它們已經「殖民」了我們。當它們有害時，我們說它們已經「感染」了我們。即使如此，我們的身體也會適應它們的存在。我們的免疫系統會發展出新的防禦機制，試圖殺死那些本來可能會殺死我們的病原體。但在微生物世界快速變化的時代，植物和動物可能難以跟上腳步。「我們總是問：我們如何才能適應一個不斷變化的世界？」Eren 說。「真正的問題是：我們如何才能與已經適應了新世界的微生物共存？」
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Spear 最終在醫院待了八天。醫生們密切關注皮膚是否有任何進一步的變黑，這將表明 V. vulnificus 感染仍在擴散。那六隻 blue crabs 被留在爐子上的鍋裡。「沒能吃到它們，」Spear 告訴我。十月，我在 Maryland 看到 Spear 接受了追蹤手術。他處於麻醉狀態，身上覆蓋著紗布。只有他的右手臂和左腿是露出來的。我看到了感染後的後果：整個前臂都呈現出光滑的粉紅色，像義式火腿（prosciutto）。一位急性護理外科醫生 William Chiu 解釋說，他會用一層 Spear 自己皮膚來覆蓋傷口。（他們從他的左腿取了皮，因為他的右腿上有紋身。）我看到另一位醫生將看起來像馬鈴薯削皮器一樣的東西沿著 Spear 的大腿滑過。然後，他將得到的這條皮膚帶子通過一個 mesher 進行滾動，mesher 是一種會在組織上切出幾何孔洞的工具，這樣它就能擴張覆蓋更大的區域。最後，他將皮片移植給 Chiu，Chiu 將其精細地鋪在 Spear 的手臂上。手術後，我和他的妻子坐在 shock-trauma unit。他的手臂上有 I.V.。他仍然對把手浸到當地河流裡幾乎讓他死亡這件事感到震驚。「我們從沒聽說過不進入水域的警告，」他告訴我。儘管有這些情況，他的心情還是很好。他和他的妻子分享了他們聽到的其他 V. vulnificus 感染的故事。一位朋友說，他的兄弟，一個水手，因為感染失去了腿。他們的電工則告訴他們，在附近的 Hoopers Island 上有一名男子，在被蟹殼劃傷後，感染了致命的疾病。Spear 的妻子擔心在 Eastern Shore 度假的家庭。當他們有開放性傷口或刮痕時，該如何知道避免水域？在我交談的過程中，Spear 突然喊道：「我不相信全球暖化。」現場陷入了一片尷尬的沉默。我問他是否覺得在他的一生中天氣改變了。他沉思了一下說：「現在很暖和，而且，什麼時候了？十月？」他靠回枕頭上，與妻子交換了一個眼神。「我們已經沒有像以前那麼嚴酷的冬天了，」他補充道。在 2023 年首播的 HBO 系列《The Last of Us》的開場場景中，一位流行病學家在電視上分享了他最大的恐懼：真菌會適應越來越高的溫度。目前，大多數真菌在 fifty-four 和 eighty-six degrees 之間生長得最好；而人體溫度徘徊在 ninety-eight 度左右。「目前沒有理由讓真菌進化到能夠承受更高的溫度，」這位流行病學家說。「但如果情況改變了呢？」幾場景之後，一位感染了真菌的老婦產生了對人類肉類的嗜好。該集播出後，Johns Hopkins University 的微生物學家、著作《What If Fungi Win?》的作者 Arturo Casadevall 收到了大量電子郵件。Casadevall 最著名的理論是：溫血動物受到「熱屏障」保護，免受真菌侵害。感染人類的大部分微生物要麼是細菌，要麼是病毒；我們在很大程度上免於真菌病。然而，對於植物和冷血動物來說，真菌構成了嚴重的威脅。Chytrid fungi 已導致超過九十種兩棲動物物種滅絕。Ophiocordyceps camponoti-floridani——啟發《The Last of Us》中跳向人類的真菌的物種——以劫持螞蟻大腦而臭名昭著，似乎將它們從通常的棲息地引導到真菌可以大量繁殖的地方。白鼻症（White-nose syndrome）這種困擾蝙蝠的真菌病，暗示了當微生物克服哺乳動物熱屏障時可能會發生什麼。蝙蝠在洞穴中冬眠以度過冬季資源匱乏期；在此期間，它們的體溫會下降。引起白鼻症的真菌 Pseudogymnoascus destructans 在 fifty 到 sixty degrees 之間茁壯成長。當蝙蝠冬眠時，它開始生長在蝙蝠的口吻、耳朵和翅膀上，經常導致它們過早從冬眠中醒來並餓死。「到了我們的溫度範圍，你可以排除 ninety-five per cent 的真菌物種，」Casadevall 告訴我。但在近幾十年裡，他越來越擔心，在氣候波動的情況下，真菌可能會跨越保護人類的熱屏障。目前已經有相對少數的真菌病困擾著我們，其中一些可能正在擴散。Coccidioides 是一種土壤真菌，當其孢子定居在肺部時，會引起一種稱為 valley fever 的呼吸道感染，需要濕氣和雨水生長。California 在經歷了更潮濕的雨季和更乾燥的旱季後，2000 年到 2020 年間的病例增加了八倍。Blastomyces 是另一種可感染肺部的真菌，它在河床沿岸潮濕的土壤和腐爛的木材中生長，但寒冷的冬天似乎會殺死它。在 Minnesota，由於冬季明顯變暖，自 2000 年以來，感染病例增加了四倍。全國最大的疫情發生在 Michigan，影響了一百六十二名造紙工人，高峰期是在當地河流據稱沒有結冰的記憶中的第一個冬天。在一篇 2010 年的研究論文中，Casadevall 預測氣候變遷會鼓勵真菌適應暖化，給它們感染人類提供了新的機會。在他發表論文前幾個月，一位在 Tokyo Metropolitan Geriatric Medical Center 的七十歲婦女患上了一種頑固且陌生的感染。當醫生用棉棒擦拭她的耳朵時，他們發現了一種未知真菌，並將其命名為 Candida auris。（Auris 是拉丁語，意指「耳朵」。）這種真菌在一百零四度處生長沒有問題。Casadevall 推測 C. auris 最初感染植物，後來在發展出耐熱性後開始傳播給人類。「這是任何人都無法想到的其他解釋了，」Casadevall 說道。這種真菌很快在全球的病患身上被檢測到。它對現有三種抗真菌藥物中的兩種以及醫院常用的銨清潔劑都具有抵抗力，這表明試圖殺死微生物的努力可能也幫助了它進化。在免疫功能低下或年長的患者中，感染的死亡率高達 sixty per cent，因為他們的身體很難抵抗這種真菌。Casadevall 的一位博士後研究員 Daniel Smith 記錄了看似即時發生的真菌適應過程。在 2023 年一個炎熱的夏日，他在 Baltimore 的幾個社區人行道上撒上了黃色的 Starburst 糖果，希望它們能作為微生物的膠水。然後他將這些糖果溶解在生理鹽水中，並培養了吸附到的微生物生命。他的研究地點之一是在 Fayette Street 一個密集的街區，那裡的人行道平均溫度達到一百零二度。另一個則是在 Guilford 的郊區社區，陰影處的溫度更接近 eighty degrees。在較熱的社區發現的真菌表現出了明顯的差異。那裡的黴菌和酵母顏色更淺，這表明它們產生了較少的黑色素色素，而黑色素會吸收熱能。在最熱的幾個地點找到了幾種類型的真菌——例如，一種常見酵母的耐熱菌株，以及數種 Cystobasidium，它可以感染免疫功能低下的人。其中一個物種 Cystobasidium minutum 可以在 ninety-eight degrees 下生長。「世界條件越能模擬我們的身體，真菌就越有可能克服保護了我們數百萬年的這個熱屏障，」Smith 告訴我。在不久的將來，你認識的某人可能會感染到氣候變遷後的微生物。2016 年，Mount Sinai Brooklyn 的總裁和 COO Scott Lorin 在 Midwood 附近的社區得知，他重症監護室的三名病患血液檢測呈陽性，發現了真菌。實驗室最初指向 Candida albicans，這是一種傾向感染使用靜脈導管的人的、可治療的感染，但這些病患都沒有。Lorin 回憶說：「有什麼不對勁。」第二輪測試返回了一個更令人擔憂的結果，一個他從未見過的：Candida auris。Lorin 是一位精力充沛的醫生，穿著西裝和白大褂一樣頻繁。他要求他的員工檢測整個 I.C.U.。他們發現了 C. auris 的孢子無處不在，甚至在醫生和護士無法觸及的地方：在百葉窗上、牆壁的高處、天花板上。I.C.U. 必須被疏散三天進行去汙化處理。清潔人員扔掉了床上用品並拆除了天花板面板。如今，最有可能檢測出 C. auris 的病患
在一個炎熱的七月早晨，一位名叫 Vernon Spear、身形健壯、年屆八十五歲、灰髮稀疏的老人，去檢查位於 Maryland 的 Cambridge 港口上懸掛的一處雞絲網螃蟹陷阱。Spear 是 Eastern Shore 的終生居民，那裡靠近 Choptank River 注入 Chesapeake Bay 的地方。他住在離港口不到 fifty yards 的地方。他很高興地發現陷阱裡有六隻活潑的 blue crabs，這是一種當地人喜愛的美味，他喜歡將其以蒸的方式烹煮，並撒上 Old Bay。然而，當 Spear 伸手進去時，他的手臂刮到了一些金屬物體，流出了血。他不擔心；他之前被抓傷過很多次了。但在接下來的幾個小時裡，Spear 的手臂開始呈現出猛烈的紫色和紅色。他的妻子 Lea 覺得看起來像是他受了重傷的燙傷。很快，他的手臂腫脹起來——皮膚下面似乎積聚了液體——於是他急忙趕往當地的 emergency room。一位 clinician 懷疑這是由 *Vibrio vulnificus* 引發的感染，這種細菌在顯微鏡下看起來像一顆帶尾巴的腎豆。它被廣泛稱為「食肉菌」。當 *V. vulnificus* 進入傷口時，它會損壞血管，導致血漿滲漏到周圍組織中。免疫系統試圖通過召集凝血細胞來保護身體以阻止滲漏；在這個過程中，這些細胞切斷了血液的流動，促使肉體變得壞死（necrotic）。這種細菌可能引起休克、敗血症和多器官衰竭。一旦感染進入血液，至少有 fifty per cent 的機率會致命。一架醫療直升機在 twenty minutes 內到達。Spear 被運往 Baltimore 的 University of Maryland Medical Center 旗下的 R Adams Cowley Shock Trauma Center。沒有疑問他需要接受手術。相反地，他的醫生們更擔心的是是否能挽救他的生命。單純使用抗生素對 *V. vulnificus* 感染的幫助是有限的。控制這種細菌的最佳方法是切除受影響的組織。外科醫生迅速工作，從 Spear 的前臂切除了幾層組織。幾個小時後，當他恢復意識時，感到非常驚恐。他能看到自己的手臂內部；肌肉和骨骼都暴露了出來。「這只是一個大洞。」他告訴我。在 Spear 大部分生命中，北加州（north of Georgia）的 *V. vulnificus* 感染是很罕見的。然而，最近這種細菌已經殺害了人，範圍甚至擴展到了 New York 和 Rhode Island。University of Maryland 的一位九十一歲微生物學家 Rita Colwell 告訴我：「發生變化的是環境。」她說，並非是細菌正在遷徙。當淡水和鹹水混合的地方總是存在低濃度。但當水溫升高超過 fifty-nine degrees Fahrenheit 時，*V. vulnificus* 會變得更為普遍，而超過 seventy-seven degrees 時，其數量就會暴增。Colwell 在六十年代末開始採集 Chesapeake Bay 的微生物樣本時，偶爾會聽到該地區有 *V. vulnificus* 感染的報導。八十年代發生的一起致命病例引起了《Washington Post》和《Baltimore Sun》。她告訴我：「這是一個驚人的稀有現象。」如今，每年在 Maryland 都確認了約一 dozen 的病例；這個數字在十四年內增加了超過 fifty per cent。一份 2023 年的研究發現，這種細菌可檢測的季節現在從初春開始並一直持續到秋天。「這是潛伏的，而且正在發生在我們身上，」Colwell 說道。氣候變遷影響著地球上的每個生命形式，但我們往往只關注它如何影響某些脆弱物種：北極熊、海龜、珊瑚。微生物經常被排除在暖化敘述之外，儘管它們數量遠超過動植物。2019 年，一個由三十三個科學家組成的國際團隊在《Nature》期刊警告說，「看不見的大多數」生命正在被 rising temperatures 改變，而人類必須應對這些後果。感染我們的微生物可能會變得更普遍，並出現在新的地方。還有數十億其他微生物物種也可能受到影響。當它們的環境發生變化時，它們會如何反應？擔任 Monterey Bay Aquarium Research Institute 的總裁兼 CEO 的一位共同作者 Antje Boetius 告訴我：「我們正在處理地球上最早的生命。」「我們的星球就是試管。我們讓它稍微暖一點，萬物都會改變。」當科學家們將地球所有物種描繪在一棵生命樹上時，人類的譜系看起來像一根小枝。微生物——指那些沒有顯微鏡無法看到的生物實體，包括 bacteria、fungi、viruses、protozoa、algae 和 archaea——佔據了這棵樹的大部分。微生物不是我們星球被動的佔用者——它們是我們環境的共同創造者。微藻產生了我們呼吸的大部分氧氣。各種微生物處理著地球上幾乎所有死亡的植物。「沒有這種非常基本的功能，我們所有人都會坐在一堆落葉裡，」來自 University of California, Irvine 的生態學家 Steven D. Allison 告訴我。微生物與植物根系合作，也與調節大氣中碳含量（carbon）的葉片合作；德國 Helmholtz Institute for Functional Marine Biodiversity 的微生物生態學家和計算科學家 A. Murat Eren 告訴我，它們是「這顆星球上生命的建築師和看守者」。(一種土壤細菌甚至負責產生一種稱為 geosmin 的化合物，希臘語意為「泥土」和「氣味」，散發出雨後特有的氣味。) 幾乎所有微生物共有的特徵是它們無處不在（ubiquitous）。Boetius 告訴我，微生物生態學家有一句說法：萬物無所不至。例如，一滴海水可能含有一百萬個微生物，包括上百種或更多的 bacteria。微生物會殖民每個活的和死的植物和動物；它們生活在冰封的山頂、灼熱的火山以及最深洞穴和海洋的底部。當科學家採集 NASA 用於建造太空船的 clean rooms 時，他們僅在地板上就發現了兩百十五株 bacterial strains。微生物甚至有自己的微生物。同時，微生物一直在不斷進化。許多 bacteria 每天會分裂數次——而且，關鍵的是，在這個過程中會積累突變（mutations）。Eren 說：「每一次分裂都是一場生存的實驗，帶有一點不同的基因擲骰子。」不同類型的微生物以不同的方式繁殖：bacteria 和 archaea 是自我複製；viruses 會劫持其他物種的細胞；有些 fungi 是性生殖，而其他類型則通過釋放孢子（spores）傳遞 DNA。但它們都能隨著時間獲得新的特徵，就像植物和動物一樣——只是微生物的速度快得多。(Eren 說，人類進化速率和微生物進化速率之間的差距，「就像漂移的板塊與 F-16 戰鬥機之間的差異」。) 在十九世紀晚期，一位名叫 William Dallinger 的英國牧師曾用顯微鏡實驗，在溫水中培養了名為 flagellates 的微生物。他逐漸將溫度提高到一百五十 degrees，這是過去會殺死它們的水平。它們適應到了這個程度，以至於當它們被放回較冷的水中時就會死亡。近一個世紀後，密西根州立大學的科學家在一個幾乎沒有食物的惡劣環境中培育了 *Escherichia coli*。超過三萬代 bacteria 之後，一個 *E. coli* 的譜系發展出了消耗稱為 citrates 的分子（以前是無法食用的）的能力。一位生物數學家寫道，這種變化極為劇烈，彷彿人類獲得了食用木材的能力。反過來，我們的身體也在不斷適應周圍的數萬億微生物。我們每個人都有一個 microbiome——一個生活在我們身上和體內的微生物宇宙——它有助於消化食物、阻止感染並製造身體所需的化學物質。當微生物是有益或無害時，我們說它們已經殖民了我們（colonized us）。當它們有害時，我們說它們感染了我們（infected us）。即使如此，我們的身體也會適應其存在。我們的免疫系統會發展出新的防禦機制，試圖殺死那些本來可能會殺死我們的病原體。但在微生物世界快速變化的時代，植物和動物可能難以跟上步伐。「我們總是問：我們如何適應一個不斷變化的世界？」Eren 說。「真正的問題是：我們將如何與已經適應了新世界的微生物共存？」{{IMG:/magazines-images/new-yorker-2026-06-01/022.jpg}} Spear 最終住院了八天。醫生們密切觀察皮膚是否有任何進一步變黑的跡象，這會表明 *V. vulnificus* 感染仍在擴散。那六隻 blue crabs 被放在爐子上的一個鍋裡。「根本沒機會吃牠們，」Spear 告訴我。十月，我在 Maryland 看著 Spear 接受了後續手術。他處於麻醉狀態，身上蓋著紗布。只有他的右臂和左腿是可見的。我能看到感染後的痕跡：他前臂的整個長度都是閃亮的粉紅色，像義式火腿（prosciutto）。一位名叫 William Chiu 的急性照護外科醫生解釋說，他會用一層 Spear 自己體內的皮膚來覆蓋這個傷口。(他們從他的左腿取了皮，因為他的右腿上有紋身。) 我看著另一位醫生將看起來像馬鈴薯削皮器一樣的東西滑過 Spear 的大腿。然後他將形成的皮膚條狀物捲入一個 mesher 裡，這是一種會切割出幾何孔洞到組織中的器械，以便它可以擴展覆蓋更大的區域。最後，他把皮片移植給 Chiu，Chiu 小心地把它拉伸到 Spear 的手臂上。手術後，我和他的妻子在 shock-trauma unit 裡坐著。他的手臂上有 I.V.。他仍然顯得震驚，難以相信只是將手浸入當地河流就幾乎要了他的命。「我們從沒聽說過不該進水這回事。」儘管有這些情況，他的心情很好。他和妻子分享了他們聽到的關於其他 *V. vulnificus* 感染的故事。一位朋友說，他的一個兄弟，一名水工，因為感染失去了腿。他們的電工告訴他們一個住在附近的 Hoopers Island 的人，在被螃蟹殼劃傷後感染了致命的疾病。Spear 的妻子擔心在 Eastern Shore 度假的家庭。如果他們有開放性的切口或擦傷，該如何知道避開水域？在我們的談話中途，Spear 突然驚呼：「我不相信全球暖化。」現場陷入了一片尷尬的寂靜。我問他是否覺得在他的一生中天氣發生了變化。他沉思了一下，說：「現在很暖和，而且，這是什麼？十月？」他靠回枕頭上，和妻子交換了一個眼神。「我們不再有那麼嚴酷的冬天了，」他補充道。在 2023 年首播的 HBO 後末世劇《The Last of Us》開場場景中，一位流行病學家在電視上分享了他最大的恐懼：即真菌會適應越來越高的溫度。目前，大多數真菌的最佳生長範圍是在 fifty-four 和 eighty-six degrees 之間；而人體溫度徘徊在 ninety-eight 度左右。「目前，沒有理由讓真菌進化到能夠承受更高的溫度，」這位流行病學家說。「但如果情況改變了呢？」幾場景之後，一位感染了真菌的老婦人產生了對人類肉的嗜好。該集播出後，Johns Hopkins University 的微生物學家、著作《What If Fungi Win?》的作者 Arturo Casadevall 接到了大量的電子郵件。Casadevall 最著名的理論是溫血動物受到「熱屏障」（thermal barrier）保護，免受真菌的侵害。大多數感染人類的微生物要麼是 bacteria 要麼是 viruses；我們在很大程度上免於真菌病。 (我們的免疫系統也在保護我們方面發揮著關鍵作用。) 相較之下，對於植物和冷血動物來說，真菌構成了嚴重的威脅。Chytrid fungi 已導致超過九十種兩棲動物物種滅絕。Ophiocordyceps camponoti-floridani，啟發了《The Last of Us》中跳到人類身上的真菌的生物，以接管螞蟻的大腦而臭名昭著，彷彿將它們從正常的棲息地引導到真菌可以繁殖的地方。白鼻症（White-nose syndrome）這種困擾蝙蝠的真菌病，暗示了當微生物克服了哺乳動物的熱屏障時可能發生什麼事。蝙蝠通過在洞穴休眠來度過冬季資源短缺；在這段時間裡，它們的身體會降溫。引起白鼻症的真菌 *Pseudogymnoascus destructans* 在 fifty 到 sixty degrees 之間茁壯成長。當蝙蝠休眠時，它開始生長在蝙蝠的口吻、耳朵和翅膀上，常常導致它們過早從冬眠中醒來並餓死。「等到達到我們的溫度，你可以阻止百分之九十五的真菌物種侵入，」Casadevall 告訴我。但在近幾十年裡，他越來越擔心，在氣候波動的情況下，真菌可能會跨越保護人類的熱屏障。已經有相對較少的真菌病困擾著我們，其中一些可能正在擴散。*Coccidioides* 是一種土壤真菌，當其孢子定居在肺部時，會引起一種稱為 valley fever 的呼吸道感染，需要濕氣和雨水才能生長。California 因為經歷了更潮濕的雨季和更乾燥的旱季，在 2000 年到 2020 年間病例增加了八倍。*Blastomyces* 是另一種可感染肺部的真菌，它在河床的潮濕土壤和腐爛木材中生長，但寒冷的冬天似乎會殺死它。在 Minnesota，由於冬季顯著變暖，自 2000 年以來感染病例增加了四倍。該國最大的疫情發生在 Michigan，影響了一百六十二名製紙工人的工人，高峰期是在有傳聞說當地河流沒有結冰的記憶最早的冬天之一。在一篇 2010 年的研究論文中，Casadevall 預測氣候變遷會鼓勵真菌適應暖化，給它們感染人類提供了新的機會。在他發表論文前幾個月，一位在 Tokyo Metropolitan Geriatric Medical Center 的七十歲婦女患上了一種頑固且不熟悉的感染。當醫生們用棉棒擦拭她的耳朵時，他們發現了一種未知真菌，並將其命名為 *Candida auris*。(Auris 是拉丁語中的「耳朵」。) 這種真菌在一百零四 degrees 下沒有生長困難。Casadevall 推測，*C. auris* 最初感染的是植物，在發展出耐熱性後才開始傳播到人類。「這是任何人都無法想到的其他解釋，」Casadevall說道。這種真菌很快在全球病患身上被檢測到。它對現有的三種抗真菌藥物中有兩種具有抵抗力，並且對醫院常用的銨清洗劑也具備抵抗性，這表明試圖殺死微生物的努力可能反而幫助了它進化。在免疫功能低下或年邁患者中，感染的死亡率高達 sixty per cent，因為他們的身體難以抵抗這種真菌。Casadevall 的一位博士後研究員 Daniel Smith 記錄了看似實時的真菌適應過程。在 2023 年一個炎熱的夏日，他將黃色的 Starburst 糖果撒在了 Baltimore 幾個社區的人行道上，希望它們能作為微生物的膠水。然後他將這些糖果溶解在生理鹽水中，培養了那些被吸附的微生物生命。他的研究地點之一是在 Fayette Street 一個密集的市區街區，那裡的人行道平均溫度達到一百零二 degrees。另一個地點則是在 Guilford 的郊區社區，陰影下的溫度更接近 eighty degrees。熱鬧的社區中的真菌表現出了明顯的差異。那裡的黴菌和酵母顏色較淺，這表明它們產生的黑色素色素（melanin pigmentation）較少，而這種色素會吸收熱量。在最熱的地方發現了幾種類型的真菌——例如一種常見酵母耐熱菌株和數種 *Cystobasidium* 物種，這些物種可以感染免疫功能低下的人。其中一個物種 *Cystobasidium minutum* 可以在 ninety-eight degrees 下生長。「世界條件越模仿我們的身體，真菌就越有可能克服保護了我們數百萬年的這個熱屏障，」Smith 告訴我。在不久的將來，你認識的某人可能會感染由氣候變遷的微生物。2016 年，Mount Sinai Brooklyn 的總裁兼 C.O.O. Scott Lorin 在 Midwood 附近的社區得知，他重症監護室的三名病患血液檢測呈陽性 *Candida* 真菌。實驗室最初指向的是 *Candida albicans*，這是一種傾向感染植管的、可治療的感染，但沒有任何一位病患有植管。Lorin 回憶說：「有些地方不太對勁。」第二輪測試返回了一個更令人擔憂的結果，一個他從未見過的：*Candida auris*。Lorin 是一位精力充沛的醫生，穿著西裝次數和白大褂一樣
在一個酷熱的早晨，去年七月，Vernon Spear，一位健壯、留著稀疏灰髮的八十五歲老人，前往檢查位於 Maryland Cambridge 碼頭上懸掛的一個電網螃蟹陷阱。Spear 是 Eastern Shore 的終身居民，這裡靠近 Choptank River 流入 Chesapeake Bay 的地方。他住得離碼頭不到 fifty yards。他很高興地發現陷阱裡有六隻活潑的 blue crabs，這是一種當地美食，他喜歡將其蒸熟後灑上 Old Bay 調味料。然而，當 Spear 伸手進去時，他的手臂刮到了一些金屬物體，流了血。他並沒有擔心；他以前被抓過很多次。但在接下來的幾個小時裡，Spear 的手臂開始呈現出深紫和紅色的斑點。他的妻子 Lea 覺得看起來像是燒傷得很嚴重。很快地，他的手臂腫脹起來——皮膚下方似乎有液體積聚——於是他就趕往了當地的急診室。一位臨床醫生懷疑他感染了 Vibrio vulnificus，這種細菌在顯微鏡下看起來像帶尾巴的腎豆。它被廣泛稱為貪食肉體的細菌。
在一個酷熱的早晨，去年七月，Vernon Spear，一位健壯、留著稀疏灰髮的八十五歲老人，前往檢查位於 Maryland Cambridge 碼頭上懸掛的一個電網螃蟹陷阱。Spear 是 Eastern Shore 的終身居民，這裡靠近 Choptank River 流入 Chesapeake Bay 的地方。他住得離碼頭不到 fifty yards。他很高興地發現陷阱裡有六隻活潑的 blue crabs，這是一種當地美食，他喜歡將其蒸熟後灑上 Old Bay 調味料。然而，當 Spear 伸手進去時，他的手臂刮到了一些金屬物體，流了血。他並沒有擔心；他以前被抓過很多次。但在接下來的幾個小時裡，Spear 的手臂開始呈現出深紫和紅色的斑點。他的妻子 Lea 覺得看起來像是燒傷得很嚴重。很快地，他的手臂腫脹起來——皮膚下方似乎有液體積聚——於是他就趕往了當地的急診室。一位臨床醫生懷疑他感染了 Vibrio vulnificus，這種細菌在顯微鏡下看起來像帶尾巴的腎豆。它被廣泛稱為貪食肉體的細菌。
當 V. vulnificus 進入傷口時，它會損害血管，導致血漿滲漏到周圍組織中。免疫系統試圖保護身體，於是召集凝血細胞來阻止滲漏；在這個過程中，這些細胞切斷了血液流動，使得肉體開始壞死（necrotic）。這種細菌可能會引起休克、敗血症和多器官衰竭。一旦感染進入血液循環，至少有 fifty per cent 的情況會致命。
一架醫療直升機在 twenty minutes 內抵達。Spear 被送往 Baltimore 的 University of Maryland Medical Center 旗下的 R Adams Cowley Shock Trauma Center。沒有疑問他需要接受手術。相反地，他的醫生們更擔心的是是否能挽救他的生命。單純使用抗生素對 V. vulnificus 感染的幫助有限。控制這種細菌的最佳方法是切除受感染的組織。外科醫生快速地為 Spear 的前臂層層進行了切除術。幾個小時後他恢復意識時，感到驚恐萬分。他能看到自己的手臂內部；肌肉和骨骼都暴露出來了。「這只是一個大洞」，他告訴我。
「What has happened is that the environment has changed，」Rita Colwell，一位在 University of Maryland 工作、年屆 ninety-one-year-old 的微生物學家告訴我。她說，並不是細菌正在遷移。當淡水和海水混合的地方，低濃度總是存在的。但當水溫升高到 fifty-nine degrees Fahrenheit 以上時，V. vulnificus 就會變得更為豐富；而超過 seventy-seven degrees 時，它的族群就會激增。
在 late sixties 年代，Colwell 開始在 Chesapeake Bay 取樣微生物時，偶爾會聽到該地區有 V. vulnificus 感染的報導。 eighties 年的一個致命案例讓《Washington Post》和《Baltimore Sun》都為之震驚。「這是一個令人驚訝的罕見現象，」她告訴我。如今，每年在 Maryland 都確認了約十幾例病例；這個數字在十四年間增加了超過 fifty per cent。一個 2023 的研究發現，現在細菌可檢測的季節從初春開始，一直持續到秋天。「這很難察覺，而且它正在發生。」Colwell說道。
氣候變遷影響著地球上每個生命形式，但我們傾向於關注它如何衝擊某些脆弱物種：北極熊、海龜、珊瑚礁。微生物經常被忽略在討論暖化的敘事中，儘管它們的數量遠超過植物和動物。2019 年，一個由三十三個科學家組成的國際團隊在《Nature》期刊警告說，「看不見的大多數」生命正被升高的溫度轉變，而人類必須應對其後果。感染我們的微生物可能會變得更普遍，並出現在新的地方。數十億其他類型的微生物也可能受到影響。當它們的環境發生變化時，會如何反應？「我們正在處理地球上最早的生命體，」這位《Nature》論文的共同作者、擔任 Monterey Bay Aquarium Research Institute 總裁兼 C.E.O. 的 Antje Boetius 告訴我。「我們的星球就是試管。只要我們讓它稍微暖一點，一切都會改變。」
當科學家將地球所有物種描繪在一棵生命樹上時，人類的譜系看起來像一根小枝。微生物——指那些太小到需要顯微鏡才能看到的生物實體，包括 bacteria、fungi、viruses、protozoa、algae 和 archaea——佔據了這棵樹的大部分。微生物並不是我們星球被動的居住者——它們是我們環境的共同創造者。微小的 algae 產生了我們呼吸所需的大部分氧氣。各種微生物處理著地球上幾乎所有死亡的植物。「如果沒有這個非常基本的功能，我們所有人都會坐在一堆落葉裡，」在 University of California, Irvine 的生態學家 Steven D. Allison 告訴我。微生物與植物根系合作，也與調節大氣中碳量的葉片合作；「它們是這顆星球上生命的建築師和守護者，」來自德國 Helmholtz Institute for Functional Marine Biodiversity 的微生物生態學家兼電腦科學家 A. Murat Eren 告訴我。（甚至有土壤細菌負責產生一種稱為 geosmin 的化合物，這個名稱源自希臘語，意為「大地」和「氣味」，它會產生雨後特有的氣味。）
當科學家們將地球所有物種繪製成一棵生命之樹時，人類的譜系看起來就像是一根小小的樹枝。微生物（Microbes）——指那些太小到需要顯微鏡才能看到的生物實體，包括 bacteria、fungi、viruses、protozoa、algae 和 archaea——佔據了這棵樹的大部分。微生物並非我們星球上被動的居住者；它們是我們環境的共同創造者。微小的 algae 提供了我們呼吸的大部分氧氣。各種微生物處理著地球上幾乎所有死亡的植物。一位在 University of California, Irvine 的生態學家 Steven D. Allison 告訴我：「沒有這個非常基礎的功能，我們所有人都會坐在一堆落葉裡。」另一位來自德國 Helmholtz Institute for Functional Marine Biodiversity 的微生物生態學家兼電腦科學家 A. Murat Eren 則告訴我：微生物與植物根系合作，也與調節大氣中碳含量（carbon）的樹葉合作；它們是「這顆星球上生命的建築師和守護者」。(甚至有一種土壤細菌負責製造一種名為 geosmin 的化合物，該名稱源於希臘語，意指「大地」和「氣味」，它產生了雨後特有的氣味。)
幾乎所有微生物都有一個共同點：它們無處不在（ubiquitous）。微生物生態學家 Boetius 曾告訴我一句說法：萬物皆有處。舉例來說，一滴海水可能含有數百萬個微生物，包括一百種或更多種類的 bacteria。無論是活著還是死去的植物和動物，都會被微生物殖民；它們生活在冰封的山頂、灼熱的火山內部，以及最深洞穴和海洋的底部。當科學家們採樣 NASA 用來建造太空船的無塵室時，他們僅從地板上就找到了兩百十五個 bacterial strains。微生物甚至還有它們自己的微生物。
與此同時，微生物也在不斷地進化。許多 bacteria 每天會分裂數次——而且至關重要的是，在這個過程中會累積突變（mutations）。Eren 說：「每一次分裂都是一場生存實驗，就像擲出略有不同的基因骰子。」不同類型的微生物以不同的方式繁殖：bacteria 和 archaea 會自我複製；viruses 會劫持其他物種的細胞；而有些 fungi 是性生殖，但另一些則透過釋放孢子（spores）來傳遞 DNA。但它們都能像植物和動物一樣隨著時間獲得新的特徵——只是微生物的速度快得多。(Eren 說，人類進化速度與微生物進化速度之間的差距，就像「一塊漂移的大陸板塊」與「F-16 fighter jet」之間的差異。)
在十九世紀晚期，一位研究顯微鏡的英國牧師 William Dallinger，在溫水中培養了一種名為 flagellates 的微生物。他逐漸提高溫度至一百五十度，這個溫度原本會殺死它們。然而，它們適應到了極點，以至於當將它們放回較涼爽的水中時，反而死亡了。近一個世紀後，Michigan State University 的科學家們在一個幾乎沒有食物的惡劣環境中培育了 Escherichia coli。超過三萬代的 bacteria 之後，一個 E. coli 的譜系發展出了攝取已知為 citrates 分子的能力，而這些分子先前是無法消化的。一位生物數學家寫道，這種變化之極端，彷彿人類發展出了一種能夠吃木頭的能力。
我們總是會問：我們如何適應一個不斷變化的世界？Eren 說：「真正的問題是：我們如何與已經適應了新世界的微生物共存？」
Spear 在醫院待了整整 eight days。醫生們密切觀察他的皮膚，留意任何進一步變黑的跡象，因為那代表 V. vulnificus 的感染仍在擴散。六隻 blue crabs 被留在爐子上的鍋裡。「我根本沒吃到牠們。」Spear 告訴我。
十月時，我在 Maryland 看著 Spear 接受追蹤手術。他處於麻醉狀態，身上蓋著紗布。只有他的右手臂和左腿是露出來的。我能看到感染後的痕跡：他整個前臂都呈現出閃亮、粉紅色的樣子，像 prosciutto。一位名為 William Chiu 的急性護理外科醫生解釋說，他會用一層薄薄的自己皮膚來覆蓋這個傷口。（他們從他的左腿取了皮，因為他的右手臂上有紋身。）我看到另一位醫生將看起來像馬鈴薯削皮器的東西沿著 Spear 的大腿滑過。接著，他把得到的皮條狀組織捲過一個 mesher——這是一種會切出幾何孔洞的器械，讓皮膚可以擴展覆蓋更大的區域。最後，他將皮片移植給 Chiu，Chiu 則輕柔地把它拉伸到 Spear 的手臂上。
手術後，我坐在 Spear 和他的妻子身邊，在 shock-trauma unit。他的手臂上有 I.V.。他仍然覺得難以置信，只是把手浸到附近的河流裡，就差點讓他死去。「我們從沒聽說過不要下水。」他告訴我。儘管面臨這種情況，但他心情很好。他和妻子分享了他們聽到的其他 V. vulnificus 感染的故事。一位朋友說，他的兄弟，一個水工，因為感染失去了腿。他們的電工則告訴他們，在附近的 Hoopers Island 有個男人，只是被螃蟹殼劃到一點點，就得了致命的感染。Spear 的妻子擔心那些在 Eastern Shore 度假的家庭。如果他們有開放性傷口或擦傷，該怎麼知道要避免下水呢？
在我們的談話中，Spear 突然驚呼：「我不相信全球暖化。」現場陷入了一片尷尬的沉默。我問他是否覺得在他的一生裡天氣有變化。他沉思了一下，說：「現在很暖和，這不是十月嗎？」他靠回枕頭上，與妻子交換了一個眼神。「我們已經沒有那麼嚴酷的冬天了。」他補充道。
在 HBO 於 2023 年首播的後末日系列劇《The Last of Us》開場場景中，一位流行病學家接受電視採訪，分享了他最大的恐懼：真菌會適應越來越高的溫度。目前大多數真菌的最佳生長範圍是在 fifty-four 到 eighty-six 度之間；而人體的核心溫度則維持在 ninety-eight 左右。「目前沒有理由讓真菌進化到能夠承受更高的溫度，」這位流行病學家說。「但如果情況改變了呢？」幾場景之後，一位感染了真菌的老婦人開始對人類的肉產生興趣。
在 HBO 於 2023 年首播的後末日系列劇《The Last of Us》開場場景中，一位流行病學家接受電視採訪，分享了他最大的恐懼：真菌會適應越來越高的溫度。目前大多數真菌的最佳生長範圍是在 fifty-four 到 eighty-six 度之間；而人體的核心溫度則維持在 ninety-eight 左右。「目前沒有理由讓真菌進化到能夠承受更高的溫度，」這位流行病學家說。「但如果情況改變了呢？」幾場景之後，一位感染了真菌的老婦人開始對人類的肉產生興趣。
本集播出後，Johns Hopkins University 的微生物學家 Arturo Casadevall，也是《What If Fungi Win?》的作者，收到了大量的電子郵件。Casadevall 最著名的理論之一是：溫血動物受到「thermal barrier」的保護，免於真菌感染。大多數感染人類的微生物要麼是細菌，要麼是病毒；我們在很大程度上可以避免真菌疾病。（我們的免疫系統也在保護我們方面扮演關鍵角色。）相比之下，對於植物和冷血生物來說，真菌構成了嚴重的威脅。Chytrid fungi 已導致超過 ninety 種類的兩棲動物物種滅絕。Ophiocordyceps camponoti-floridani——這種啟發了《The Last of Us》中跳向人類的真菌——以接管螞蟻大腦而聞名，似乎將它們從正常的棲息地引導到真菌可以大量繁殖的地方。
白鼻症（White-nose syndrome）是一種困擾蝙蝠的真菌病，它暗示了當微生物克服哺乳動物「thermal barrier」時可能會發生什麼事。蝙蝠在冬天資源匱乏時會透過在洞穴中冬眠來生存；在此期間，牠們的體溫會下降。引起白鼻症的真菌 Pseudogymnoascus destructans 在 fifty 到 sixty 度之間茁壯成長。當蝙蝠冬眠時，它會在蝙蝠的口吻、耳朵和翅膀上開始生長，這經常導致它們提早從冬眠中醒來並餓死。「等到達到我們的體溫，你可以阻止 ninety-five per cent 的真菌物種侵入，」Casadevall 曾告訴我。但在近幾十年來，他越來越擔心的是，在氣候波動的情況下，真菌可能會跨越保護人類的「thermal barrier」。
Coccidioides，一種土壤真菌，當其孢子在肺部定居時，會引起一種稱為 valley fever 的呼吸道感染。它需要濕氣和雨水才能生長。經歷了更潮濕的雨季和更乾燥的旱季的加州，在 2000 年到 2020 年間，病例增加了八倍。Blastomyces 是另一種可以感染肺部的真菌，它生長在河床沿岸潮濕的土壤和分解木材中，但寒冷的冬天似乎會殺死它。在 Minnesota，由於冬季明顯暖化，自 2000 年以來，感染案例已經增加了四倍。該國最大的疫情發生在 Michigan，侵襲了 162 名造紙工，其高峰期發生在一場令人難忘的冬季，當時當地河流據稱沒有結冰。
在 2010 年的一篇研究論文中，Casadevall 預測氣候變遷會鼓勵真菌適應暖化，讓它們有新的機會感染人類。在他發表這篇論文前幾個月，一位在 Tokyo Metropolitan Geriatric Medical Center 的七十歲女性患上了一種頑固且不熟悉的感染症。當醫生用棉棒檢查她的耳朵時，他們發現了一種未知真菌，並將其命名為 Candida auris。（Auris 是拉丁語中「耳朵」的意思。）這種真菌在 104 度也能生長。
Casadevall 推測 C. auris 最初感染的是植物，並且是在它發展出耐熱性之後開始傳播到人類的。「這是任何人都無法想到的其他解釋。」Casadevall 說。這種真菌很快在全球病患身上被檢測到。它對三種可用的抗真菌藥物中兩者具有抗藥性，而且對於醫院常用的銨清潔劑也具備抵抗力，這表明消滅微生物的努力可能反而幫助了它的進化。在免疫功能低下或年長的病患身上，由於身體難以抵抗這種真菌，感染的死亡率高達 60%。
Casadevall 的一位博士後研究員 Daniel Smith 記錄到了一種看似即時發生的真菌適應性。在 2023 年一個炎熱的夏日，他在 Baltimore 數個社區的路面上塗抹了黃色的 Starburst 糖果，希望它們能作為微生物的黏合劑。然後他將這些糖果溶解在生理食鹽水中，並培養了附著的微生物生命。他的研究地點之一是在 Fayette Street 一處密集的市區街區，那裡的人行道平均溫度達到 102 度。另一個則是在 Guilford 的郊區社區，陰影下的溫度更接近 80 度。
在較熱的社區發現的真菌表現出了明顯的差異。那裡的黴菌和酵母顏色更淺，這表明它們產生了較少的黑色素色素沉積物（melanin pigmentation），而黑色素能吸收熱量。在最熱的幾個地點發現了幾種類型的真菌——例如，一種常見酵母的耐熱菌株，以及數種可以感染免疫功能低下者的 Cystobasidium。其中一個物種，Cystobasidium minutum，可以在 98 度生長。「世界條件越能模仿我們的身體環境，真菌就越有可能克服保護了我們數百萬年的這個熱學屏障，」Smith 對我說道。
在不久的將來，你認識的人可能會感染由氣候變遷所改變的微生物。2016年，Mount Sinai Brooklyn 的院長兼 C.O.O. Scott Lorin 在位於 Midwood 鄰里的醫院，得知他加護病房（intensive-care unit）的三名病患血液檢測呈陽性，發現了真菌感染。實驗室最初指出的是 Candida albicans，這是一種傾向侵犯植有靜脈導管的人的、可治療的感染，但這些病患都沒有植入任何導管。Lorin 回想起當時心想：「事情不對勁。」第二輪檢測結果更令人擔憂，這是他從未見過的：Candida auris。
Lorin 是一位精力充沛的醫師，穿著西裝的次數和白袍一樣多。他要求員工檢測整個 I.C.U.。他們驚訝地發現，處處都能找到 C. auris 的孢子，甚至在醫生和護士無法觸及的地方：窗簾、高高的牆壁、天花板上。I.C.U. 必須進行三天的除汙隔離。清潔人員扔掉了寢具，並拆除了部分天花板面板。
如今，最有可能檢出 C. auris 的病患——那些來自照護機構或依賴透析機（dialysis machines）或呼吸器（ventilators）等設備的病患——在入院時就會進行拭子採集。任何檢測呈陽性的人都會被隔離到二樓。三月，Lorin 和他的幾位同事帶我參觀了設施。我們站在一個看起來足夠正常的房間裡：米色的牆壁、瓷磚地板、一張環繞著窗簾的可調整病床。這個房間是專門為 C. auris 病例保留的。當它被使用時，進入醫院員工必須穿上全身防護服。他們甚至會使用一次性聽筒。感染預防主任 Vani George 告訴我，隔壁房間的一位病患就在今天早上檢測出 C. auris 的陽性結果。
Lorin 說，這些房間在病人之間進行消毒的方式，「超越了我們醫院歷史上任何過度的 terminal clean。」他和他的同事已經發布了他們的標準作業流程（protocol），供其他醫院參考。「手套、衛生紙、廚房用紙巾——所有東西都扔進垃圾桶裡，」清潔人員 Ulanda Wills 告訴我。「然後我們消毒房間：從頂到底使用漂白水，順時針方向處理天花板和牆壁。」有時候，在感染預防團隊宣布可以解除警報之前，需要經過兩到三次的擦拭。
我們離開房間，讓清潔組長推入了一台名為 Space-1 的紫外線設備。它四個可伸展的臂散發出足夠的 UV 輻射來分解微生物 DNA；在兩分鐘內，它可以殺死百分之九十九的微生物。門上的窗戶開始閃爍著霓虹藍光。當門再次打開時，我聞到了一股像是漂白水和熔蠟混合的味道。
Mount Sinai Brooklyn 自 2018 年以來就沒有 C. auris 的爆發。然而，這裡工作的任何人都不認為可以根除這種真菌。「一旦你已經有 C. auris 的定植（colonization），你就永遠會帶著它，」George 告訴我。人類的反應總是落後一步：當微生物改變時，我們能做的只有應對。
想像微生物的未來，一種方法就是觀察它們的過去。在三月，我造訪了位於 Ohio State University’s Byrd Polar and Climate Research Center 的全球最大冰芯收藏館之一。科學家們長期以來一直在冰川和冰原上鑽取冰柱，尋找關於地球史前時代的細節，例如古代的空氣氣泡和來自大氣體的微粒。直到這幾年，他們才意識到微生物也保存在這些冰芯中。
要想像微生物的未來，一種方法是觀察牠們的過去。三月我參訪了全球最大的冰芯收藏地之一，位於 Ohio State University 的 Byrd Polar and Climate Research Center。科學家長期以來從冰川和冰蓋中鑽取冰柱，以尋找有關地球史前時代的細節，例如古代的氣泡和來自大氣體的顆粒物。直到這幾年來，他們才意識到微生物也保存在冰芯之中。
穿上一件亮橘色的派克大衣後，我走進了一個巨大的冷藏室，溫度低於零度 thirty degrees。我的肺部收緊，膝蓋繃緊。裝滿冰的長金屬管子堆疊在層架上，其中一些來自已經不存在的冰川。「這些芯材來自非洲的 Kilimanjaro，」一位 O.S.U. 的古氣候學家 Lonnie Thompson 指著一些管子說：「這是世界上唯一的收藏。」
Thompson 和他的妻子 Ellen（她也是一位古氣候學家）已經收集了五十年的冰川冰。他帶我到一個研究人員檢視樣本的房間——那裡的溫度只有 twenty-four degrees——並滑出了一根來自 Huascarán 的冰芯，這是地球上最高的熱帶山脈。「你不可能再高、也無法再冷了，」他說。冰芯最深處的部分有超過 thirty thousand years 的歷史；要從山上取下它，他僱用了四十五名熟練的登山客和登山隊員，還租了一架直升機。接著，他又滑出了一根來自世界上最古老的非極地冰川：位於 Tibetan Plateau 上的 Guliya ice cap 的芯材。它包含至少 seven hundred thousand years 年的冰。我能看到裡面冷凍著微小的塵埃顆粒。
O.S.U. 的微生物生態學家 Virginia Rich 與她的同事 ZhiPing Zhong 共同研究了 Guliya ice，專注於過去 hundred and fifty thousand years 冷暖時期樣本。「我們看到微生物群落發生了協調的轉變，」Rich 在我們脫下派克大衣後，在冷藏室外告訴我。他們觀察到微生物整體多樣性的變化，以及哪些物種佔據主導地位。他們無法說出這些變化帶來了什麼後果——只知道當氣候改變時，微生物群落也會隨之改變。Rich 的另一位同事 Matthew Sullivan 發現病毒社群也隨著氣候的變遷而波動。對於 Rich 的下一個專案，她將研究 nineteenth century 快速暖化的時期——即「小冰期」的結束。「最大的未知數是今天的微生物會多快適應變化，」她說。「我們能夠對單個微生物物種說出：在過去 two hundred years 內，它們在溫暖與寒冷條件下分別是如何反應的？」
在走廊上，我遇到了 Brady O’Connor，一位研究南極冰芯的微生物學家，這些冰芯至少有五萬年的歷史。他和他的同事正在透過「喚醒」冰中的物種來進行研究。他將核心樣本中心的冰融化，並放在 petri dishes 上觀察什麼會生長出來。他告訴我，由於這些微生物已經進化出能在極低溫下生存的能力，所以它們感染人類或動物的風險非常低。我謹慎地檢視了一個培養皿，裡面有兩個米黃色的斑點，每個都比一個 dime 還小。「我們還沒有對這個進行 I.D.」，他指著那些斑點說。這些斑點是在前週出現在培養皿裡的。在冰中，這些微生物可能處於休眠狀態，只做足夠的活動來在極寒環境中生存，但現在它們正在快速分裂。每個斑點都含有數百萬個細胞。
越來越明顯的是，氣候變遷最大的威脅，並非來自溫暖地區升溫，而是來自寒冷地區解凍。2016年，一場源自西伯利亞的炭疽桿菌疫情，最終感染了數千頭馴鹿和至少 seventy 人，被歸因於融化的永久凍土釋放了休眠的孢子。最近，一個國際研究團隊從西伯利亞的永久凍土中復育了十三種「zombie viruses」，其中包括幾種會感染原生動物的病毒。估計這些病毒有數十萬年的歷史。O’Connor告訴我，當冰川融化時，冰中的微生物會流入海洋，對它們所加入的生態系統產生不可預測的影響。分解菌可以分解生物物質，產生甲烷等溫室氣體，而甲烷在地球大氣層中捕集熱能的能力比二氧化碳高出 twenty-eight 倍。像藻類這樣的光合作用生物可能會大量繁殖，雖然會產生氧氣，但也可能導致當地物種窒息。O’Connor說：「這些微生物會沒事的。它們正在運行這個星球，而且將繼續運行這個星球。」受到影響的可能是整個生態系統。
在波蘭 Adam Mickiewicz University 的微生物學家 Nicoletta Makowska-Zawierucha，一直在斯瓦爾巴群島（Svalbard, Norway）記錄這些風險。她在融化冰川的徑流樣本中發現了質體（plasmids）——一種自複製的微生物 DNA 環狀結構——它們有數千年歷史，這意味著它們從未與今天許多活著的生物接觸過。她告訴我，北極的微生物習慣在極端條件下生存，因此它們已經變得具有基因上的韌性。「它們不僅擁有功能不明的基因，還擁有抗生素抗性、金屬抗性基因和 biocide-resistance genes。」她說，這些基因中的每一個都可能讓微生物更難被殺死。由於她的發現，她成為了 Frontiers Planet Prize 的入圍者，這是一項價值一百萬美元的環境獎項。
Makowska-Zawierucha 擔心的並非微生物本身會具有傳染性，而是它們的遺傳物質可能以不可預測的方式改變整個微生物世界。人類是垂直地分享基因，從一代傳給下一代：我們會把基因傳給我們的孩子，但不會傳給我們的兄弟姊妹或朋友。相比之下，微生物通常透過一種稱為 horizontal gene transfer 的過程來分享 DNA。它們可以將質體（plasmids）釋放到環境中，讓其他微生物能「撿起」有用的基因——例如消化新食物、抵抗抗生素化合物或製造特定化學物質的指令。有些細菌甚至會使用一種稱為 pilus 的毛髮狀附屬物，物理性地黏附到其他細菌上，然後將其 DNA 片段傳遞出去。在 Svalbard，這個氣溫上升速度是全球平均水平四倍的地方，Makowska-Zawierucha 看到冰川融水與海水和污水混合在一起。「這是一個非常危險的機制，」她告訴我。我們無法預測微生物 DNA 會最終流向何處。
或許微生物可以幫助清理人類造成的混亂局面。一些科學家夢想在微生物生物反應器中捕獲碳，或培育能吃甲烷或塑膠的微生物；某些土壤微生物可以讓作物更能耐受乾旱或高溫。來自沙烏地阿拉伯 King Abdullah University of Science and Technology 的海洋科學家 Raquel Peixoto 研究了有助於珊瑚礁在 Red Sea 生存的微生物。她的研究表明，有益的微生物可以在熱浪期間移植到珊瑚礁上，使珊瑚減少遭受白化和死亡的風險。「你必須先恢復 microbiome，」Peixoto 說。「我看不見沒有我們這麼做未來的日子。它始於微生物。」Peixoto 和同事在最近的一篇 Nature 論文中寫道，微生物干預措施都必須經過安全篩檢。人類才剛開始了解微生物如何塑造環境，試圖利用它們的力量可能會帶來意料之外的後果。
或許微生物可以幫助清理人類造成的混亂局面。一些科學家夢想在微生物生物反應器中捕獲碳，或培育能吃甲烷或塑膠的微生物；某些土壤微生物可以讓作物更能耐受乾旱或高溫。來自沙烏地阿拉伯 King Abdullah University of Science and Technology 的海洋科學家 Raquel Peixoto 研究了有助於珊瑚礁在 Red Sea 生存的微生物。她的研究表明，有益的微生物可以在熱浪期間移植到珊瑚礁上，使珊瑚減少遭受白化和死亡的風險。「你必須先恢復 microbiome，」Peixoto 說。「我看不見沒有我們這麼做未來的日子。它始於微生物。」Peixoto 和同事在最近的一篇 Nature 論文中寫道，微生物干預措施都必須經過安全篩檢。人類才剛開始了解微生物如何塑造環境，試圖利用它們的力量可能會帶來意料之外的後果。
去年，國際自然保育聯盟（International Union for Conservation of Nature）——這個傳統上致力於保護瀕危動植物的組織——成立了第一個專門負責編目和保存全球微生物的小組，承認這些微生物也是值得拯救的生命形式。該小組將建立一份瀕危微生物及其棲息地的清單，並鼓勵收集居住在沙漠或深海等極端環境中的稀有微生物。一個類似的行動「Microbiota Vault」則旨在保存我們食物來源和消化系統中的微生物物種。來自 Benin、Brazil、Ethiopia、Ghana、Laos、Thailand 和 Switzerland 的小組正在收集近兩百份發酵食品樣本，以及超過一千份人類糞便樣本。這項努力的靈感來自 Svalbard Global Seed Vault，該設施保存了數千種植物：如果行星條件變化到一個微生物在野外消失，人類就有機會將其帶回。
然而，要進行多少微生物監測，其規模之大令人難以想像。新設立的 Microbe Atlas Project 利用超過五萬個研究的數據，繪製出地球微生物組的地圖。但若要涵蓋所有被認為存在的微生物物種，這個資料庫需要呈指數級增長。電腦科學家 Eren 認為，環境微生物應該像 National Oceanic and Atmospheric Administration 收集氣象數據一樣，每天在全球範圍內進行採樣。「人們想要管理和保護環境，但地球上執行大部分實際生物學工作的實體，正在我們的控制和管理框架之外即時演化。」他說道。
在我前往 Maryland 拜訪 Spear 的旅途中，我在 College Park 的 University of Maryland 與 Henry Sage 見面了，他是 Rita Colwell 的 Ph.D. 學生。我們沿著流經校園的 Paint Branch River 的支流散步，Sage 在河床的石頭上輕巧地站立，以便採集水樣。河流發出無害的潺潺聲，陽光反射在水面上。這是一個寧靜的場景，看起來一點也不危險。
之後，Sage 透過電子郵件告訴我，水中似乎含有少量 Vibrio cholerae，這種細菌會引起霍亂。Sage 將把幾乎所有的 Ph.D. 研究都投入到監測 Potomac River 的單一微生物家族上。閱讀他的電子郵件後，我想到了地球上正在發生轉化的數十億微生物物種，以及僅僅要理解它們的情況所需要的科學家數量。
春天時，Spear 打電話給我進行關心。在他感染後的九個月裡，他終於完成了醫療治療。他傳給我的照片是他的手臂：移植的皮膚比其他部分稍微粉紅色一點，我還能在他的腿上看到一個粉紅色的斑塊，但除此之外，他恢復得非常出色。他仍然對再次下水感到謹慎，但他認為這種情況可能會改變。他說：「等天氣變暖了，我想抓一些螃蟹。」他笑著說道。
我在 Maryland 的某個傍晚，我特地去了 Baltimore 的 Inner Harbor 吃晚餐。太陽正在落山，天氣足夠暖和，讓我想要在戶外用餐。或許我甚至會嘗試 blue crab。然而，當我從我的 Uber 下車時，聞到了一股我在白天早些時候就注意到的刺鼻氣味。我越靠近水邊，空氣裡散發的腐敗味就越重。我問了一位餐廳接待員發生了什麼事，她告訴我，這個港口最近經歷了所謂的 pistachio tide。在一次不合時宜的秋季熱浪之後，富氧的表層水快速冷卻，增加了密度並使其沉降。
港口底部原本低氧且富含硫磺細菌的水，浮到了水面。成千上萬的魚、蝦和螃蟹都窒息了，而硫磺細菌大量繁殖，讓整個港口呈現出霓虹綠色。最後，我帶著外帶餐回了我的飯店房間。我緊緊關上了窗戶。空氣中仍殘留著腐敗的味道。♦