加利福尼亚州拉霍亚——当她的父亲因败血症奄奄一息时，珍妮尔·艾尔斯在他的床边度过了痛苦的九天。当他未能战胜这种致命的血液感染时，她悲痛欲绝。然后她感到沮丧。她知道一定有更好的方法来帮助像她父亲这样的病人。
事实上，她正在她的实验室里研究一种方法。
艾尔斯是一位干劲十足的生理学家，她毫不掩饰地用鲜艳的粉红色装饰她的实验室，她决心颠覆我们对人体如何对抗疾病的最基本理解。
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几十年来，科学家们一直专注于免疫系统如何对抗病原体。艾尔斯认为，我们生理学的其他要素至少同样重要——因此她正在寻找有益细菌，这些细菌似乎可以帮助一些患者在重病期间保持健康的食欲并修复受损的组织。
如果她能找到它们——而且她已经开始这样做了——她相信她可以开发出药物，以增强缺乏这些品质的患者的这些能力，并帮助人们在与败血症、疟疾、霍乱和许多其他疾病的斗争中活下来。
她的方法，简而言之：停止过度担心对抗感染。相反，帮助身体耐受它们。
不，她不是在胡说八道一些关于让身体自愈的新时代加州胡言乱语。作为圣地亚哥蓬勃发展的生物科技海滩中心索尔克研究所的副教授，艾尔斯正在利用来自微生物组学、遗传学和免疫学领域的所有高科技工具——并着眼于各种动物——来弄清楚为什么有些人比其他人更能耐受感染。
艾尔斯说，这项工作迫切需要，因为越来越清楚的是，我们使用抗生素和抗病毒药物对抗感染的标准方法是完全不足的。这些药物并非对所有疾病都有效，它们在杀死有害细菌的同时也杀死了有益细菌——而且它们的不加节制的使用正在导致抗生素耐药性细菌或“超级细菌”的兴起，这让疾病专家感到恐惧，因为几乎没有办法阻止它们。
2015年，艾尔斯的父亲罗伯特·兰伯顿在一次常规胆囊手术后患上了败血症。为了在重症监护室对抗感染，医院使用了一系列抗生素。
但没有一种有效。
“我们只专注于制造新的抗生素，”艾尔斯说。“这是一场我们永远无法赢得的军备竞赛。”
艾尔斯的旅程始于数千只生病的突变果蝇。大约在10年前，在生物学家大卫·施耐德位于斯坦福大学的实验室里，艾尔斯还是一个研究生。她用李斯特菌感染了超过10,000只携带各种基因突变的果蝇。“我的手受伤了，因为我不得不注射这么多果蝇，”她回忆道。
虽然许多免疫学家会寻找非常特异性的免疫反应，但艾尔斯提出了一个更简单，但也可能更重要的问题：哪些果蝇存活了下来？
通过比较快速死亡的突变体和幸存者，她发现特定的基因组在预防、遏制甚至修复李斯特菌感染造成的损害方面发挥了作用——而与果蝇体内的细菌水平无关。
施耐德和艾尔斯将幸存果蝇的反应描述为耐受性。他们进而提出，对病原体的免疫反应并非故事的全部，而耐受性——身体在感染期间最大限度地减少损害的能力——也可能发挥关键作用。艾尔斯后来将她研究的内容称为“耐受防御系统”。
“我们是在告诉免疫学领域，‘你们需要转变观念，’”艾尔斯说。
免疫学家们对此并不 impressed。
斯坦福大学医学院微生物学和免疫学系主任施耐德说，他们不乐意看到长期以来对免疫系统的关注受到挑战。他们讨厌“耐受性”这个词，因为它在他们的领域内有许多特定的技术含义。
“每次我们使用这个词，免疫学家都会跳出来指责我们，抱怨我们不能使用他们的词，”施耐德说。
他说，考虑到植物生物学家已经使用“耐受性”这个词一个多世纪来描述那些尽管感染了疾病，但仍然足够健康以结出果实的植物，这似乎是一个琐碎而愚蠢的分歧。“我们没有盗用他们的词，”他说。
尽管受到了冷遇，但这个想法立即引起了美国最著名和最具创造力的免疫学家之一的注意：鲁斯兰·梅德日托夫，他几乎囊括了近期生物学的所有主要奖项，许多人认为他在2011年因共同发现Toll样受体（免疫系统的关键模式识别分子）而被不公平地忽视，未能获得诺贝尔奖。
多年来，梅德日托夫一直对一个他无法解释的发现感到沮丧。在一次又一次的实验中，他注意到受感染动物的存活率差异很大——而且携带多少病原体或致病微生物似乎并不重要。他说，如果杀死微生物是唯一重要的，那么受感染动物的这种差异化存活率就完全没有意义了。
“所有关于免疫系统如何运作的标准思维，”他说，“显然是低效的。”
因此，当他第一次阅读艾尔斯和施耐德的论文——以及宾夕法尼亚州立大学的安德鲁·里德和拉斯·拉贝格的工作——时，他确信耐受性是免疫学家长期以来忽视的关键问题。
“我立即被这个想法迷住了，”他说。“这听起来如此合乎逻辑，又令人生物学上感到满意。”
施耐德本人将目前关注杀死微生物的做法描述为“一种非常暴力和军事化的方法”。
“没有人说，‘我们为什么不能和平共处？’”他说。
这正是艾尔斯在她的实验室里提出的问题。
脚穿闪亮乐福鞋的开拓者
艾尔斯可能因为她自己有点不落俗套而投身于这个开创性的领域。艾尔斯出身于一个卑微的家庭——她的父亲是一位在农场长大的德国移民，她的母亲是一位簿记员——她是三个兄弟姐妹中唯一的科学家。“我的家人一直为我感到骄傲，”她说。“但他们从来不明白我做什么。”
艾尔斯在索尔克研究所的实验室恰好是全女性的，而且非常粉红色和闪闪发光，甚至连实验室的脚凳也是如此。科学家们戴着亮粉色的橡胶手套。实验室的连帽衫是粉红色的，背面印着“狼群”。架子上摆放着来自各种实验室庆祝活动的香槟——是的，也是粉红色的。
在另一个架子上静静地坐着：科学芭比。“她的裙子太短了，但她确实穿着封闭的鞋子和护目镜，”艾尔斯打趣道。
30多岁的艾尔斯经常出现在该地区的高中——她将白色实验服与迷人的眼影和闪亮的乐福鞋搭配在一起，传达一个强烈的信息，即女科学家可以成为伟大的研究人员，也可以做自己。艾尔斯说，她的实验室在过去四年里一直是全女性的，这纯属偶然。她说，她的第一位男性博士后将于今年秋天加入，她干巴巴地补充道：“我希望他喜欢粉红色。”
认识艾尔斯的人将她的成功部分归因于她广泛的好奇心。她广泛阅读，而且远远超出她的学科领域。
事实上，正是一篇关于植物尽管感染了叶锈病但仍保持健康的19世纪论文，帮助启发了艾尔斯关于耐受性的思考。“这在动物身上从未被研究过，从未在动物身上被描述过，”她用她特有的快速热情的语速说道。“这就是为什么你应该始终阅读你专业领域之外的论文。”
（她还对伤寒玛丽着迷，这位厨师在20世纪初在纽约使数十人患病并导致三人死亡，但不知何故耐受了她自己的感染。）
艾尔斯从她以前的导师那里学到了一招，她在她的工作中使用了数学、进化论和生态学，并且总是狼吞虎咽地阅读关于有趣动物的新论文——最近是蚂蚁和盲鳗——这些动物可能会阐明她正在研究的现象以及培养皿之外的更大图景。“我刚刚给珍妮尔发短信询问裸鼹鼠，”施耐德说。“我已经不想再看T细胞了。”
艾尔斯直言不讳，性格直率，可以被归类为工作狂。除了与她的丈夫和心爱的金毛猎犬——她以她父亲的原始德语名字汉斯·费迪南命名——共度时光外，艾尔斯承认她的大部分时间都沉浸在工作中。
“如果你是一名科学家，这是一种生活方式，而不是一份工作，”她说。
但这并不意味着她没有幽默感。
最近的一天，她带领她的实验室伙伴在实验室里进行了一场疯狂的追逐，当他们寻找一种特别难闻气味的来源时，这群人尖叫着、笑着。结果发现是一个装满神秘细菌的烧杯，有人让它放得太久了。
她的团队也一直在等待，但没有成功，等待细菌在一个他们显眼地陈列在实验室里的甜甜圈上生长。（这种等待引发了很多关于甜甜圈里可能有什么东西来抑制所有微生物生长的不安的笑话。）
艾尔斯说，她感到非常幸运能在索尔克研究所工作，这是一个标志性的海滨水泥和柚木建筑群，在20世纪60年代，它是首批实验室之间真正没有墙壁的科学研究所之一。艾尔斯说，能够如此轻松地与神经科学和代谢方面的同事合作，极大地加快了她的工作速度。
但她成功的主要原因可能是她从父亲那里继承来的职业道德。罗伯特·兰伯顿是一名喷气发动机机械师，他每周工作七天，每天从他在利弗莫尔的家通勤几个小时到位于奥克兰的劳斯莱斯工厂。
十几岁时，艾尔斯在高中期间一边卖冰淇淋，一边在杂货店上架。即使每天通勤几个小时并在实验室全职工作，她仍然在伯克利大学获得了4.0的平均绩点。她的干劲在斯坦福大学继续保持，她在那里于2009年获得了博士学位。“她每天通勤几个小时，仍然完成了很多工作，”施耐德说。“她工作非常努力。”
就像她的父亲一样，他是一位海军军人，也是越南战争退伍军人，即使在他晋升到管理喷气发动机测试机构之后，仍然愿意擦洗甲板，艾尔斯在需要时也愿意卷起她的实验服袖子。
“我会去收集小鼠粪便，”她说。“我不觉得这有什么低人一等。”
她的工作正在引起人们的注意：2014年，艾尔斯是美国仅有的15位被提名为Searle学者的青年科学家之一。第二年，五角大楼的国防高级研究计划局授予了她青年教员奖。这两项荣誉带来了总计80万美元的研究经费。
一场我们无法赢得的战争
全球每年有超过70万例死亡归因于我们目前的药物无法击退的感染。世界卫生组织最近发布了一份“最受关注”名单，列出了世界上最危险的超级细菌。
到目前为止，公共卫生部门的反应是呼吁开发更新、更有效的抗生素。例如，美国和英国的一个公私合作项目将在未来三年内向致力于新药的初创企业投资数千万美元。
上个月，国会两院的民主党人提出了一项法案，其中包括20亿美元，专门设立一个新的抗生素奖金。
艾尔斯所能做的只是叹息。
她深入了解细菌。她尊重甚至热爱它们。而且她知道它们将永远获胜。
她认为，社会需要不针对细菌的药物，因为细菌可以如此迅速地进化以躲避我们最好的药物。
相反，她认为我们可以利用这些细菌——甚至是那些通常被归类为病原体的细菌——来制造新药，通过靶向感染者的组织和器官来拯救生命。这将是一种全新的治疗方法，可以减少我们对抗生素的依赖，并在像她父亲这样的抗生素失效的情况下帮助拯救生命。
她很难传播她的观点。STAT联系了许多抗生素耐药性专家，他们表示他们对这个新领域了解不足，无法置评。
然而，慢慢地，一些研究人员开始转变观念。
去年，三位败血症专家——败血症是导致艾尔斯父亲死亡的血液感染——在一篇医学期刊社论中写道，在患者身上诱导耐受性“可能是添加到目前败血症护理和治疗组成部分中的缺失但必要的要素”。
这种方法也可能有助于治疗像流感这样的病毒性疾病。它也可能在癌症方面发挥作用。正如施耐德指出的那样，耐受性似乎是该领域的一个问题：一些癌症患者尽管肿瘤负荷很大，但仍然存活下来，而另一些患者则死于最小的肿瘤。可以帮助患者保持食欲并增强被化疗和放疗削弱的身体的药物可能会提高生存率。
“这基本上是一种全新的药物类别，一种全新的治疗策略，”梅德日托夫说，他自己也领导着一家名为Vendanta的初创公司，旨在寻找治疗自身免疫和炎症性疾病的新型微生物药物。
艾尔斯没有参与该项目。她一直在自己的实验室里拼命工作，推出了一系列研究，这些研究发现了新药的关键靶点。她的主要关注点：数万亿细菌——统称为微生物组——它们存在于我们的身体中，但不会使我们生病。艾尔斯怀疑它们可能在耐受防御系统中发挥关键作用。
但是，如果细菌确实有助于提高对疾病的耐受性，那么涉及哪些菌株，它们到底在做什么呢？
为了寻求答案，艾尔斯和研究人员米歇尔·李和亚历山德里亚·帕拉费里·席贝尔收集了来自全国各地的小鼠，并测试了它们对由一种沙门氏菌引起的肺炎和肠道感染的反应。（艾尔斯总是很乐意向参观者展示她实验室里放着一小罐小鼠内脏的罐子。）
在这项研究中，小鼠的基因相同，但由于它们在不同的环境中长大，因此它们的微生物组完全不同。一组小鼠尽管病原体水平相当，但并未遭受肌肉萎缩——这表明它们的微生物组中的某些东西正在促进耐受性。
当他们将这些耐受性小鼠的微生物组与普通小鼠进行比较时，他们发现只有耐受性小鼠携带一种特定的E. coli菌株，艾尔斯称之为“超级英雄细菌”。当将该菌株给予普通小鼠时，也阻止了它们肌肉萎缩。
进一步的研究表明，E. coli正在离开肠道并迁移到脂肪组织，在那里它激活了免疫系统的一个部分，称为炎症小体，炎症小体可以触发炎症以帮助对抗微生物。在这种情况下，E. coli正在使用相同的机制来滋养肌肉。艾尔斯现在正在寻找人类中的类似物，有一天可以用作治疗肌肉萎缩的药物。
在另一项研究中，艾尔斯发现一种名为SlrP（发音为“slurpee”）的细菌蛋白可以防止小鼠死于沙门氏菌感染。感染了不包含该蛋白质的突变沙门氏菌菌株的小鼠比感染了普通沙门氏菌的小鼠吃得更少、体重减轻得更多、死亡得更快。
艾尔斯和研究员希拉·饶发现，野生沙门氏菌中的SlrP蛋白阻断了肠道通常发送给大脑的信号，告诉大脑停止进食——并帮助保持受感染的小鼠存活并吃得好。
“沙门氏菌实际上已经进化出让我们保持健康的方法，”饶说。它们这样做有既得利益：只要我们继续进食和活动，沙门氏菌就可以继续繁殖并传播到其他宿主。
艾尔斯希望利用这种见解开发一种基于SlrP的药物，可以增加病患或正在接受化疗的人的食欲。
艾尔斯渴望推进关于耐受性的基础科学——并坚信它将带来新的疗法。“我绝对认为这些疗法可以救我的父亲，”她说。
对于罗伯特·兰伯顿来说，一切都太迟了。但对于其他人来说，可能还为时不晚。