本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
本文是关于文明、真菌和酒精的六篇文章（是的，我增加了一篇）系列中的第三篇（参见第一篇和第二篇文章）。前四篇文章已经确定，但该系列如何结束将由读者的评论和想法决定。
给我一杯杜松子酒，给霍乱一杯——生命是不可预测的。它可以在一个地方开始，在另一个地方结束，或者在一个地方开始，最终回到同一个地方，但观点却截然不同。珍妮特·格思里在她家乡因弗内斯担任科学家，关注水质。这是一份好工作。她很开心，但也可能有点不安。不安会害死人。不安会让你去打仗。不安让珍妮特·格思里去读研究生。她决定在阿伯丁大学微生物学系攻读硕士学位，同时继续白天的工作。她必须继续全职工作，但会抽出时间。然后事情发生了变化。她开始阅读关于世界各地以及她所在地的健康状况，她每天在周围走动的地方，她了解的地方，苏格兰的因弗内斯。因弗内斯是一个和平的城市，至少现在是，一个以烈酒闻名的城市。但情况并非总是如此。在石砌建筑和繁忙的街道下潜伏着幽灵。
[图片 1：1900 年代早期的苏格兰因弗内斯。照片中没有明显的幽灵，但它们确实存在。]
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在 1800 年代早期，因弗内斯遭受了霍乱的爆发。霍乱是一种可怕而野蛮的疾病，由一种细菌物种——霍乱弧菌引起，它会在肠道中安家，引起剧烈的腹泻和呕吐（这有助于它找到其他宿主），而且通常会导致死亡。现在它很容易治疗，但在许多地方仍然不是。去年，有三到五百万人感染了霍乱，其中有超过十万人死亡。从历史上看，霍乱会更加普遍，原因很简单，它是在人们饮用或食用被粪便污染的水或食物时从一个人传播到另一个人的，而在我们文明历史的大部分时间里，这种情况都是如此，而且在许多地方仍然如此。
霍乱似乎起源于印度，然后传播到世界各地，从一个受污染的水源传播到下一个。1832 年 8 月，苏格兰因弗内斯的人们开始病得很重。他们不知道霍乱的故事。他们只知道自己生病了。他们因无法控制的腹泻和呕吐而抽搐。这种疾病挨家挨户地传播。它的传播持续了大约 11 周，当它结束时，有超过 170 人死亡。市政厅和会议室不得不改造成临时医院。当格思里阅读死亡的故事时，她被所发生事情的随机性所震惊。例如，在 1832 年 5 月 11 日，据报道，“在乔治堡，一名士兵死于霍乱，一名女性已从中康复。”为什么是他，而不是她？肯定有一些原因1a。
格思里发现自己被那些受影响的人的故事所吸引。她开始想知道那些幸存者是否有任何不同之处。死亡似乎是如此随机。然后她找到了第二个谜题，也是让她想看到所有其他谜题的那个谜题。她找到了一张来自霍乱爆发时期的海报，敦促人们避免生吃水果和蔬菜，并饮用发酵和烈性酒，至少要适量。这个标志很简单。它没有解释为什么这是一个好主意。当时，没有人理解霍乱是什么，更不用说它是如何传染的。但格思里对这张海报很感兴趣。她经常发现自己想知道，这个建议是否真的有用。饮酒真的能救你的命吗？
格思里被这个问题所困扰。正如她当地报纸《因弗内斯信使报》的一篇文章所说，她把大部分时间都花在了“用红酒、杜松子酒、胡萝卜、苹果和李子做实验”。她的论文将探讨干净的蔬菜或烈性饮料是否能使人免受霍乱的侵害，即使他们周围的世界似乎正在崩溃。格思里计划比较霍乱弧菌在杜松子酒和红酒（以及苹果和李子）中的存活情况。她的方法将测试饮料中的霍乱是否会被杀死，也许，这是我的猜测，还会提供一些关于一旦饮用酒精后，霍乱在你的口腔或肠道中会发生什么情况的指示。如果苍蝇可以用酒精杀死它们的寄生虫，也许人类也可以。
[图片 2：罕见的孤立霍乱病原体，霍乱弧菌的视图。在现实生活中，它很少单独到达。]
饮酒至少有两种方式可以使你免受霍乱的侵害。饮酒实际上可能会杀死人体肠道或血液中的病原体，就像果蝇血液中的酒精杀死它们的寄生虫一样。格思里没有测试这种可能性，但我会回到这个问题。另一种情况是，如果你摄入的所有液体都是煮沸的汤或烈酒，你可能首先不会接触到霍乱。虽然发酵本身很可能杀死大多数病原体，但许多酒精饮料，包括 1800 年代在因弗内斯生产的杜松子酒，在生产后都会添加水。同样，许多探险家的船只都携带用水稀释的啤酒（这样他们喝的基本上都是啤酒水）。就因弗内斯而言，水会来自受污染的河流。酒精是否足以杀死它？
格思里想知道。她取了一些烧瓶，里面加入了霍乱的水。然后她加入了稀释到不同浓度的干伦敦杜松子酒，并分别加入了不同浓度范围的乙醇。问题是杜松子酒或乙醇是否会杀死病原体，以及是否存在杀死病原体所需的最低浓度。格思里搅拌了她的饮料，然后等待。
实际上，她搅拌了饮料，等待，然后一遍又一遍地重复实验。经过几个月的深夜，下班后，一切都完成了，她可以查看她的结果。霍乱是一种顽强的野兽。它有可能在酒精中存活下来，如果它确实存活下来，那就意味着那些遵循卫生部门敦促的人实际上可能面临更大的风险。
当她做研究时，时不时地退后一步以寻求视角，格思里发现她并不是唯一一个考虑酒精对病原体的影响的人。其他人也偶然发现了类似的痴迷，尽管她的重点是杜松子酒，而他们的重点几乎总是葡萄酒。其中一些研究是在她开始工作时完成的。另一些研究才刚刚开始。葡萄酒研究测试了一杯好红酒是否会影响饮料中病原体的存在。他们测试了它是否会影响口腔中相同的病原体。在一种情况下，研究甚至测试了葡萄酒是否可以杀死模拟肠道中的病原体。另一项研究测试了那些饮用葡萄酒的人是否往往会减少某些病原体，例如引起溃疡的细菌，幽门螺杆菌。格思里阅读了这些研究（我稍后也会揭示这些研究的结果），但她想了解她的目标，杜松子酒。
格思里的结果很简单，一个几乎不需要解释的简单图表。当向霍乱中加入水时，霍乱会继续存活，不受影响。当加入高浓度的酒精时，霍乱会迅速死亡。酒精杀死了霍乱，就像它杀死捕食苍蝇内脏的黄蜂一样。霍乱（和人类）的结果不如苍蝇的结果详细（我们几乎总是对苍蝇的健康比对人类的健康了解更多）。然而，结果是明确的。她测试的所有酒精浓度都杀死了霍乱。酒精浓度越高，霍乱死亡的速度越快。值得注意的是，杜松子酒杀死病原体所需的时间为一到二十六个小时不等，具体取决于其浓度，而不是立即生效。如果有人喝了你的杜松子酒，从而给你留下某种病原体，你的杜松子酒仍然可能具有传染性。换句话说，如果你看到有人正处于霍乱的活跃期，你可以给他你的杜松子酒，但不要让他还给你。
保持船舶健康——格思里的研究是一个起点，但尤其是在过去几年和几个月发表的大量其他研究的背景下，它开始讲述一个关于霍乱和酒精的故事，也许是更广泛的关于酒精和疾病的故事的一部分。酒精（以及据推测，尽管格思里没有测试，发酵）可以杀死霍乱。格思里表明，这种效果可能发生在水中，而且很可能发生在 1800 年代早期因弗内斯顾客的饮料中。在霍乱爆发期间饮酒的人似乎不太可能死于霍乱。在其他地方，一项关于 1900 年代法国葡萄酒和霍乱的研究发现，那些饮用葡萄酒的人往往更有可能幸免，也许，格思里认为，同样的事情也发生在因弗内斯。这也不是故事的结局。其他研究还表明，酒精含量为 10% 的龙舌兰酒可以杀死沙门氏菌、志贺氏菌和大肠杆菌（所有这些都与蒙特祖玛的复仇以及其他疾病有关）。另一方面，10% 的乙醇对相同的病原体以及单独对霍乱的效果较差，这表明酒精要么需要与葡萄酒或龙舌兰酒中发酵产生的特定（神奇的）化合物结合，要么需要高浓度。情况仍然不完整，但正在显现。通过数十项新研究的喧嚣，人们看到了可能的具体暗示。
当这种能够杀死烧瓶和培养皿中微生物的酒精进入人体时会发生什么？我个人猜测，酒精一旦进入人体，它对微生物的影响就结束了。它在胃中被稀释并四处晃荡，然后通过肠道的大表面积，其潜在的微小影响可能会被分散。幸运的是，没有人问我研究酒精在体内影响是否值得。在过去的五年里，研究表明，酒精对我们体内的细菌产生了巨大的影响，虽然这些研究是断断续续的，并取得了重大突破。
饮酒可以抗癌？——定期少量饮用葡萄酒或啤酒，或者一生都这样饮用的人，患溃疡和胃癌的风险会降低，这种疾病由细菌幽门螺杆菌引起（抱歉地说，葡萄酒的效果比啤酒更明显）。最近一项关于酒精对幽门螺杆菌影响的研究并非实验，但它考虑了尽可能多的变量，并考察了近一万名受试者，因此具有很强的暗示性。幽门螺杆菌在多项研究中也显示在实验室中会被葡萄酒杀死。每天一杯酒可能真的能远离溃疡2。
如果你有一个模特的胃——另一项研究，这项研究采用了一个模型胃，发现当你给胃喝葡萄酒时，葡萄酒能够杀死病原体单核细胞增生李斯特菌的细胞，这是一种与一种称为李斯特菌病的食物中毒有关的病原体细菌，这种疾病会导致十分之二的人死亡。在模型胃中，葡萄酒还减缓了李斯特菌种群的生长。因此，如果你有一个模特的胃，你的葡萄酒可能会帮助你防御李斯特菌细菌。似乎还没有采取任何步骤在实际胃中测试这一点，或比较饮用和不饮用葡萄酒的人感染李斯特菌病的几率。下一步是存在的，我怀疑会采取行动。也存在谜团。像许多关于葡萄酒在病原体控制方面的益处的研究一样，这项研究发现葡萄酒的效果大于相同浓度的乙醇，尽管原因仍然有点神奇3。
向鸡的祖先致敬——在我们的厨房里，我们把葡萄酒倒入杯中，但我们也会把它倒在食物上，无论是为了美味还是作为对鸡的祭品，在那个时候，鸡当然可以喝一口。事实证明，用葡萄酒腌制除了祭祀和美味之外，还有其他好处。葡萄酒能够在液体中迅速杀死弯曲杆菌，15 分钟后就没有可测量的细菌。葡萄酒对肉本身中的弯曲杆菌的影响不太完全，但也足以提供一些好处。并不是有人会用葡萄汁腌制牛排，但研究发现葡萄汁没有同样的效果。似乎发酵葡萄的魔力再次存在。我们将在明天的故事中回到这种魔力4。就其本身而言，这项研究并没有说明我们体内发生了什么，但如果葡萄酒会影响我们盘子里的食物，它也可能会影响我们口中和胃中的食物。
[图片 4. 向祖先倾倒祭品。酒精不仅在今天几乎无处不在，而且经常伴随着大量的仪式，也许是对其赋予健康和夺走健康的力量的敬畏。]
饮酒者的口腔——越来越多的文献表明，饮用葡萄酒或啤酒会影响你口腔中的微生物种类。新的研究表明，葡萄酒和啤酒（以及咖啡）都倾向于导致口腔中微生物种类减少。这种变化很明显。不太清楚的是，较低的多样性是好是坏5。然而，其他研究发现，至少当人们饮用葡萄酒时，人类口腔中一些引起牙菌斑的有害细菌会变得更加稀有。
小鼠不应该喝酒——到目前为止，很少有研究实际通过实验考虑葡萄酒对活体动物的影响。一个明显的例外是对小鼠的研究，其中发现喝葡萄酒的小鼠似乎没有降低细菌感染的风险。然而，它们确实，尤其是在喝了很多酒之后，看起来真的很傻6。
撇开玩笑不谈，对小鼠饮酒的研究表明，需要在实际动物身上（而不是在烧瓶和培养皿中）进行更多研究。当然，人们可以找到志愿者进行关于饮酒益处的实验研究，但我认为很难说服人们接受霍乱的剂量。然而，越来越清楚的是，当涉及到细菌病原体时，每晚喝一点酒可能有助于你保持健康。洗手也有帮助，对于仍面临霍乱风险的数百万人来说，真正需要的是清洁的饮用水。在现代社会，清洁的水胜过酒精，可以治疗几乎所有酒精可以治愈的疾病。首先，酒精无法拯救儿童，他们最容易感染许多细菌病原体，包括那些引起腹泻并每年导致数百万人死亡的病原体。其次，虽然酒精可以杀死霍乱、大肠杆菌等，但酗酒者不太可能获得这些好处。如果个人大量饮酒，胃的酸度会降低，并且他们的免疫系统会受到损害。总而言之，胃酸度的降低和免疫系统的降低实际上似乎增加了酗酒者感染霍乱的几率。当然，大量饮酒还会带来许多其他健康问题。如果你因饮酒而死，你就无法免受霍乱或任何其他疾病的侵袭。但最大的问题不是这些饮料今天如何影响我们，而是它们如何塑造了我们早期的历史，并因此塑造了几乎每一个后续社会的兴衰。
我们驯化小麦和大麦是为了酿造啤酒来拯救自己免受疾病侵害吗？——在本系列的第一篇文章中，我讨论了这样一个假设，即小麦和大麦，也许还有其他作物，最初被驯化是为了生产酒精，而不是为了面包或其他日常食品。早期渴望酒精的原因之一可能是为了预防疾病。我们对疾病历史的了解表明，早期定居点可能会因为是否能够抵御疾病而兴盛（或衰落）。我在这里讨论的新研究表明，酒精可能确实有助于预防几种最有可能威胁早期定居点的疾病7。
如果葡萄酒、啤酒、杜松子酒和其他酒精饮料对预防病原体有益，那么它们对历史进程的影响可能既巨大又多样，包括但不限于对农业起源的影响8。也许没有啤酒、葡萄酒和其他饮料，就不会有探索时代。船上的水往往会被病原体污染。另一方面，啤酒和葡萄酒仍然“纯净”。也许那些在探索中取得成功的文化是借助酒精实现的。据一些衡量标准，哥伦布的船只有一半是啤酒。即使是清教徒，也是一杯接一杯地向西进发。他们之所以在普利茅斯岩登陆，不是因为它的美丽，而是因为他们的啤酒在那里用完了。葡萄酒和啤酒可以带来好处。它们可能拯救了我们早期的社会，并帮助我们探索世界。在某个夜晚，它们可能会让你免受病原体的侵害，但值得记住的是，它们也可能会杀死你。船上的人知道葡萄酒和啤酒让他们保持健康，即使他们不知道为什么。亨利七世确保他的船只携带的啤酒比食物还多，即使这样有时还是不够。在西班牙远征期间，约翰·斯蒂尔写信给国王：“如果陛下您高兴，这里最缺乏的食物是啤酒，因为您的臣民宁愿喝啤酒也不愿喝葡萄酒或苹果酒，因为热葡萄酒会灼伤他们，而苹果酒会使他们生病。”苹果酒缺乏酒精。啤酒则有酒精，也许有足够的量可以杀死那些患病的人。至少水手们，也许还有我们早期的农业祖先，似乎是为了抵御疾病而部分饮用酒精。换句话说，人类可能像果蝇一样聪明，至少在用酒精进行自我治疗方面是这样。
[图片 5：亨利八世，他的船玛丽·罗斯号很好地衡量了船上通常装载了多少酒精，无论是战舰还是探险船。据估计，在国王的船上，每艘船都配备了足够的啤酒，让每个人每天都可以喝一加仑，这可以满足他所有的液体消耗。]
但是，关于农业的起源是否应归功于对酒精的需求，而不是对面包或其他食物的需求，这个问题又如何呢？到目前为止，所有证据都指向一种可能性，即在那些早期的村庄中，酒精可能真的拯救了生命，因此可能真的因为它的好处而受到需求。但这个故事还有更多内容。酒精与文明之间早期联系的另一种可能解释是存在的，这种可能性并没有给予人类太多功劳，而是给予了真菌更多功劳。为了解释这一点，我需要转向白蚁和其他昆虫社会，它们在黑暗的隧道中上演了一个与我们自己的故事非常相似的故事，这个故事比我们早了一亿年。
进化内容表：在这里，您可以向前或向后跳转到我们日常生活中其他物种的故事章节，无论它们是奶牛，鸡，仓鼠，细菌（在Lady Gaga身上，在脚上，在浴室里，受抗菌湿巾影响，作为益生菌，在阑尾中），鸽子和城市花园，家麻雀（将在下周发布，敬请期待），捕食者，疾病，尘螨，地下室居民，虱子，田鼠，病毒，酵母，产生青霉素的真菌，臭虫，家蝇，或者其他更多。
或者，要了解罗伯如何看待这些故事如何汇聚成我们现在和未来的样子，请查看我们身体的野生生活。罗伯·邓恩是北卡罗来纳州立大学生物系的作家和进化生物学家。在推特上关注他：robrdunn。 在欧洲的某个地方亲自找到他，他和他的家人正在那里休假。
科学尾注
1-警告：它也可能杀死你。
1a-Guthrie, J.S. 和 D. O. Ho-Yen. 2011. 酒精和霍乱 J R Soc Med. 104:98; doi:10.1258/jrsm.2011.110013 和 Guthrie, J.S. H. McKenzie 和 D. O. Ho-Yen. 2007. 酒精及其对霍乱弧菌生存的影响。英国生物医学科学杂志。64: 1-2。
2-这里存在一个很大的警告。研究人员调查幽门螺杆菌和酒精之间联系的原因是，胃癌似乎是少数几种发病率随着功能下降而减少的癌症之一。许多癌症的发病率似乎在增加。因此，每天一杯酒可能会降低患胃癌的几率，但本质上，一个人所做的是在概率上用一种癌症换取另一种癌症。有关原始研究，请参阅……Gao L, Weck MN, Stegmaier C, Rothenbacher D, Brenner H. 2010. 酒精摄入、血清γ-谷氨酰转移酶和9733名老年人人群研究中的幽门螺杆菌感染。流行病学年鉴 2010; 20(2): 122-128
3-你很想知道。 这是模型胃的描述。 当你听到细节时，它听起来不那么性感……“……开发了一种胃模型，其基本化学因素为 pH 值、胃液量和食物在胃中的停留时间。 市售的无菌均匀鸡肉婴儿食品 (Blédina) 用作食物基质。 通过用 HCl (1 M) 将 pH 值调整到 2 来模拟胃液。 使用 400 mL 酸性溶液与 300 g 固体食物的比例 (Malagelada, 1977)。 将 30 毫升模拟胃液添加到 100 克食物中。评估了胃蛋白酶胃蛋白酶的效果。假设消化时间为 2 小时。” 我知道，这个描述不容易消化。来自研究……Fernández 等人，2007 年。葡萄酒在模型胃系统中对单核细胞增生李斯特菌的抗菌作用。食品控制，18：1477–1483
4-我之前在这里插入了几个关于鸡的笑话，但我的朋友和家人劝我不要这样做。Isohanni P, Alter T, Saris P. Lyhs U. 2010. 葡萄酒作为可能的肉类腌料成分，具有对抗弯曲杆菌的抗菌潜力。家禽科学。89: 2704-2710。
5-C. Signoretto, F. Bianchi, G. Burlacchini, F. Sivieri, D. Spratt 和 P. Canepari，“饮酒习惯与牙菌斑微生物群落的变化有关”，临床微生物学杂志，第 48 卷，第 2 期，第 347-356 页，2010 年。
6-饮酒的影响（无论是啤酒、葡萄酒、杜松子酒还是其他东西）在动物中有所不同，这并不奇怪，这取决于研究的病原体和许多其他因素。必须记住的是，酒精和病原体故事的神奇之处在于世界是微生物的。引用我最近的另一篇博文，我在其中提出了这一点……
“现在应该指出微生物学家清楚但那些告诉我们杀死细菌的广告机构不清楚的一点，即不可能杀死“细菌”。这个世界充满了其他物种。你周围每一寸的东西现在都被活细胞覆盖着，这些细胞会利用你留下的东西。就你如何影响这些其他物种，这种普遍的、闪闪发光的、占主导地位的物种而言，你唯一的选择是选择支持哪些物种，以及不支持哪些物种。微生物是会发生的（故事链接）。”
因此，每一口酒都会影响到数百种物种，而不是单一的病原体，其中大多数都是无关紧要的或者甚至是有益的微生物。 我们预测这些变化的精确后果的能力一部分是幸运，一部分是巫术。 我们可以证明葡萄酒有影响，或者啤酒有影响，但是要证明这些影响如何在我们的体内，从一个物种传递到下一个物种，还有很长的路要走。 有关小鼠研究，请参阅……Sugita-Konishi, Y.; Hara-Kudo, Y.; Iwamoto, T.; Kondo, K. 葡萄酒在体外但不在体内对肠道致病细菌具有活性。 Biosci., Biotechnol., Biochem.2001, 65, 954−957。
7-也许正是出于同样的原因，许多文化中都说饮用葡萄酒“有助于消化”，因为它可能会预防与病原体相关的腹泻。这种想法由来已久。希腊人过去饮用稀释的葡萄酒作为主要饮料，因为它对健康有益，早在人们了解病原体对健康有害之前。
8-这里引用 Weiss, M. E. B. Eberly 和 D. A. Person 的一篇伟大论文中的一段话，作为饮用葡萄酒与预防疾病之间的长期文化联系的证据，以及世界的奇妙之处……“1721 年，[四名被判刑的罪犯被招募在马赛发生的可怕瘟疫期间埋葬死者。掘墓人被证明对这种疾病免疫。他们的秘密是他们喝的一种混合物，由浸泡在葡萄酒中的大蒜组成，这种混合物立即被称为 vinaigre des quatre voleurs（四贼醋）。] 它今天在法国仍然有售。这个轶事被用来强调大蒜的健康益处，尽管葡萄酒可能像大蒜一样保护了他们。”来自 1995 年。葡萄酒作为消化助剂：水杨酸铋与红葡萄酒和白葡萄酒的比较抗菌作用。 BMJ 311: 23-30。
图片来源：(来自英国旧照片，http://www.oldukphotos.com/inverness-shire-inverness.htm), Tom Kirn, Ron Taylor, Louisa Howard - Dartmouth 电子显微镜设备,Berger 收藏：编号 #69 (科罗拉多州丹佛市), Julie Strand.