如果你是世界末日灾难电影的粉丝，你将熟悉可能导致文明衰落的各种事情：小行星撞击、致命病毒、外星人入侵、核末日。甚至可能爆发僵尸．
专家现在认为耐药性的传播细菌可能是对社会最大的威胁，甚至比全球恐怖主义造成的威胁还要大，气候变化还有你在电影院看到的一切。
有迹象表明，这种“抗生素灾难”已经降临到我们身上：仅在欧洲和美国，每年就有至少50000人死于常规治疗无效的感染。
什么是抗生素耐药性？
自从青霉素被发现以来，细菌就能够“战略性地”找到抵抗抗生素作用的方法，这样它们就不会被杀死，也不会停止生长。
这些抗抗生素细菌在每个国家都有发现。如果目前的趋势继续下去，世界上所有的抗生素药物可能在短短几十年内就毫无用处。
据英国《金融时报》报道抗菌素耐药性研究进展如果不解决这一问题，到2050年，世界人口可能会减少近5亿，而全球经济损失100万亿美元．
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为什么抗生素很重要?
抗生素杀死或抑制细菌的生长，帮助我们治疗轻微和严重的细菌感染。
它们被用于所有医学领域，包括痤疮等皮肤病的治疗;更严重的感染，如食物中毒或肺炎;以及致命的传染病，如肺结核和脑膜炎。
抗生素还能阻止受伤或手术后伤口感染，并有助于保护免疫系统受损的人，如接受癌症治疗的患者或最近接受器官移植的个人。
有数百种不同类型的抗生素，从药膏、药片到注射剂，每一种都是针对不同类型细菌引起的不同感染而研发的。自从大约75年前引入抗生素以来，全球各地的平均预期寿命增加了约20年。
在这些神奇药物出现之前的生活是可怕的——任何导致感染的东西都可能导致你死亡，甚至是一个剪纸。在现代抗生素出现之前的几个世纪里，人们相信大约40%的死亡是由未经治疗的感染引起的。如果感染没有杀死你，你可能会留下疤痕或毁容。
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抗生素是如何起作用的?
抗生素是破坏细菌细胞中关键过程的化学物质。为了安全的作为一种药物使用，它们必须特别作用于细菌细胞而不破坏人体组织。
第一种现代抗菌药物是青霉素1928年由亚历山大·弗莱明发现．青霉素是由霉菌中发现的一种真菌产生的，它会导致细菌细胞壁衰竭。
人类细胞没有这些坚硬的细胞壁，因此不受青霉素的影响，几十年来已经开发出许多类似的药物。
其他抗生素干扰细菌生长所必需的过程，如蛋白质的生产，DNA，或能源。
科学术语解释
AMR-AMR（抗菌耐药性）是一个宽泛的术语，包括细菌以及病毒和真菌等其他微生物中出现的耐药性。
Beta-lactamase -能产生β -内酰胺酶的细菌是全球卫生保健系统的主要威胁。这种化学物质阻断了作用于细菌细胞壁的一种关键抗生素家族的作用。
水平基因转移(HGT除了将DNA传给后代，细菌还可以与附近无关的微生物交换DNA。这使它们能够“共享”有用的基因，帮助抗性从一个物种传播到另一个物种。
MDROs -“多药耐药菌”是对许多抗生素都有耐药性的细菌菌株。有些人对“最后的手段”药物有抗药性。
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌-耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是一种常见的细菌，对许多类型的青霉素类抗生素产生了耐药性。它是被称为“医院超级细菌”的几种菌株之一。
突变,每次细菌分裂时，其DNA复制都不完全，有可能产生有用的DNA突变——比如对抗生素的耐药性。
细菌是如何产生抗药性的？
尽管细菌似乎正在以某种方式“学习”如何反击我们，但抗生素耐药性的发展是细菌进化中不可避免和自然的一部分。每次细菌繁殖时，它就一分为二并复制DNA。
这一过程中的缺陷意味着在数以百万计、数十亿甚至数万亿计的繁殖细菌细胞中，每一代的DNA中都存在许多“错误”，即突变。
由于变异的数量之多，随着时间的推移，一小部分人会偶然地发展出一种怪癖，这意味着他们对某些抗生素免疫。例如，突变可能会微妙地改变抗生素所针对的关键分子的结构，使其无效。或者，这可能意味着细菌开始产生一种化学物质，破坏药物的抗菌性能。
以青霉素为例，许多细菌已经进化出一种叫做β -内酰胺酶的化学物质，这种物质可以中和药物的作用。
一旦出现，抗生素耐药性可以从一种细菌跳到另一种细菌。微生物通过一种被称为水平基因转移的过程自然地交换遗传物质——要么通过密切接触，要么通过在彼此之间形成某种桥梁。
这有助于细菌重组其DNA并“共享”有用的基因，但通常会导致负责抗药性的基因从无害细菌突变为更致命的类型。
似乎耐药细菌还不够严重，病毒、真菌和寄生虫也会出现耐药性。这被称为抗菌素耐药性，或“AMR”。甚至连昆虫和杂草都对我们用来消灭害虫和保持作物健康的化学物质产生了抗性。
抗药性是如何传播的?
当抗生素被过度使用时，抗生素耐药性就成为一个大问题。使用抗生素可以消灭人体内的很多细菌，包括好的和坏的菌株。
这意味着对抗生素有耐药性的细菌可以自由地在这个空间中殖民并繁殖，没有竞争。
这可能会导致患者患病，但也意味着他们将携带大量抗抗生素细菌，这些细菌随后会传染给其他人。
医院就像抗生素耐药基因的运输枢纽:抗生素的大量使用，使耐药基因集中在病房里。然后这些细菌会传给工作人员、其他细菌和病人。
简而言之
人生储户,抗生素杀死引起感染和疾病的细菌。它们被用于数十亿次手术，如果没有它们，由剪纸之类的东西引起的感染可能是致命的。
药物不起作用——随着细菌不断繁殖，少量细胞会不时出现，并对抗生素产生DNA突变免疫。耐药细菌越多，感染的危险性就越大。
比赛正在进行——科学家们正在寻找新的抗生素和对抗感染的替代方法。与此同时，全科医生和病人被鼓励减少药物的使用。经度奖(Longitude Prize)将为任何能够开发出一种廉价、准确、易于使用的细菌感染检测方法的人提供1000万英镑，以帮助减少误诊和处方的数量。
抗生素的使用频率越高，耐药细菌就越有可能在任何特定地点占据主导地位。而且，帮助传播抗生素耐药性的不仅仅是人类药物。
在一些国家，抗生素通常用于家畜，以促进生长或防止感染在畜群中传播，这意味着带有抗药性基因的病菌会通过受污染的肉类、动物产品或施肥作物传回人类。
即使是在医院卫生状况良好、对防止抗生素过度使用有严格规定的国家，从抗生素使用不良的地方来的人员和货物也只需一次短途飞行。
如果抗生素不起作用了怎么办?
首先，死于肺结核和脑膜炎等细菌感染的人数无疑会上升。我们目前认为不致命的感染也会导致严重的疾病和死亡。
即使是像脓肿或斑点这样的轻微症状也会变得难以治疗，这意味着难看的溃疡和奇怪的皮肤状况将成为常见的症状，就像中世纪一样。
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但对医疗保健的影响将更为深远。
每年，世界各地都要进行数十亿次手术，几乎所有的手术都需要抗生素来预防手术期间和手术后的感染。在英格兰，四分之一的新生儿是剖腹产，剖腹产使用抗生素保护母亲和婴儿。
如果没有抗生素，这些手术后死于感染的风险可能意味着它们根本不值得。无论如何，到那时，试图治愈难以治愈的感染的巨大成本可能已经削弱了许多国家的卫生服务。如果抗生素不再有效，我们可能不得不彻底改变我们的行为方式。
我们该有多担心？
非常担心!许多菌株对不止一种抗生素产生了耐药性。
这些被称为多药耐药(MDR)有机体或“超级细菌”的细菌菌株已经给世界卫生系统带来了压力。萨莉·戴维斯教授他说，预期寿命不断增长的黄金时代可能很快就会让位给一个死亡率开始上升的时代。
她在一次有关抗生素耐药性的政府调查中表示，她更担心的是“在常规手术中死于手术室”，而不是气候变化。
医院正在努力清除病房中的耐多药细菌，如耐甲氧西林的MRSA金黄色葡萄球菌)，而“广泛耐药结核病”（XDR-TB）目前已在100个国家得到确认，每年造成20多万人死亡。
在大肠杆菌细菌是食物中毒的常见原因，对抗生素的耐药性现在非常普遍，超过一半的病人接受传统治疗无效。
并且已经发现了对我们的“最后手段”抗生素具有耐药性的细菌菌株。
治疗有这些危险细菌的患者是困难、危险和昂贵的。专家预测，如果这种趋势继续下去，现有的抗生素可能在短短20年内几乎毫无用处。
我们就不能开发新的抗生素吗?
几十年来，耐药性相对较少，制药业不断生产新型抗生素。
但到了20世纪90年代，制药公司开始用尽不伤害人类细胞的新方法来杀死细菌。许多寻找新药的努力产生了与现有抗生素相似的化合物，因此对这些抗生素的耐药性也迅速发展。
当今世界上使用的大多数抗生素与30年前开发的几乎相同。
现在最大的问题是钱. 发现一种新药并将其推向市场可能需要5亿至20亿美元的费用，但这些新抗生素要么作为最后手段保留下来使用，要么在产生耐药性时变得无用。
这意味着制药公司几乎没有动力将精力集中在这一领域。
然而，也有一些好消息:2017年，美国斯克里普斯研究所的科学家宣布，他们已经改造了一种常见的抗生素，万古霉素，现在用三种不同的方式攻击细菌．研究人员表示，这种药物可以广泛使用，不必担心耐药性，因为细菌不太可能同时逃避三种作用模式。
有抗生素的替代品吗？
科学家们正开始将抗生素与破坏耐药细菌产生的任何适应性的化合物结合起来。
例如，如果一种细菌已经开始产生一种阻止抗生素进入其细胞膜的蛋白质，研究人员可以开发一种“诱饵”化合物来阻止这种蛋白质。病人服用了抗生素和诱饵的混合物，抗生素突然又起作用了。
传统抗生素的另一种替代方法是自20世纪40年代以来在俄罗斯和东欧使用的一种治疗方法，但在西方很长一段时间内没有得到重视。
这种疗法被称为噬菌体疗法，它利用病毒劫持细菌并从内部摧毁它们。虽然听起来很危险，但所使用的病毒——被称为噬菌体——自然地攻击细菌，而且只攻击细菌。
其他潜在的研究途径包括帮助免疫系统识别和攻击细菌的药物，使用生物工程纳米粒子或病毒轰炸细菌，以及使用益生菌，即“友好的”细菌击败有害的细菌。
所有这些潜在解决方案的问题是什么?细菌最终也会对这些治疗方法产生耐药性。
我们还能做什么来阻止抗生素耐药性?
由于人们可以轻松地在世界各地旅行，遏制抗生素耐药性的传播需要全球协调行动。为了保持现有抗生素的效力，它们的使用必须受到限制:它们必须仅用于细菌感染，并以适当的剂量、适当的时间开给患者。
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目前有很多研究都是针对能够让全科医生快速诊断一种疾病是否需要抗生素的测试，这将有助于鼓励更有针对性的使用。其他研究正在寻找干扰细菌交换DNA的方法，试图消除细菌之间耐药性基因的传播。
在个人层面上，定期洗手良好的卫生习惯有助于减少细菌的传播，从而减少对抗生素的需求。人们被鼓励不要在不确定病因的情况下强迫医生或药剂师给他们抗生素。
简言之，整个社会必须开始更多地欣赏这些珍贵的药物。我们使用得越多，效果就越差。
我们还不知道什么
我们还有多长时间由于抗生素耐药性的发展是基于偶然突变和遗传物质的随机转移，因此很难预测何时何地会出现耐药性，以及我们还有多少时间找到解决方案。
然而，正在部署新的工具来帮助识别和监测世界各地的阻力“热点”。
我们能否在全球范围内解决这一问题在许多方面，我们遏制抗生素耐药性的努力与气候变化有相似之处：如果其他国家继续这样做，一个国家最先进的努力将一文不值。
西方世界已经取得了重大进展，但告诉发展中国家或穷国他们现在不能使用抗生素并不容易。
我们什么时候会有新药目前还不清楚新抗生素的研究以及延长现有抗生素寿命的新策略究竟能取得多大的成功。
新药物的广泛使用可能需要数十年的时间才能被证明是安全的，研发成本也高达数百万美元。在所有这些研究之后，细菌可能会进化出绕过这些新系统的方法。
作者
汤姆·爱尔兰是一名自由科学记者，也是英国皇家生物学学会双月刊《生物学家》的编辑。
