抗生素是一种化学物质，可以杀死细菌，但对我们无害。然而，细菌正在进化，所以我们的药物不再杀死它们。如果这种趋势继续下去，可治疗的疾病将变得无法治疗……然而，这种情况会有多严重呢?这周我们将仔细研究这个问题。此外，还有英国新颁布的《窥探者宪章》、在盘子里模拟血管疾病的人、以及当你与上帝交谈时，你的大脑会发生什么……
在这一集里
发现新的前列腺癌生物标志物
约翰·霍普金斯大学的助理教授丹尼尔·索雷克
首先是前列腺癌。大约有5万例前列腺癌被诊断出来
每年在英国男性中这是宫颈癌病例数的10倍多，是宫颈癌死亡率的3倍。那么，为什么有宫颈癌筛查项目，却没有前列腺癌筛查项目呢?部分原因是有一些非常有效的宫颈疾病标记，这使得区分健康人和癌症患者相对容易。前列腺疾病却不是这样。不过现在，美国约翰霍普金斯大学的科学家们已经开发出一种新的抗体，可以选择性地锁定前列腺组织。通过将其与标记分子结合，它可以用来突出身体周围的前列腺癌，甚至可以将药物输送到前列腺细胞。丹尼尔·索雷克领导了这项研究，并与克里斯·史密斯谈论了这一发现。
Daniel -我们在前列腺癌患者管理中遇到的一个大问题是我们如何准确地检测这种疾病，这种疾病是局限于一个地方还是已经扩散到很多地方?一旦我们知道了病人所处的疾病阶段，我们能了解到什么才能最好地治疗它?这是前列腺癌领域一个长期存在的问题因为我们知道患有这种疾病的男性数量非常非常高。但是我们如何最好地治疗这些病人是一个长期存在的问题，这个项目的真正目的是开发一种新的工具来检测疾病，描述疾病，并监测疾病。
克里斯-这就是生物标志物的概念，不是吗?你可以通过测量来了解疾病，了解疾病的过程以及疾病的位置。
丹尼尔:好的。在前列腺癌方面，我们非常幸运因为我们有一个非常可靠的生物标志物，那就是PSA值，也就是前列腺特异性抗原。这是一种由前列腺细胞和前列腺癌细胞分泌的蛋白质。随着男性年龄的增长，我们开始看到更多的这种蛋白质渗漏到血液中，如果你患有癌症，这个数字会更高。问题是使用这个数字很难指导治疗。因此，如果血液中的PSA水平不是很高，就很难辨别病人是否患病，或者患病的病人是否对治疗有反应。
试图改进这个测试一直是这个项目的主要目标。我们的目标是能够对原发性前列腺的单个病变进行成像，从而了解病变的数量以及这些细胞中的分子情况。
克里斯:怎么做?
丹尼尔:我们研发了一种新的抗体，叫做11B6。抗体针对的是前列腺癌细胞和前列腺产生的一种蛋白质的特定部分，这种蛋白质被称为HK2。然后我们可以提取抗体，我们可以对其进行无线电标记或者我们可以在其上涂上荧光染料然后我们可以将其注射到动物体内，或者希望在不久的将来，注射到病人体内。
Chris -现在你为什么选择前列腺中的特定标记来制造这种应该识别的抗体-为什么要走这条路?
丹尼尔:这是个好问题。所以找到好的生物标记是非常困难的事情。我们知道，许多癌细胞有某些基因的异常表达，最终是某些蛋白质的异常表达。但是许多癌变细胞和健康的正常细胞一样拥有所有的标记，因此能够特别地选择患病细胞是一项非常困难的挑战。在前列腺的例子中我们有点幸运。所以HK2，我们用11B6抗体靶向的蛋白质与PSA非常相似，所以它只在男性前列腺和前列腺衍生组织中产生。所以只有当你得了前列腺癌的时候才会有前列腺衍生组织，所以这里我们有一种蛋白质，它是由我们的目标器官特异性表达的，它在任何其他组织中都没有表达。
Chris -但这并不意味着你可以区分健康细胞和癌细胞，它们都有这个标记因为它们都是前列腺细胞?
丹尼尔:完全正确。但在前列腺癌的情况下，我们有一个专门的病例，如果病人有发展为侵袭性疾病的高风险，任何前列腺组织都应该被切除。因此，通过使用带有显像剂标记的抗体，这种11BC抗体，我们能够同时针对健康的原发性前列腺组织和病变组织。我们得到了完整的范围，因此我们能够真正区分恶性组织和健康组织，我们希望能够描述并移除这两种组织。
克里斯:这能行吗?这是个关键问题，不是吗?因为到目前为止你已经在动物身上做了这个实验，你现在有没有办法把它转化到人类病人身上，看看a)抗体是安全的，b)如果它像罐头上写的那样起作用——它在人类身上的作用和在实验动物身上的作用一样吗?
丹尼尔:这很难预测。我们非常有信心，在这种情况下，我们可能有一个非常强大的想象剂来检测和描述人类的癌症。通常的做法是，我们将人类癌细胞放入缺乏免疫功能的老鼠体内，这些老鼠的免疫系统无法正常运作，无法让移植的人类疾病在它们体内生长。这就是想象剂的发展过程。
我们在这些研究中所做的是我们使用了这些模型，但我们也评估了那些观察骨骼疾病的模型。众所周知，前列腺癌和乳腺癌会转移到骨骼，而在骨骼中进行想象是非常困难的——我们的抗体在那里起作用。我们还开发了基因工程小鼠疾病模型。他们有一个完整的免疫系统，但他们会自发地患上癌症，所以我们也可以在那里使用抗体。最后，我们已经开始了非人类灵长类动物的研究，所以我们在猴子身上做了一些毒理学研究当我们使用抗体时，我们没有看到任何有害的影响。
窥探窥探者宪章
Peter Cowley，科技投资人
上周，英国政府的《调查法案》成为法律。被称为
《窥探者宪章》要求互联网服务提供商保留所有互联网浏览历史记录。该法案的理由是，它将有助于情报部门打击恐怖主义，但批评者指出，这些信息不仅将与情报机构共享，还将与英国税务、海关和交通部等政府部门共享。科技投资者彼得·考利加入了格雷哈·杰克逊的演播室。
彼得:他们会记录你浏览的地方，也就是你看过的地方。例如，它们会存储你在BBC网站上的时间以及你在那里呆了多久。他们没有存储的是，至少现在谁知道，是你浏览了哪些页面。无论你是浏览科技页面，还是政治页面等等，所有我们登录的互联网服务提供商，都会将这些信息保存长达一年的时间。
这样做的理由是，通过调查犯罪或可能犯罪的人，查看他们的浏览历史记录可以让你知道他们一直在看什么，因此，他们可能一直在研究什么。一个极端的例子就是制造炸弹。你可以进入一个专门制作炸弹的网站，这样就可以与安全部队建立联系。
grahagh -肯定是“大海捞针”的场景。我在想我一周看了多少个网页，然后乘以英国的人口——那里有大量的人口和数据。你觉得这一步走得太远了吗?
彼得:这太过分了。实际的数据量，如果他们能算出你的ISP是什么，他们至少可以去那个ISP，算出你连接的是什么。
Graihagh -抱歉- ISP?
Peter——互联网服务提供商——那是你实际连接的人。将会有大量的数据。一想到要查看一整年的数据，就像你说的，你想要到多少个0 ?
grahagh -难以置信!
彼得:是的。因此，要真正查看所有数据几乎是不可能的，但我认为他们会在那一刻瞄准某个人。
Graihagh -你可能会说，实际上，现在所有的东西都是可以被黑客攻击的，没有什么是真正安全的。那么你认为互联网服务提供商提供的服务有多安全?
彼得:非常不安全!如果有人认为它是一个非常有价值的数据来源，它很可能是。
Graihagh -为什么它有价值?
彼得:嗯，这很有价值，因为想象一下你正在浏览的情况，比如你不想让别人知道的一些医疗状况。这可能会被用在你会失去的地方。
Graihagh -也许是敲诈?
彼得:勒索，没错。我还在想你的医疗保险公司。我相信不会走到那一步。这是你想要保密的数据。你的宗教信仰，你还可以考虑其他一些事情。
grahagh——那不安全——你认为这些信息不安全吗?
彼得:一点也不!所有的数据库都被黑了。但你说得太过分了。目前，我们当然，原则上，信任我们的政府，但想象一下，一旦这些事情到位，你还能继续信任政府吗?我的意思是，美国政府已经发生了变化，不是吗?
grahagh -说到美国，你知道英国是世界上被调查最多的国家之一。美国其他地方的立场是什么?
彼得:例如，在美国、澳大利亚、加拿大和新西兰，他们也有类似的系统，他们可以存储这些数据，但在访问这些数据之前，他们需要获得授权。目前，这是建立起来的，所以它只需要一个高级经理说他们可以查看某人的数据。
grahagh -高级经理!就这些吗?
彼得:高级经理，是的。例如，警察内部的督察级别。
Graihagh -哇!
还有一件事，如果你想把这个藏起来，很容易。你可以躲在vpn后面，这是一个虚拟的专用网络。例如，在whatsapp背后，它有自己的编码或加密。当然，那些想要隐藏的人会。他们会把这些系统落实到位。在HTTPS(用于银行业务的安全站点)中，该数据将无法访问或读取。因此，无辜的人的数据将被存储，而有罪的人将设法绕过它。
培养皿中正在生长的血管
阿登布鲁克医院的桑杰·辛哈医生和肖娜·科布
一项新技术使医生能够在培养皿中重现病人的疾病
剑桥大学的心脏病专家桑杰·辛哈(Sanjay Sinha)正在研究血管疾病，他向克里斯·史密斯(Chris Smith)讲述了他的工作……
桑杰-我们利用从病人身上提取干细胞的优势。我们可以从这些病人身上取一个皮肤活组织检查用那些皮肤细胞把它们变成干细胞，然后我们可以用这些干细胞来生成血管组织。基本上我们主要研究的是平滑肌细胞这些细胞构成了大多数血管的壁。
我们开始研究主动脉瘤我们关注的是一种叫做马凡氏综合症的疾病。这是一种遗传性疾病，所以会在家族中遗传。患有马凡氏症的人长骨过度生长，关节过度伸展，事实上，据推测亚伯拉罕·林肯可能患有马凡氏症。这就是典型的人的样子。
但这些人面临的最大问题是动脉瘤的发展。主动脉是人体内最大的血管。就像一根大软管从你的心脏里伸出来，如果破裂或破裂，对病人来说绝对是灾难性的。
克里斯-马凡氏症患者中有多少人会得这种病?
嗯，实际上是很大一部分。但大多数人的主动脉尺寸都会增大。目前，唯一能有效防止血管破裂或撕裂的方法就是手术。目前还没有有效的药物治疗，我们想要做的就是想出一种新的治疗方法，可以真正预防动脉瘤，防止这种剧烈的手术。
克里斯:那么使用你的技术，是否意味着我们将对这种疾病的发病原因有更深入的了解?
这正是我们想要做的。我们从病人的干细胞中提取的平滑肌细胞，我们可以在培养皿中看到和在病人主动脉中看到的一样的异常。所以这些异常与细胞外基质结缔组织的分解有关，平滑肌细胞的僵硬度增加，平滑肌细胞死亡的增加，我们在培养皿中也看到了这些。
所以我们现在可以用这个系统来研究分子机制——是什么导致了这些异常?我们也可以用它作为一个筛选，来说明我们可以使用哪些新药或药物来尝试和预防这些异常。
克里斯-我们能看看你在培养皿中制造这些病变血管的实验室吗?
当然了，我们走吧……我们把细胞放在37度的培养箱里。所以如果你看这里，你会看到圆形的细胞斑块。这些是我们从马凡氏综合症患者身上提取的干细胞。
克里斯，我在显微镜下看到了斑点。如果我看海洋中的群岛，它们看起来就像小岛。我看到了什么?
你看到的是干细胞群，这些是细胞的集合。当它们长得更大时，我们可以用生长因子的混合物来治疗它们，然后它们最终会形成平滑肌细胞。
克里斯-你怎么知道它们什么时候变成了肌肉细胞?
他们改变他们的外表。它们开始看起来像长纺锤体，在外观上与我们在这里看到的非常不同，实际上，要大得多。事实上，如果你刺激它们你可以看到肌肉收缩。
克里斯-天哪!一旦你把它们植入肌肉，你如何开始问它们关于它们在病人体内可能携带的疾病的问题?
桑杰:我们可以研究不同的蛋白质表达。我们可以观察DNA的变化，细胞是活的还是死的。使用所有这些方法，我们可以看到细胞是否像你在健康血管中所期望的那样健康，或者它们是否复制了我们在马凡氏综合征患者中看到的异常。
克里斯-桑杰·辛哈。但这样的发现对一个真正患有这种疾病的人意味着什么呢?
Shona -我的名字是Shona Cobb，我有马凡氏综合症，我写了一个名为Shona Louise的博客。在我的成长过程中，我经常去大奥蒙德街，对我来说，那只是一个有趣的一天。这就是我把它联系起来的方法。
克里斯-这是伦敦的儿童医院吗?
夏娜:是的。随着年龄的增长，我对它了解得越来越多。我了解了我们的家族史，我的叔叔和爷爷都在30多岁的时候经历了主动脉夹层，所以我知道了它的重要性。今年，它在我的生活中变得更加重要，因为我们发现，我的测量装置正朝着它们可以正常工作的方向发展。
Chris -所以这是从心脏出来的主要血管在你体内伸展?
夏娜:是的。我的主动脉根部已经非常接近他们通常说的是时候介入了。
克里斯-那意味着什么?
夏娜-这意味着要做一次大的心脏直视手术。我的整个主动脉都被替换掉了，切除了变宽的部分，以防止它破裂。所以这将是一个非常广泛的手术，特别是对一个年轻的人。
克里斯-你多大了?
夏娜——我十九岁了。
Chris -现在当你听到Sanjay所做的一项研究报告是关于非常接近你的心脏的情况-没有双关语-你在想什么?
夏娜:太神奇了。对于像我这样的人来说，这将是我一生难忘的一天。我并没有夸大其词，因为这对我和其他许多人来说都是个大新闻。我们有一种罕见的情况，我们经常去看医生，他们不知道这是什么，或者他们对它了解得不够，他们坐在那里，在我们面前搜索它。所以有人说他们花了时间和精力来研究我们的情况，他们真的发现了一些东西，这是一个很大的进步，你知道，这是令人惊讶的。
克里斯-那么重点是什么呢，对于很多患有这种疾病的人来说，要阻止他们患上像你这样的并发症为时已晚?
夏娜:对，我一直在想这件事，因为很明显，这对我来说太晚了，对我的一些家人来说也太晚了，不过我认为这给下一代带来了希望。有很多人的孩子刚刚被诊断出患有这种疾病，或者已经有了孩子，他们想知道自己是否患有这种疾病。我们想要的是能够让人们说，你知道，对他们来说，情况可能会有所不同。
克里斯-肖娜·科布。那么是什么新途径让我们能够在培养皿中复制病人的疾病呢?又是Sanjay Sinha…
桑杰-在大多数马凡氏症患者中，基因是纤原蛋白-1，以及纤原蛋白-1的突变。发生的情况是主动脉中的纤维蛋白1减少了很多其他结缔组织也会降解和分解导致血管壁变弱平滑肌细胞也会减少。我们的工作表明，我们已经确定了另一种途径，通过一种叫做P38的蛋白质介导，它对平滑肌细胞死亡很重要。P38在马凡氏综合症中过度活跃，如果我们阻断它就能挽救平滑肌细胞的死亡。
克里斯:这就是这种新方法给你的启示吗?
这就是新方法向我们展示的。我认为这很重要，也很令人兴奋因为制药公司正在开发药物来阻止P38。这些药物已经用于其他患有其他疾病的患者的临床试验，所以我们知道这些药物是安全的。它们从未在马凡氏综合症患者身上试验过，我认为这真的很令人兴奋，因为我们的研究表明，我们可以使用这些我们知道相对安全的药物。所以我认为，用这种方法进行临床试验已经很接近了。
最新的网络犯罪:勒索软件
Jonathan Bowers, UKFast报道
随着我们的生活越来越多地转向网络，我们越来越依赖计算机，网络犯罪和黑客行为也在增加。最近，有关个人和企业的电脑被一种被称为勒索软件的特别恶意程序劫持的报道激增。在这种情况下，用户被锁定在他们的机器之外，他们的所有数据都被不可逆转地加密，除非他们向黑客支付大笔费用，然后黑客发送解锁密钥让他们重新进入。克里斯·史密斯采访了来自UKFast的乔纳森·鲍尔斯，他一直在监控局势。
Jonathan -勒索软件本质上是一种攻击，将人们锁定在他们的计算机之外，有时甚至可以将人们锁定在整个商业网络之外。勒索软件最常见的方式是有人点击链接并下载病毒。一段信息，通过加密控制计算机，不允许你访问它。不幸的是，就像在很多互联网安全的案例中一样，是人为失误让人们陷入了勒索软件攻击之类的境地。受害者实际上点击了一个链接，下载了一些他们不应该下载到电脑上的东西。
克里斯-但是什么东西会出现呢?这是一封看起来无害的邮件，还是一封明显不应该让他们点击的邮件?
乔纳森:通常是一封电子邮件，现在是一封看起来相当无害的电子邮件。复杂的方法确实在改进。他们变得更有针对性，从本质上讲，人们会发现更多关于你的组织的信息，甚至偶尔会发送一封实际上是欺骗别人的电子邮件地址的电子邮件。也许是公司的财务总监让你下载一份信息。
克里斯:发生这种情况的人的平均经历是什么?请带我们回顾一下他们拥有一台上锁的电脑的过程——那是什么样子，他们发生了什么?
乔纳森:所以在这种情况下，人们会下载一些他们认为无害的东西，但很快，一旦文件在你的电脑上运行，你就无法登录并获得访问权限。在那之后不久，你会收到通知，告诉你必须支付赎金。它会告诉你，你的信息已经被加密了，不幸的是，由于当今计算机加密技术的复杂性，人们几乎不可能真正尝试打破加密并设法从这种情况中拯救自己。
克里斯:你说的赎金，通常要求的赎金是多少?
乔纳森:赎金通常会以比特币之类的形式出现，因为比特币的去向和来源越来越容易被掩盖。这使得追查是谁在做这种事变得更加困难。
克里斯-我们说的平均赎金是多少?
乔纳森-嗯，赎金本身在增加。大约一年前，为了让你的整个企业重新运转起来，你可能会考虑3000英镑的赎金。但在过去的12个月里，这些赎金实际上增加了大约135%，而且随着人们开始支付赎金，赎金将继续增加。
克里斯-我们知道是谁干的吗?
乔纳森:很难说到底是谁在做这件事。我们知道很多人都在这样做，我们知道进入的门槛已经大大降低。我们会发现很多人这么做很可能是为别人做的，从本质上讲，这将是网络犯罪的一个领域，脚本kiddy在其中扮演着重要的角色。他们甚至可能不知道他们是为谁做的，但他们会得到他们所赚的钱的一部分。
克里斯-我们知道这些人在哪里吗?
乔纳森:我们不知道这些人的基地在哪里，网络犯罪的复杂性意味着很难追踪到这类事情。
Chris:根据你作为一家英国托管公司的经验，你认为这种情况的发生率是多少?你是否看到了增加的趋势?
乔纳森:2015年我们有大约20个病例。在2016年的最后三个月，我们有超过30个病例。我想这可以显示出这个增加了多少。
Chris -你能为这些人解锁数据吗?还是说他们必须支付全部费用?
Jonathan -幸运的是，在绝大多数情况下，我们的客户都带了备份解决方案，因此，我们更有可能建议他们回滚到最新的备份，这将使我们能够在新机器上获得信息，并使他们再次运行。这意味着他们可以拒绝支付赎金，继续行动。
克里斯:这是你的第一条建议，a)如果可以避免的话，不要打开危险的附件，但b)一定要有备份?
乔纳森:后备计划对人们来说绝对是至关重要的——确保他们有后备计划。但我想在第一个问题上补充一点，a)因为有时候它变得如此复杂，以至于人们需要接受一些实际的教育，比如在一个企业中，他们应该和不应该开放。他们应该知道财务总监是否真的会给你发邮件，让你下载一些东西。这可以在企业内部进行引导，以确保人们更加了解他们应该下载什么，不应该下载什么，我认为这将有助于整体保护企业。
性、毒品和宗教
与犹他大学助理教授杰弗里·安德森合作
根据犹他大学的一项新研究，找到上帝会有很多感觉
比如性，毒品和摇滚。这是因为所有这些享乐主义的追求都激活了大脑中与宗教体验相同的奖赏通路。格雷哈·杰克逊找到了发现这一发现的杰弗里·安德森……
Jeffrey -数十亿人在宗教和精神体验的基础上寻找意义并做出重要决定，但我们对大脑如何与这些体验相互作用知之甚少。我们开始在一群虔诚的摩门教徒中研究一种被称为“感受灵魂”的特殊精神体验。也许最让我们吃惊的发现是伏隔核的激活，这个区域被称为大脑的奖励中心。所以浪漫的爱情，父母的爱，在赌博中获胜，可卡因和甲基苯丙胺，所有这些类型的经历都强烈地激活了同一区域。
Graihagh -这是否令人惊讶，因为人们喜欢宗教信仰?
杰弗里-当然!我认为，对于一个信徒来说，这当然会激活大脑的奖励回路。它们是有益的体验，所以我们不应该感到惊讶，但这是第一个将这些类型的回路与宗教体验联系起来的研究。
格雷哈——杰弗里得出了这个结论，他把19个摩门教徒放进核磁共振扫描仪，让他们做一系列的任务，从听宗教演讲和引用到……
杰弗里-…到个人祈祷，到教堂制作的视听刺激，这些刺激旨在唤起我们开始研究的精神感受。
Graihagh -然后，他让他们在感觉到灵魂的时候按下一个按钮。
Jeffrey -我们在扫描仪中能够很好地重现这些感觉，这让我们很惊讶;这是一个私人的地方。
Graihagh -嗯，这太令人惊讶了。我知道你说核磁共振是一个私人场所的意思，但据我所知，那里也非常嘈杂。
杰弗里-是的，嘈杂，大声，做作，但不知何故非常有利于这些类型的感觉。我们研究的许多参与者在扫描结束时都流泪了，他们报告说这些非常强烈的感觉与他们自己的宗教活动或礼拜仪式非常相似。
Graihagh——有趣的是，在摩门教徒按下按钮前三秒，大脑中的奖赏通路就被激活了。他们的呼吸也加深了，心跳加快了。但这是否适用于所有信仰，而不仅仅是摩门教?
杰弗里-嗯，这是一个令人信服的假设。我们不知道这在不同的个体之间，或者不同的信仰传统之间会有什么不同。但有一个强有力的论点认为，大脑对宗教和精神体验的反应有一个共享的库，包括适应和不适应类型的宗教体验。
Graihagh，我问这个问题是因为我认为你的研究对象是19个人，所以如果这是一个足够大的研究，那么可以说，你知道它可能是这样的，这不是有点大的跳跃吗?
杰弗里-当你跳到其他信仰传统时，你知道那需要更多的学习。我们需要研究其他群体，但工具已经成熟。宗教神经科学有能力回答已经存在了几千年的问题。
格雷哈:比如?
杰弗里:当我们感受到这些深刻的精神体验时，大脑在做什么?
grahagh -对我来说，最大的问题是。既然感觉精神点亮了大脑的奖励区域，那么它能与性、毒品和摇滚等事物竞争吗?这能解释为什么许多宗教禁止这种快乐，以保持信徒的忠诚吗?
Jeffrey -也许这些东西是宗教体验带来的回报的竞争者。它是如此普遍，以至于宗教都有关于性奖励的规定，其他的快乐诱导物。另一方面，许多宗教传统实际上利用这些类型的经历来加强宗教信仰，就像佩奥特掌或音乐的影响一样，众所周知，它们会激活相同的大脑区域，社会奖励和强化。
Graihagh -我们能从中学到什么?确实很有趣。但是，我们是否可以用宗教甚至音乐来治疗成瘾者，重新训练那些神经网络，让它们从其他危害较小的事物中获得快感?
杰夫瑞-这真是个有趣的想法。我们知道那些对毒品和酒精上瘾的人，很多治疗策略都使用了宗教。不难想象其中的原因，如果涉及到很多相同的电路。我们通常不会从宗教体验或浪漫爱情的角度来谈论成瘾，但其中涉及很多相同的生理学。有戒断，有依赖，有强大的行为动机很多都与你生活中的适应性或不适应性有关。
你的桌子上长了什么?
亚当·罗伯茨博士，伦敦大学学院
抗生素是一种化学物质，可以杀死细菌，但对我们无害。然而,
细菌正在进化，我们的药物已经无法杀死它们了。如果有足够种类的细菌对足够数量的抗生素产生抗药性，可治疗的就会变得无法治疗，相对简单的感染，以及简单的医院程序就会危及生命。这种情况会有多严重?毕竟，抗生素在不到100年前才被发现，而我们一直活到那时，所以我们肯定可以再做一次吗?本周我们将把这个问题放在显微镜下，从抗生素的起源开始。利亚姆·梅辛去见了伦敦大学学院的微生物学家亚当·罗伯茨。
抗生素耐药性可能和细菌本身一样古老。这是一种经过试验和测试的进化策略来生产这些天然抗生素，我们在医学上使用这些抗生素是为了让产生它们的细菌比它们的邻居具有竞争优势。
利亚姆-所以我们现在使用的大部分抗生素都是由细菌产生的?
亚当-没错。它们是天然产物，通常是通过分析土壤微生物(生活在土壤中的细菌和真菌)发现的。
利亚姆-所以我们在讨论进化的时间尺度。那么我们已知最早的抗生素耐药性记录是什么?
亚当-我记得有一篇论文科学几年前，他们研究了3万年前的永久冻土，他们在样本中分析的细菌基因组中有抗性基因，这与我们今天在临床分离中发现的基因非常相似。
利亚姆:这些抗生素抗性基因有多普遍?仅仅局限于土壤和永久冻土吗?我是说，我现在在办公室里我的办公室里没有抗生素耐药性细菌，对吧?
亚当:我想可能会，我们可以很容易地测试一下。如果我给你一些棉签，你在你的办公室，你的桌子或者你的电脑键盘上擦拭任何你想要的东西，然后把它们寄回来，我们可以从这些棉签中培养出所有的分离菌，然后我们可以测试抗生素的生产和一系列指示菌株的生产。我们还可以测试从你的拭子中分离出来的细菌是否对一整套不同的抗生素有抗药性。所以你需要拭子。
利亚姆-开始擦拭吧…
Graihagh -我们要不要标记一下，这样我们就对了?这是我的桌子，对吧?
利亚姆-是的，格雷哈的桌子。
格雷哈——格雷哈的桌子。我对这里将要播放的内容很紧张。好了，第一个棉签完成了。棉签二号……
利亚姆-我应该说我的键盘被很多人使用过，而不仅仅是我一个人。
Graihagh -是的，是的，是的。对，你认为是哪一点?空格键可能用得最多，对吧?
利亚姆-对，空格键，对。因为我的键盘太恶心了，我们拿了两个样品来满足我们的好奇心。
格莱哈-啊，上面有黑色的东西!
利亚姆-啊，那可能是因为我工作太努力了!全都擦洗干净了——只剩下一件事要做了。你认为谁会是最糟糕的?现在就下注吧!
亚当:今天早上我们要去二班的实验室，所以我们必须穿上实验服，遵守所有的规则，因为我们要研究一些非常有趣的病原体。
利亚姆-亚当拿着我们的脏棉签想看看他能在等同于细菌食物的琼脂上种出什么。结果正如预期的那样，相当严峻!
亚当:你可以看到在样本二和样本三上，有很多不同的细菌。
利亚姆-三个盘子都长出了一大堆毛茸茸的东西。其中一个甚至看起来像有人在上面打过喷嚏。但是，有趣的是，尽管我擦拭了键盘上的J键和空格键，但没有两个样本是相同的。它们相距几厘米，但细菌菌落完全不同。
亚当:所以这只是表明，距离一个地区几厘米远的微生物多样性在另一个地区会有所不同。
然后利亚姆-亚当进一步培养这些菌落，然后把它们放在更多的琼脂上但这种琼脂含有抗生素。所以，如果它们在这里生长，就意味着我们的键盘上有耐抗生素的细菌!
亚当:你可以从第四张拭子上清楚地看到，这是你的第二张键盘拭子。这是一个，上面有很多细菌细胞，但看起来都是一样的。在氨苄青霉素的作用下生长得很好。
利亚姆-所以我的键盘上有耐抗生素的细菌?
亚当-是的。它在氨苄西林上生长，在四环素上生长，在卡那霉素上生长也在氯霉素上生长。
利亚姆-所以它对所有抗生素都有抗药性?
亚当-四个都是。所以这是一种多重耐药细菌分离物。它的抗药特性令人惊讶。
利亚姆-真的吗?以一种好的方式惊讶?
亚当:嗯……我没想到这四种抗生素都能长出东西。它们都是不同的化学物质，它们都有不同的活性，所以在它们上面发现生长的东西是不寻常的。
利亚姆-哎呀!桌上的消毒剂在哪里?那时候我过得很糟糕，但格雷哈呢?嗯，她没有任何抵抗力，但她身上有细菌，可以杀死其他讨厌的细菌。
亚当-第二株分离菌正在产生某种物质，将其注入琼脂中，这就阻止了微球菌从增长。
利亚姆-微球菌只是一种弱细菌。它生活在我们的皮肤上，对健康的人没有伤害。然而，如果亚当将格雷哈的菌株与更致命的东西相匹配，结果会如何呢?
亚当-我们发现了多重抗药性大肠杆菌你可以看到很小的抑制区。
利亚姆-格雷哈的样本中含有某种能杀死多重抗药性的物质大肠杆菌？
亚当:没错。所以我们真正想要的是一种能够杀死这种细菌的东西，因为这正是在临床上造成问题的原因，所以我们找到了这样的东西真的很令人鼓舞。所以这表明在环境的任何地方都很容易找到抗生素。它们是否对医学有用，显然需要多年的研究才能发现，但是，如果我们不去看，我们就找不到它们。
克里斯-刚才是亚当·罗伯茨。如果你想了解你生活和工作的地方潜伏着什么，你可以通过他的网站SwabAndSend.co.uk与亚当取得联系。所以我们可以从你们的抗生素生产中致富大肠杆菌, Graihagh ?
格雷哈-英雄所见所闻因为我把这事告诉了利亚姆，可惜没有。它可能一直长在我的键盘上但因为亚当发现了它，它就属于他了。
克里斯:那我们能看看这些虫子长什么样吗?
Graihagh -是的，很脏。我这里有一些培养皿的照片，我们在里面生长。前两种是柑橘——它们看起来有点像培养皿里的黄色地衣，不是吗?
克里斯-是的，有很多细菌菌落。
Graihagh -好吃!在我的盘子里，我有一些类似的东西，这些黄色的地衣，然后我在顶部的角落里也有这种奇怪的乳白色物质。
克里斯-是霉菌之类的吧?
Graihagh -是的，看起来不太好。
克里斯-到处都是，很好!
grahagh -但特别有趣的是Liam和Adam讨论的最后一个盘子。这是一个已经有细菌的盘子，我们把我键盘上的那种杀灭大肠杆菌的菌株放在盘子里，然后培养它。真正有趣的是你看到了这个陨石坑，这个白色的区域还有这个爆炸区，它杀死了周围的一切。
克里斯-是的，所以你桌子上的菌落在中间，周围没有生长一厘米左右的东西。它杀死了所有的虫子。
Graihagh -我知道，这很神奇，不是吗?我很高兴我的键盘上有这个。也许我被保护了大肠杆菌现在。
克里斯:也许我们应该共用键盘，在办公室里轮流使用。
Graihagh -嗯，你可以在facebook上自己看这些照片。登录facebook.com/thenakedscientists即可。
抗生素是如何起作用的?
乔治娅·米尔斯和汤姆·奥汉伦，《裸体科学家
抗生素，包括那些在我键盘上合成的抗生素，到底是怎么回事
工作吗?下面是乔治亚·米尔斯和汤姆·奥汉隆讲述的抗生素消灭细菌的可怕方式……
乔治亚-抗生素主要有五种杀灭细菌的方法，它们都涉及到利用细菌和人类细胞结构之间的差异:
汤姆:市场上的第一种药物是青霉素，是亚历山大·弗莱明在1929年发现的。这阻碍了细菌构建坚硬的外细胞壁的能力;这会导致它膨胀和破裂……
Georgia -第二，细胞壁下面是细胞膜;这调节了细胞内盐和水的浓度。一种叫做多粘菌素的抗生素会打破细胞膜，导致细菌的内脏流出并死亡。
汤姆:第三，细菌和我们一样使用DNA。此外，环丙沙星等抗生素有时会被用于尿液、皮肤和胸部感染的患者，这些抗生素会阻止细菌复制或修复他们的DNA，导致他们倒下。
乔治亚州——第四，你可以通过确保细菌不再制造生存所需的重要营养物质来阻止细菌的生长。例如，磺胺类抗生素，如甲氧苄氨嘧啶，可以阻止细菌产生生长所需的必需叶酸。
汤姆:最后，第5点，你可以让一种药物停止细菌蛋白质工厂的装配线。没有蛋白质，细胞就不能生存。像四环素这样的药物就是这样起作用的，通常被开给患有痤疮或胸部感染的人。
格鲁吉亚-所以，总而言之，要杀死一只虫子，你可以让它破裂、破裂、绝育、饿死或打碎它……
细菌是如何对药物产生抗药性的
剑桥大学的亨德里克·范·维恩博士
细菌是如何避开抗生素暗杀的?亨德里克·范·维恩来自
剑桥大学研究这是如何发生的，他告诉克里斯·史密斯一种叫做外排泵的机制……
亨德里克-外排泵是细菌克服抗生素毒性的一种非常有趣的方法。
Chris -也许有人会认为这些外排泵有点像细菌的真空吸尘器，它坐在细胞里抓取东西;碎屑，污垢，不应该在那里的分子，把它们捡起来扔出去?
亨德里克-是的。抗生素是一种可以结合到细胞膜上的化合物然后它可以进入细胞并结合在细胞膜的内部从那里它们继续与目标结合。这些外排泵它们在膜中，有结合点基本上从膜中吸收抗生素，然后将其排出。
克里斯:所以如果它们能够传播和传播的话，听起来是非常坏的消息。为什么我们不能制造一些有效的抗生素分子来阻断这些外排泵呢?
亨德里克:其中一个原因是我们体内也有多种药物外排泵，它们对保护器官非常重要，比如大脑免受有毒化合物的侵害。因此，如果我们能够制造出细菌外排泵的抑制剂，那么这些抑制剂很有可能也会阻止我们体内的外排泵。
克里斯-哦，天哪。所以抗生素的前提是利用细菌细胞和人类细胞之间的差异，因为如果它们与我们自己的细胞如此相似，那么我们在试图杀死细菌的过程中最终会对自己造成伤害?
亨德里克:没错。这是迄今为止的策略。我认为这些天人们非常详细地研究这些外排泵的形状从结构上看，有可能制造出对细菌外排泵有选择性的新药剂而不是对人类的。
克里斯:那么细菌除了通过外排泵之外是如何产生耐药性的呢?
亨德里克:一个重要的机制是细菌可以修饰抗生素或者降解抗生素的机制。
克里斯-他们可以把它拆了。其他的如何?
亨德里克:你也有机制，你的目标发生突变，实际上可能不再与抗生素相互作用。
克里斯-所以实际上是改变形状，这样抗生素分子就不能再和它之前击中的东西对接了?
亨德里克:是的。而且，有时候，你有惊人的机制，细菌产生很多目标，然后其中一些目标逃脱了抗生素的作用。然后，通常导致新细胞合成新构件的途径仍然会发生。
克里斯:所以基本上它们只是在竞争中战胜了抗生素因为它们产生了太多抗生素所击中的东西以至于没有办法获得足够的抗生素来与细菌竞争?
亨德里克:是的，确实如此。我认为这确实表明抗生素耐药性机制与抗生素的使用共同进化，作为一种在自然环境中与其他生物竞争的方式。
让细菌自己感冒
与莱斯特大学的玛莎·克洛基教授合作
抗生素耐药性的部分问题在于这些细菌对我们的药物产生了耐药性。但是，如果你有一种抗菌剂，可以和细菌一起进化，这样，无论细菌发展出多少聪明的策略，治疗方法都能保持同步，继续杀死它呢?这就是莱斯特大学的玛莎·克洛基一直在研究的问题。她正在使用选择性攻击细菌的病毒——这些被称为噬菌体——来对付医院里的超级细菌，她向格雷哈·杰克逊讲述了她的工作……
玛莎:细菌有感染它们的天然病毒。因此，就像流感病毒和埃博拉病毒攻击人类一样，细菌也有自己的天敌，以病毒的形式瞄准并杀死它们。
grahagh -他们是怎么做到的?
玛莎:它们附着在一起，然后把它们的DNA注入细菌细胞。它们把细菌变成了一个病毒工厂，然后它们跳出来，可能会释放出100个病毒，然后专门去感染同一细菌物种的其他成员。
Graihagh -听起来像一个可爱的死法。为什么这种病毒比使用抗生素更好呢?
玛莎:嗯，正如我所说，病毒也是细菌的天敌。你的客人，他谈到了抗生素是细菌大战的一部分，这一点已经被很好地描述了。但病毒之间的这种相互作用却鲜为人知。病毒有一个真正的优势，在某种程度上使它们很难研究，那就是它们非常非常具体。正如你所说，我正在研究超级细菌，艰难梭菌，感染它们的病毒不会感染我们体内和体表的其他细菌。
Graihagh -我知道像艰难梭菌这样的东西有多种菌株，所以你需要一种病毒来杀死它们吗?你说的有多具体?
玛莎-是的。所以它们在一个物种和一个子集中都是特定的。艰难梭菌有超过450种不同的类型。但一般来说，如果你一次看任何一家医院，你会发现可能有12种菌株在传播。实际上，艰难梭菌中的四种病毒就足以杀死90%的常见菌株，所以你确实需要一些病毒。
Graihagh -做得很好。所以我知道的另一件很重要的事情是当你使用病毒的时候是生物膜，细菌产生的东西会附着在我们感染的地方，我知道你的病毒实际上会带走它。但是这种技术的好处是什么呢?
玛莎:其中一个原因是它们非常具体。如果你有一种病毒，如果你有医院里的超级细菌，艰难梭菌，我给你一组病毒，我只会去除其中一种，而不是其他的。通常，当我们服用抗生素时，它们会让我们感到昏昏沉沉，因为它们会杀死大量对我们有益的细菌。所以这是一种选择性的神枪手，去除一种病原体。
Graihagh -你怎么想象把它像药丸一样吃下去?
玛莎:嗯，没错。我和我在拉夫堡大学的合作者一起工作我们已经展示了我们可以把这些病毒封装到一个ph敏感的聚合物中这样我们就可以像服用抗生素一样服用它们。所以你要吃下这片装满病毒的药片然后穿过酸性的胃，因为病毒在酸性环境下无法很好地生存，所以你必须让它们穿过胃进入梭状芽胞杆菌引起感染的区域。
格莱哈-我们也不会有被这种病毒感染的危险，对吧?
玛莎:不，绝对不行。病毒需要附着在受体表面非常特殊的蛋白质上，所以它们不可能从细菌跳到人类身上。甚至，就像我说的，在细菌种类中它们是非常有选择性的。
Graihagh -太棒了!玛莎，你三年前上过这个节目，从那以后你的研究进展如何?
玛莎:是的，进展得很顺利。我想大概三年前，我们有一组病毒，我可以告诉你，是的，我们的病毒看起来能杀死正确的东西。现在我可以告诉你，是的，我们只需要四个，这四个很有用，因为它们以不同的方式杀人。这样做的好处是我们真的把阻力降到最低。
我们做的另一件事是设计了许多不同的复杂模型来模拟病毒是如何杀死我们的。所以我们可以在人造肠道和上皮细胞上制造它们，以及一堆不同的，更复杂的昆虫和其他模型上，我们已经证明病毒在这些不同的模型上工作得很好。
grahagh -听起来真令人兴奋。简单地说，你们知道我要问你们的问题。我们什么时候能在诊所看到这个还是已经有了?
玛莎:嗯，目前正在进行其他药物的临床试验。有一个欧盟项目正在做研究，美国和澳大利亚也有一个项目。所以我们现在第一次看到临床试验是这些的复兴。在一些国家，比如俄罗斯和格鲁吉亚，你可以在诊所里使用它们，但我们逐渐意识到，我们需要在西方使用它们，临床试验终于开始进行。
我们该有多担心呢?
阿登布鲁克医院的尼克·布朗医生
2014年的一份报告估计，每年有70万人死于抗生素
耐药感染，如果不采取任何措施，到2050年，这一数字可能上升到每年1000万。尼克·布朗医生是阿登布鲁克医院的医学顾问，他告诉克里斯·史密斯，如果我们找不到解决办法，会发生什么……
尼克:我认为，虽然，正如你所说，这些只是估计，但这些数字确实相当可怕。你引用的同一份报告也对抗菌素耐药性进行了财务评估，并估计到2050年，世界的成本将达到66万亿美元，这些数字真的很可怕。
克里斯-这是生命的损失，生产力的损失，医院的感染控制机制-这是钱的去向吗?
尼克-以上都是真的。举两个例子，如果我们没有抗生素来治疗正在接受化疗的癌症患者的感染，那么我们可能无法治疗这些患者的感染，他们可能无法在治疗后存活下来。
同样地，如果我们不能在病人没有感染的情况下做髋关节置换术，那么为什么要做髋关节置换术，这样人们就不能去上班了。所以各种各样的影响，这些估计试图把所有这些都考虑进去。
克里斯-我们一开始就制造了抗生素。到目前为止，我们已经有很多了，只有当我们拥有比以往任何时候都更好的技术时，它才成为一个问题。所以我们为什么不直接制造新的抗生素分子呢?
尼克:在过去20年左右的时间里，确实缺乏新的抗生素开发，我认为这真的是悄悄降临到我们身上了。当我们因为耐药性而不能再使用抗生素时，我们真的习惯了简单地用另一种抗生素代替它。但现在已经没有了。开发一种抗生素需要很长时间，近年来，许多大型制药公司已经决定，这真的不是他们想进入的一个经济领域或市场。
克里斯:这是因为你的药物有很快产生耐药性的风险，因此你可能赚不到钱，所以最好去治疗高血压、胃溃疡等疾病，因为人们会用你的药片多年，你会赚很多钱吗?
尼克:当然，是的。
政府不应该介入吗?
尼克:这是目前国际上正在讨论的问题。抗生素耐药性是一个公共卫生问题，而不是应该由市场来管理的问题吗?
克里斯:为什么会发生这种情况呢?如果你看看抗生素之前的时代，在我们知道抗生素之前，在我们甚至不知道细菌会导致肺结核等疾病之前，比如19世纪伦敦的死亡率直线下降?人们活得更久了，他们不会死于这些感染，那么为什么现在会发生这种情况，我们就不能过一种更清洁的生活吗?
尼克-我同意你的看法。我认为干净的生活有助于预防感染。我认为改善卫生是控制抗生素耐药性的一个组成部分。如果我们看看发展中国家，那里的一些卫生标准、下水道、清洁饮用水等都不是很好，那么这些地方就会成为抗生素耐药性传播的温床，因为这些地区的感染率非常高。我们必须在全球范围内采取一些措施来改善这种情况，这将帮助我们在未来保持抗生素的可持续性，而不是控制抗生素。我认为我们需要学习如何将抗生素作为一种稀缺资源来使用或治疗。
中国不会这么做吧?《柳叶刀》杂志去年发表的一篇论文显示，英国将1.25万吨粘菌素(一种用于治疗某些感染的最后抗生素)用于农场动物。
尼克:这就是为什么我们强调这是一个真正的所谓的“同一个健康”问题是如此重要。不仅仅是人类使用抗生素，农业和环境也使用抗生素。
如何阻止抗生素耐药性
阿登布鲁克斯医院的尼克·布朗医生
你给尼克·布朗和格雷哈·杰克逊开的阻止抗生素耐药性的处方，从为什么你应该完成抗生素疗程开始……
尼克:你的感染很有可能会复发或以某种方式复发，将来需要进一步的抗生素治疗。不幸的是，因为抗药性可以在你体内产生，也可以在细菌群中产生，很有可能下次你对你服用的抗生素没有反应。
Graihagh -第二条-不要利用你的朋友，大概是因为你可能没有治疗正确的感染，我猜这和你刚才说的原因完全一样。
尼克:是的。我认为强调人们不应该自己使用抗生素是非常重要的。有很多方法可以做到这一点——有些合法，有些不太合法。
Graihagh -就像在网上一样?
尼克:当然可以。你应该总是通过注册处方医生获得抗生素。
Graihagh -我甚至不知道你可以在网上订购抗生素!
4 .不要强迫你的医生用抗生素治疗感冒。我知道在节目结束后这是一种病毒，但这是不是让你的医生感到有压力，我想，另一方面，这真的不是很好?
尼克:是的，我认为重要的是人们也要知道病毒感染会带来什么，而不仅仅是病毒对抗生素没有反应。但是，例如，如果你喉咙痛，你可能在它开始六到七天之后仍然有症状。如果你患有支气管炎，它可能会持续三周，这是相当长的一段时间，如果你不明白这一点，那么你可能会担心，去看医生，期待抗生素。如果你没有好转，得到适当的建议是很重要的，但如果你知道在各种情况下会发生什么，那么也许你会更乐意去药店。
Graihagh -所以相信你的医生。
最后，第五点——洗手。我知道这是很明显的考虑到我们刚才所说的，但是要多久呢?我听说只要你能唱生日快乐歌就行——是吗?
尼克-另一个是扬基涂鸦。是的，也许比我们现在做的都要长，这是一个简单的答案。但可以肯定的是，洗手是阻止任何感染从一个人转移到另一个人的最有效方法之一。
Graihagh -洗手液和肥皂呢?
尼克:我们在医院的做法是，如果你的手是干净的，也就是说它们没有被灰尘覆盖，那么酒精消毒液是绝对没问题的。如果它们脏了，你确实需要洗，因为不幸的是，酒精会把污垢粘在你的手上。
格莱哈——嗯——太好了!
克里斯:另外一件你需要记住的事情是，很多生活在你皮肤上的病毒对酒精是不敏感的，所以你最终得到的是诺如病毒，或鼻病毒或其他任何病毒的纯培养物。所以你应该洗手。
为什么水不燃烧?
水含有氢和氧，这两种物质在燃烧中都很重要，那么为什么要用它来灭火呢?为什么水不燃烧?格雷哈·杰克逊把这个问题交给了剑桥大学的化学家彼得·沃瑟斯。
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