在大自然的食物链中，各种生物都可以建立起吃与被吃的关系。最让大家熟知的就是大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米。但你知道吗？从高等到低等生物建立起来的食物链，还是有很多独特的事情发生的，比如蚂蚁吃大象，病毒吃细菌等。今天Dr.G就带大家了解一下，生物界最低等的生物病毒，是怎么一步一步瓦解比它高级的细菌的。
这还要从年的一个故事说起，76岁的老人阿里·霍达德罗斯在经历了主动脉弓置换手术后，由于消毒不到位，铜绿假单胞菌混进了他的胸骨内。
对于科研人员来讲，这种细菌其实很普通。铜绿假单胞菌原称绿脓杆菌，在自然界分布广泛，水、空气、土壤、正常人的皮肤、呼吸道和肠道等都能见到它的身影。
铜绿假单胞菌但对于阿里·霍达德罗斯的伤口来讲，可就不是那么普通了，它可以产生蓝绿色绿脓素，感染伤口时产生绿色脓液。为了战胜病菌，人类的绝招必然是抗生素。为了杀死病菌，刚开始，霍达德罗斯必须吞下大量的抗生素，但由于铜绿假单胞菌能分泌出一种黏性的生物膜，这种生物膜犹如金钟罩一样是抗生素无法进入细菌体内发挥作用，这也使得铜绿假单胞菌对大部分抗生素有耐药性，因此这种治疗手段失败了。但医生并没有放弃，为了更精确的杀死病菌，医生直接将塑料管插入他的肩膀，将抗生素输入他的血液，但依旧没有什么效果。
但这不是最糟的，由于铜绿假单胞菌好氧的特性，胸腔中的氧气为它们提供了完美的生存环境，菌株大量繁殖，一步步侵蚀着霍达德罗斯的胸部。三年后，他的胸部已经有了一个橡皮擦大小的洞，这个洞不断渗出黄褐色的脓液，脓液里还有明亮的血液条纹。霍达德罗斯随时都可能因为细菌侵入血液，触发脓毒性休克。
感染铜绿假单胞菌的伤口由于抗生素失效，医生已经没法用药物消灭这种细菌，为了彻底消除病菌，医生只能切除感染的组织，清洗心腔，并再次进行一次主动脉弓移植手术。对于一个老人来说，这个手术本身就危险重重，而且由于他的胸部内已经形成了一个鞘细菌（一类具特殊形态的细菌。细胞呈丝状排列，被包在鞘膜内，有独特的生活史。鞘一般由蛋白质、多糖、脂类复合物组成，有的还有锰和铁的沉积物，类似荚膜，紧贴在杆菌链的外围，可防御原生动物和某些细菌的攻击），手术需要切穿这个鞘细菌，然而当这么多细菌被“释放”出来时，可能触发全身的细菌大爆发。由于手术太冒险，医院愿意为这个老人安排手术。
在绝望之际，科学家们提出了一个大胆的观点，那就是利用病毒来瓦解细菌，这个病毒就是，噬菌体。
病毒如何感染细胞？
首先细菌本身就是一个细胞，而病毒感染细胞的过程就是利用细胞体内的物质进行复制包装，释放后继续感染新的细胞。周而复始，直至机体将它们消灭，或者它们杀死细胞，才会停止这种循环。
病毒包装过程什么是噬菌体？
噬菌体(bacteriophage,phage)是感染细菌、真菌、藻类、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。20世纪初初在葡萄球菌和志贺菌中首先发现。作为病毒的一种，噬菌体具有病毒的一些特性：个体微小；不具有完整细胞结构；只含有单一核酸。可视为一种“捕食”细菌的生物。噬菌体基因组含有许多个基因，但所有已知的噬菌体都是细菌细胞中利用细菌的核糖体、蛋白质合成时所需的各种因子、各种氨基酸和能量产生系统来实现其自身的生长和增殖。一旦离开了宿主细胞，噬菌体既不能生长，也不能复制。
噬菌体是病毒的一种，其特别之处是专以细菌为宿主，较为人知的噬菌体是以大肠杆菌为寄主的T2噬菌体。跟别的病毒一样，噬菌体只是一团由蛋白质外壳包裹的遗传物质，大部分噬菌体还长有“尾巴”，用来将遗传物质注入宿主体内，活脱脱一个小机器人。
噬菌体是一种普遍存在的生物体，而且经常都伴随着细菌。通常在一些充满细菌群落的地方，如：泥土、动物的内脏里，都可以找到噬菌体的踪影，世上蕴含最丰富噬菌体的地方就是海水。
噬菌体噬菌体为何能瓦解细菌？
噬菌体的生活周期，可以分为3个阶段：感染阶段、增殖阶段和成熟阶段。
首先，噬菌体的尾部附着在细菌的细胞壁上，通过溶菌酶的作用在细菌的细胞壁上打开一
个缺口，尾鞘像肌动蛋白和肌球蛋白的作用一样收缩，露出尾轴，伸人细胞壁内，如同注射器的注射动作，噬菌体只把头部的DNA注入细菌体内，像机器人的蛋白质外壳留在壁外。
其次，噬菌体DNA进入细菌细胞后，利用细菌体内的物质，组装成一个完整的子代噬菌体，进行快速增殖。
最后，噬菌体成熟后，在潜伏后期，溶解细菌细胞壁的溶菌酶增加，促使细胞裂解，从而释放出子代噬菌体。子代噬菌体释放出来后，又去侵染邻近的细菌细胞，产生子二代噬菌体。
噬菌体复制释放过程如何利用噬菌体抵抗铜绿假单胞菌呢？
现在回过头来看，对抗铜绿假单胞菌的噬菌体来自康涅狄格的一个池塘，当它遇上铜绿假单胞菌后，比最强的抗生素还厉害，能突破铜绿假单胞菌的保护性生物膜，进入细菌体内并大量复制，将细菌分解而死。但是铜绿假单胞菌并不是那么容易被打败的，他们会迅速进化，进化出对噬菌体的抗性，由于噬菌体是通过细菌表面的受体进入细胞的，为了抵抗噬菌体，铜绿假单胞菌直接进化丢掉可以识别噬菌体的受体。
由于细菌没有受体的保护，抗生素可以很轻易地穿透细菌的细胞壁，毒死细菌。医院放射科医生将噬菌体和抗生素的盐水混合物直接倒进了霍达德罗斯的胸腔，一天后，霍达德罗斯出院。6个月后，霍达德罗斯的胸部完全康复，胸口的洞也完全愈合。3年来，霍达德罗斯已停止服用抗生素，胸口不再感染。
抗生素注入血液虽然噬菌体已经被用来治疗烧伤与疾病，但是万物都有两面性，噬菌体在治疗过程中也可能会“吃”掉一些益菌或其它本身属于“坏菌”但被人利用做一些有益的事的细菌或真菌（如：大肠杆菌、葡萄球菌等），从而造成很大的损失。
技术在不断发展，科学在不断进步，Dr.G相信，在不久的将来，我们一定可以再创辉煌。
参考文献：
[1]PaulWarncke,SarahFink,CorneliaWiegand,Uta-ChristinaHipler,DagmarFischer.Ashell-lesshen’seggtestasinfectionmodeltodeterminethebio