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　　本文作者：BioTalker

　　面對抗生素的圍剿，細菌為了生存真是太拼了。

　　近日，來自英國頂級學府紐卡斯爾大學的科學家 Katarzyna Mickiewicz 和 Jeff Errington 發現，人尿液中引起疾病的大腸桿菌，為了躲避抗生素的追殺，竟然能輕易地轉化成沒有細胞壁的L型細菌，讓青霉素等靶向細胞壁合成的抗生素，完全失去作用。

　　要知道，細菌體內的滲透壓可達到20-25 個大氣壓，在細胞壁遭到破壞的情況下，很快就會因過度吸水脹破死亡。青霉素等就是依靠這個原理殺死細菌的。

左：接連破裂的細菌右：正常生長的細菌

　　不過，巧就巧在，尿液非常特殊，幾乎和細菌的細胞質是等滲的。

　　細菌：“為了活命，我連細胞壁都不要了，我看你咋搞我。”

　　抗生素：“小賊，要不是因為尿液的高滲環境保護着你，你的小命早沒了。”

　　讓研究人員沒有想到的是，L型細菌能輕鬆挺過抗生素治療周期（一般5-14 天），而且一旦抗生素撤離，L型細菌能在不到一天的時間內，分裂出有細胞壁的細菌，恢復往日活力，導致感染複發。

　　此外，在本研究中，科學家們還用視頻記錄下了細菌在L型和有壁型之間的轉換過程。證明了細菌變成L型是一種耐葯，導致疾病複發的方式。　　實際上，L型細菌發現的並不晚。就在弗萊明發現青霉素的 7 年之後，德國生物學家 Emmy Klieneberger-Nobel 在英國 Lister 研究所研究念珠狀鏈桿菌時，第一次看到細胞壁缺陷型細菌（L型細菌的名字來自於 Lister 研究所的首字母）。在當時的認知條件下，Klieneberger-Nobel 的震驚程度可想而知。

　　Klieneberger-Nobel：“沒有了細胞壁的保護，L型細菌怎麼還能存活而不炸裂？”

　　現在我們已經知道，由於常用的細菌培養基是低滲的，因此不可能獲得L型細菌。不過，只要使用等滲培養基，就可以通過多種方法誘導出L型細菌，例如溶解細胞壁的溶菌酶，和青霉素等抑制細胞壁合成的抗生素。

　　不過這種沒有細胞壁的L型細菌對細菌的生長繁殖有什麼作用，一直沒有定論。有科學家認為L型細菌廢了，沒啥致病能力；也有科學家認為，沒準兒這就是細菌的一個耐葯機制呢？但是都沒啥直接的有力證據。

在高滲條件下，抗生素處理，細菌失去細胞壁變圓，形成L型細菌

　　其實，大家之所以對這個問題爭論不休，主要問題還是研究的比較少，沒有被重視起來，沒有認真地往耐藥方向想。

　　長期以來，對於耐葯，有兩個主流認知：一個是產生耐葯基因了；另一個是產生了微生物持留菌。這個微生物持留菌引起的複發和因耐藥引起的複發還不一樣。

　　微生物持留菌是細菌的一種特殊形態，可以說是，當外界的環境條件不適宜細菌生存時（例如抗生素治療），有一小部分細菌會改變細胞狀態，悄咪咪地蟄伏在一些細胞中長久地休眠，等抗生素打擊期過去之後，重新出來活躍，導致感染複發。

　　有了這兩個認知，就很少有人把L型細菌當回事兒。

在低滲條件下，抗生素處理，細菌失去細胞壁，膨脹，炸了~

　　微生物學家 Jeff Errington 把這個問題當做他的研究重點。去年，Errington 團隊在《細胞》雜誌上發文稱，在某些生理條件下，巨噬細胞等免疫細胞產生的溶菌酶，實際上對細菌起到了保護作用。因為，溶菌酶破壞了細菌的細胞壁，讓靶向細胞壁合成的抗生素沒了用武之地。

　　為了進一步探索抗生素與L型細菌之間的關係，以及L型細菌與耐葯之間的關係，Errington 和 Mickiewicz 打算從尿路感染入手。

　　尿路感染是一個非常常見的疾病，美國估計每年要在這個疾病上花費 16 億美元。

　　其實不僅僅是美國患者受這個疾病的困擾。在全球範圍內，尿路感染每年影響着全球 1.5 億人，即使是接受抗生素治療，也仍有 30-50% 的患者在治療之後會複發。

該圖片由 Gerd Altmann 在 Pixabay 上發布

　　Mickiewicz 分析了 30 位複發性尿路感染患者的尿液樣本，她發現只有一個患者的尿液中沒有L型大腸桿菌，其他的患者都有。而且他們還用一些方法證實，他們看到的L型物體確實是細菌，而不是人的細胞產生的囊泡等物質。粗略估計的話，每毫升尿液中有 100 到 10000 個L型細菌。

　　體外實驗显示，在抑制細胞壁生成的抗生素存在的條件下，如果培養基對L型細菌沒有滲透保護作用，在 2.5 小時之內，細菌都膨脹、裂解死光光；如果在滲透保護的培養基中，大約經過 3 個小時，L型細菌就出現了。

　　如果想證明L型細菌是感染反覆發作的原因，就必須得證明L型細菌確實能轉化成有細胞壁的細菌。Mickiewicz 不僅證實了這一點，而且還用視頻記錄下了L型細菌，分裂增殖出正常細菌的全過程。在體外的條件下，整個過程大約需要 40 分鐘左右。

撤除環境中的抗生素之後，L型細菌繁殖出有壁正常細菌

　　最後研究人員還在斑馬魚體內觀察了L型細菌轉化成有壁細菌的過程。從研究人員將L型細菌注射到斑馬魚體內開始算起，20 個小時后取樣能檢測到有壁細菌的存在。而且他們還在斑馬魚體內觀察到了，在抗生素的處理下細菌變成L型細菌的過程。

　　總的來說，這個研究表明，除了其他的耐葯機制之外，L型細菌也是一個耐葯途徑，而且無需基因變異，便可以通過丟棄細胞壁在抗生素治療期間頑強存活。更為重要的是，一旦撤出環境中的抗生素，這些L型細菌很快就會繁殖出一堆正常的有壁細菌出來。

　　研究人員認為，要想治好一些複雜的反覆感染，靶向細胞壁的抗生素要與其他類型的抗生素組合使用。

　　*我看完這個論文一直在想一個問題，如果尿路感染的患者在接受靶向細胞壁的抗生素治療期間，每天都大量飲水，會不會有輔助治療的功效（我不知道，我瞎猜的哈
）。

　　最後，我要說的是：你以為微生物就這麼點兒本事嗎？如果是這樣，那你就真的是“拿豆包不當乾糧”了。

　　近二十年的研究表明，人體微生物的數量幾乎與人體細胞一樣多。這些看上去非常不起眼的小東西，與人類的多種疾病有關，從普通的感染和炎症，到精神疾病、心血管疾病，甚至是癌症，都有一股神秘的來自微生物的力量在背後操縱着。

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　　科技日報記者 劉霞

　　宇航員前往火星的旅程並不像遊客們前往瑞士那麼輕鬆、愜意且自在，而是一段充滿了各種不確定因素和未知風險的冒險之旅。執行火星探索任務的宇航員將不得不長期與深空輻射、微重力、幽閉空間、與世隔絕等壓力作鬥爭。

　　畢竟，就目前的技術而言，宇航員到達火星至少需要 6 個月時間，而返回地球也需要同樣長的時間。因此，他們必須做好準備，克服生理和心理等方面的挑戰。美國國家航空航天局（NASA）也正努力在本世紀 30 年代將宇航員送上火星之前，降低其可能面臨的各種風險。

　　壓力源“協同作戰”

火星上一個前哨基地的藝術圖。圖片來源：美國太空網

　　據美國太空網近日報道，NASA 人類研究項目（HRP）首席科學家珍妮弗·福格蒂本月早些時候表示，宇航員搭乘的宇宙飛船“將不得不提供滿足宇航員基本生存所需的一切甚至更多，因為我們希望他們能夠勝任這份對認知和身體狀態都有極高要求的工作。”

　　HRP 的任務是找出航天飛行對宇航員的影響，並制定減輕和降低這些影響的策略。福格蒂說，該項目旨在識別出 5 類“壓力源”，這些“壓力源”可以顯著影響人類在執行深空任務過程中的健康狀況和表現，包括重力場的改變、不友好的環境、輻射、隔離/限制，以及與地球之間的遙遠距離等。

　　HRP 科學家和世界各地的其他研究人員正試圖認真分析並了解所有這些壓力源，他們在地球上進行實驗，仔細監測在國際空間站（ISS）工作的宇航員的心理和身體健康狀況。這項工作的長期目標是幫助實現載人火星任務，NASA 希望在本世紀 30 年代末之前完成這一使命。事實上，幾年前，NASA 宇航員斯科特·凱利和米哈伊爾·科爾尼延科在國際空間站呆了 11 個月（約是通常停留時間的兩倍），以幫助研究人員評估非常長期的太空任務（比如火星往返之旅）對宇航員的影響。

　　然而，要準確描述這樣一次火星之旅會給宇航員帶來何種影響非常困難。福格蒂說，因為航天飛行的各種壓力源一般並非“單獨行動”，很有可能是“協同作戰”，幾乎不可能把所有危險因素放在一個實驗環境中。

　　例如，科學家在地球實驗室中對動物進行輻射研究，就沒有考慮到微重力的影響，因為目前無法將其加入進去；而國際空間站無法提供深空輻射數據，因為它在地球的保護磁層內運行；此外，在軌道實驗室安裝輻射發射裝置似乎也不是個好主意。

　　輻射是最大風險

　　有些壓力源更令人擔憂——研究人員和 NASA 官員反覆強調，輻射是宇航員執行火星任務所面臨的最危險因素之一。

　　HRP 項目的太空輻射元素科學家麗莎·西門森博士解釋稱：“人類前往火星最大的挑戰之一是暴露於輻射的風險。長期暴露於輻射中可能帶來的健康風險，輻射會通過活體組織傳播，沉積能量導致 DNA 結構損傷，並改變許多細胞過程。”

　　研究表明，暴露於高輻射環境下會增加宇航員晚年患癌症的風險。最近一項研究表明，執行火星任務的宇航員可能受到高劑量輻射，這些累積的輻射足以損害他們的中樞神經系統，使他們在情緒、記憶力和學習能力等方面受到影響。

　　福格蒂提到了另一個需要集中研究的問題：航天飛行相關的神經—眼綜合征（SANS），也稱為視覺障礙/顱內壓（VIIP）。SANS 指的是太空飛行可能給宇航員帶來嚴重而長期的視力問題，這可能是由於液體流動增加了顱骨內的壓力。

　　福格蒂說：“目前在近地軌道上，SANS 非常容易管理而且也比較容易恢復，但以我們對這個系統的了解，還不足以預測在某些探測任務中，SANS 是否也會保持這種狀態。所以，這是我們目前研究的最優先的生理領域之一。”

　　依靠月球上火星

　　NASA 目前的計劃是，不直接去火星，而是以月球為中間站。到 2024 年，讓兩名宇航員在月球南極附近着陸，之後不久，在月球及其周圍建立長期可持續的基地。

　　NASA 官員表示，他們將通過“阿爾忒彌斯”計劃開展這些活動，主要目的是學習將宇航員送上火星所需的技能和技術。“阿爾忒彌斯”基礎設施的關鍵部分之一是一個小型繞月空間站——“門戶”，它將作為月球表面活動的中心。無論是機器人的還是載人的着陸器，都將從“門戶”下降到月球表面，而在“門戶”前哨上的宇航員，很可能也會從那裡操作漫遊車。

　　大量研究將在“門戶”內進行，其中大部分研究將調查宇航員在一個真正的深空環境內的健康狀況和表現。福格蒂提到了一種研究策略，這種策略可能對規劃“火星之路”特別有用——在月球軌道前哨上研究人類組織的小樣本。

　　這樣能規避一個影響研究的最大問題——使用嚙齒動物和其它非人類動物作為模型。福格蒂說：“我們如何在老鼠和人類之間架起一座橋樑呢？因為它不是直接適用的，這也困擾着陸地醫學和研究。但是隨着芯片上器官和組織的不斷湧現，以及科學家對其不斷的驗證，你可以用這些芯片概括出人體非常複雜的側面。我們可以將芯片作為一個模型有機體，在理解複雜環境方面取得重大進展，以此來真正解決人類的局限性的問題。”

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　　Windows 10 v1909，也就是 2019 年 11 月更新版，預計最遲會在 11 月 12 日公開推送，各項準備工作也已經基本就緒。

　　微軟此前已確認，Build 18363.418 就會是 Windows 10 v1909 的最終正式版版本號。今天起，正在 Release Preview 發布預覽渠道、運行 Build 18362.10024 版本的內測用戶，也將陸續收到這個最終版本。

　　為方便用戶部署，微軟也放出了 Windows 10 v1909 CPU 處理器的需求，同時更新了上個版本 Windows 10 v1903，不出意外二者完全一致。

　　畢竟，v1909 本質上可以說是 v1903 的延伸版本，主要集中在性能和穩定性改進，並不涉及多少功能特性的變化，更像一個大型的累積更新。這在 Windows 10 歷史上還是第一次，而未來每年下半年的更新都會如此。

　　Windows 10 v1903/v1909 CPU 處理器分為 Intel、AMD、高通三個平台，其中在 Intel 平台上第一次加入新的十代酷睿，包括 10nm Ice Lake、14nm Comet Lake 的酷睿 i3/i5/i7/i9-10xxx 系列(i9 在十代還沒出)，同時支持奔騰、賽揚、凌動(J40xx/J50xx/N40xx/N50xx)、至強E-22xx 系列。

　　AMD 平台支持到第七代 APU 系列(Ax-9xxx/Ex-9xxx/FX-9xxx)、速龍 2xx 系列、銳龍3/5/7 3xxx 系列、皓龍、霄龍 7xxx 系列。

　　高通平台就比較簡單了，只有面向 PC 筆記本的驍龍 850、驍龍 8cx。

　　值得一提的是，至強-E22xx 系列、皓龍、霄龍 7xxx 系列僅限 Windows 10 專業版、企業版支持。

　　Windows 10 誕生至今，已經陸續進行了八次重大更新，每半年一次，但是過於頻繁的節奏和 Bug 導致大量用戶感到厭倦，於是微軟調整了策略，v1909 版本將是第一次非重大更新，不會有太多新功能新特性，而是以累積更新為主，更像以前的 SP 服務包。

　　明年春季的 Windows 10 20H1，則將是又一次大更新。

　　說起 Windows 10，微軟的強制更新一直令人詬病，而且死性不改……

　　Windows 10 v1803 定於下月結束支持（11 月 12 日），然而，一位處於該版本的用戶反映，在微軟推送更新通知后，v1903 居然在“易升”中開始強制下載了，關閉按鈕是灰色，對話框內也沒有“取消”選項。

　　用戶稱，微軟提醒更新可以理解，但強制升級就實在難以接受了。

　　另外，11 月 12 日這個時間點也挺有趣，據說 Win10 v1909 正式版就會在這天推送。

　　除了 Win10 際間迭代，明年 1 月“退役”的 Windows 7 也大量收到結束支持的通知，力勸更新。

　　回頭繼續說處理器，Intel 公司前幾天發表聲明否認了取消 10nm 工藝桌面處理器的傳聞，強調它依然在路線圖上。

　　根據之前的泄漏，10nm 桌面版不是 IceLake-S，而是更先進的 Tiger Lake-S，GPU 會升級到 Xe 架構，CPU 也會是全新架構。

　　桌面處理器會在明年、後年升級為 CometLake-S、RocketLake-S，不過這兩個還是 14nm 工藝的，TigerLake-S 才是針對桌面的，當然移動版的 TigerLake-U 系列會首發，比桌面版早，畢竟這個市場對功耗更敏感，對性能要求不那麼高。

　　桌面版 TigerLake 是 10nm 工藝沒跑，但問題是它到底會用上哪種 10nm 工藝，Intel 早就規劃好了，10nm 節點跟 14nm 節點一樣會有 10nm、10nm+ 及 10nm++ 三種版本，性能會依次增強，其中 10nm+ 工藝路線圖上的時間是 2020 年。

　　現在的 Ice Lake 處理器是首發 10nm 工藝、SunnyCove 微內核架構，TigerLake 確認是新 CPU 架構，但到底是哪種還不好確定，合理猜測是 WillowCove，而 Jim Keller 前不久在伯克利大學的演講中提到下一代 CPU 核心晶體管規模會顯著增大，讓 CPU 性能重回線性增長的軌道。

　　說了這麼多，重點是什麼？那就是最新的泄露稱 TigerLake 桌面版會使用 10nm+ 工藝，CPU 架構 WillowCove 晶體管規模大增，緩存系統改變比較大，性能提升會比 SunnyCove 平均 18% IPC 性能提升更大。

　　總之，等等黨又要贏了，不過 Tiger Lake-S 處理器估計要到 2021 年才能上市了，這是最大的麻煩。

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