第二章 免疫系统
守门员、保护人、叛徒和攻击者
克里斯托弗是个17岁的学生，他的精彩人生才刚刚翻开篇章。他酷爱旅游，万分期待在大学入学前去澳大利亚完成毕业旅行。但在最后一刻他改变了主意，选择跟朋友一起去肯尼亚。而这个选择永远改变了他的朋友和家人的生活，也改变了我的生活。
克里斯托弗的爸爸对儿子突然改变行程一事始终很纠结，他不希望儿子去非洲。他在克里斯托弗的新背包上系了一缕红色羊毛，还系了一缕在他们开往机场的汽车车顶。他对妻子说，只有在克里斯托弗平安归来时，他才会亲手把这些羊毛解开。
克里斯托弗希望能在非洲当地的贫民区为孩子们做志愿者。这些工作能让他进入他人的日常生活，从一种和以往截然不同的视角来体验生命。旅程开始两周后，克里斯托弗接受朋友们的邀请，去攀登肯尼亚山山顶，他肺功能强健，四肢孔武有力，期间还帮助一位老奶奶攀登。他还和在志愿者工作中结识的几个当地小朋友一起在山顶合影（见附录图4）。从这座被称为“非洲之巅”的高山爬下来后，他们一起在酒店的水池里游了泳。那晚他睡下后，一群狒狒在他游过泳的水池里喝水，它们此前也无数次这般随意取水喝。
第二天，克里斯托弗出现了感冒症状—发烧干咳。这些都是感染的早期症状，他可能是在昨天游泳时受了感染，那时他感觉还很不错。[21]人体屏障在一般情况下能将异物抵挡在外，但任何对屏障的破坏，比如一个小小的皮肤切口，都有可能让微生物进入你的身体。病毒、细菌、真菌甚至单细胞生物都在此列。人类呼吸系统独具特性，数以百万计的肺泡既与外部的浑浊空气接触，也与人体内部的血液相连，由此，肺成了迄今为止人体最易被感染的器官。[22]异物进入人体的其他途径还包括进入泌尿系统，通过肠壁的破裂伤口，穿过肠壁本身，或通过充满空气的鼻腔等体腔。
朋友们当天想再去山区探险，克里斯托弗则决定休息一天。午后，他的呼吸开始急促，并咳出绿色的浓痰。到了晚上，他已经呼吸非常困难了，且开始呕吐。朋友们将他送到当地一个诊所，医生诊断发现可能是胸腔感染。你可以现在摸摸自己的额头，无论在寒冬还是酷暑，你可以感受到几乎恒定的37℃体温，可能仅有零点几度的差别。你还可以数数自己每分钟呼吸的次数，应该是10~15次。而当时的克里斯托弗，体温已经升至39℃，心率高达每分钟120次，呼吸频率更是急促到每分钟25次。他的肺泡里充满了体液，由此造成右肺底侧出现捻发音。在当地医院，克里斯托弗的胸部X光片显示出一片絮状的白色区域，那里本应是黑色的空气区域。这一病状被称作肺实变，在X光片上，感染便是以这种白色形式显现的。克里斯托弗患的是肺炎。
任何生物体都有可能引发人类感染。从全球范围来看，寄生虫和蠕虫是人类承受感染痛苦的重要来源。[23]在西方，病毒、细菌和真菌是感染难题的三大祸首。[24]一个针头的表面可以栖居10万个病毒，其中最小的仅有20纳米大；换作细菌的话，即便最小的细菌，针头表面也能够栖居5 000个，真菌则仅有500个。这些微生物极其微小，但非常活跃，即便是对像人类这般复杂、进化适应性强的有机体，它们也能导致疼痛、痛苦乃至死亡。
能引起多器官衰竭的严重感染，最常见的是由细菌引起的。依据构成其细胞外壁的化学成分之不同，这些细菌可分为两个有序的群类。1882年，丹麦科学家汉斯·克里斯蒂安·革兰在一整群细菌中放入结晶紫染料。细菌将紫色染料吸入外壁，并由此呈现所谓的“革兰氏阳性”。那些没将染料吸入的细菌便是“革兰氏阴性”。依据细菌是否吸收革兰氏染料，在显微镜下显现何种状态，如何聚集在一起，这一简单的分类系统让科学家们得以为不同的微生物种类画出谱系。[25]举个例子，那些呈串珠状且吸收革兰氏染料的细菌被称为“链球菌”，那些簇拥在一起的细菌则被叫作“葡萄球菌”。知晓哪种类型的病菌引起了感染，可提供有关疾病可能源于何处的线索（例如来自肺部而非大脑），并指引我们选择何种抗生素。克里斯托弗感染的是串珠状的链球菌，很可能是在非洲那个水池里游泳时染上的。
医生将抗生素注入克里斯托弗的血管中，对于严重感染患者来说，这种治疗方式是最有效的，但克里斯托弗的情况反而恶化了。他的呼吸更加急促、短浅，人也越来越疲弱。一般情况下，空气中21%的氧气会穿过他肺泡壁的表层进入血液，这一表层的厚度是人的头发直径的两百分之一。但如今这些肺泡里满是受感染的废物。这种情形首先影响了他的身体从空气中吸取氧气的能力，其次影响了其肺部排出二氧化碳废物的能力。随着血液中二氧化碳浓度增高，克里斯托弗逐渐变得嗜睡，随即陷入昏迷。医生将一个中指粗细的塑料管插入他的口中，穿过声带，深入气管。通过塑料管向内注入药物，以停止克里斯托弗的肌肉收缩，这一过程被称作气管插管术。这根管子的一头装有一个柔软的可充气球体，由此在克里斯托弗的上呼吸道和肺部之间形成防水性密封。医生给他戴上呼吸机，机器将不断增加的氧气鼓入他的肺中，同时有效排出含有二氧化碳的呼出气体。克里斯托弗患上了败血症，这是他的身体对感染产生的过度免疫反应，由此导致组织损伤和器官衰竭。[26]
克里斯托弗随后被空运回英国，入住我所在的重症监护室。与克里斯托弗共处的时光，彻底改变了我的医学职业道路，对此我心怀感激。我没有继续沿着成为重症监护专家的道路走下去，而是暂停临床训练，完成了我的研究型博士学位，我的研究试图回答我在治疗克里斯托弗的过程中所发现的那些问题。[27]在历时三年的研究中，我从危重病人体内抽取血液样本，这些病人往往处于败血症严重感染的早期阶段，我使用激光、染剂、酶和显微镜来检查他们免疫系统的各个组成部分。我很快便发现，败血症（拉丁名sepsis，意为“腐烂”）是一种令人绝望的复杂疾病，患上该病的病人只能期待他们的身体能以正确的方式应对感染，如此才能存活下来。如果免疫系统的反应过于迅猛，这些病人往往会像克里斯托弗那样遭遇多器官衰竭。如果免疫系统反应不足，生命可能还没来得及抗争就匆匆消逝了。病人们要像童话故事里喝粥的金发小姑娘[28]一样：祈祷免疫反应既不能“太热”，也不能“太凉”，必须刚刚好。
微生物一旦进入人体，马上就面临一场战斗。从出生起，白细胞（最早由英国乡村医生威廉·休森于1774年发现）就不停地在我们体内游荡，它们了解并记住构成我们身体的各个部分，希望能识别出不属于这个身体的入侵者。举个例子，细菌的某些部分是由人体内部通常不存在的物质构成的，免疫细胞能识别出这些“非我”的物质，例如感染了克里斯托弗肺部的那些细菌的外壳。
接下来发生的事情既证明了免疫系统的高效性，也说明了它的危险，这就是级联（cascade）和扩增（amplification）。这个过程有点像是在陡峭的山坡上滚雪球。免疫细胞被那些“非我”的物质激活，它们会释放激素召集其他细胞涌入该区域，细胞通过血管犹如滚雪球般涌来，越滚越快，越滚越大，血管也因为分泌出的一氧化氮而变得松软宽大。在其他疾病（包括严重肺衰竭）中，我们会在病人通过呼吸机吸入的气体中加入一氧化氮，让病人的血管变得松弛。这些新抵达的细胞包括可以完全吞噬入侵者并释放出大量强力“漂白剂”的细胞，还有可以穿过细菌外壁的蛋白质子弹，甚至有能操纵入侵细菌的基因蓝图的物质，它们会让细菌自我攻击并就此分解。
又有一大波免疫细胞抵达战场，它们被称为T细胞，最初是在人体颈部的胸腺里生长。T细胞犹如经验丰富的巡逻警官，可能之前就遇过同样的入侵者了。如果情况确实如此，它们便会释放出大量能破坏细菌机体的蛋白质抗体，并召集更多“警官”来助战，从而像不断变大的化学雪球般，继续级联和扩增的过程。
越来越多的细胞从淋巴系统里涌出，以超过0.5米/小时的速度行遍人体，它们像警犬一样嗅探感染细胞释放出的微小信号，沿着各个组织的内表面巡逻。当我们因激素分泌而发烧时，才意识到体内这一进程正在发生，留意到由于血管充血引起的感染部位肿胀，并且因这场“警匪追逐”大戏损耗了巨大能量而感到疲倦。我们希望免疫系统能解决身体出现的这些问题，清除感染，令我们康复，并准备好迎接新的一天。
不幸的是，这个心愿并不总能实现。就克里斯托弗而言，他的身体为了清除感染而做出的反应带来了一系列多余且严重的副作用。严重的感染可能导致多种器官衰竭，微小的感染也可以。问题在于，为什么会发生这样的事？关于感染引发器官衰竭，有这样三个关键的决定因素：病菌、人和治疗方式。我们可以回到克里斯托弗的病例上来，一一检视这三个因素。
当时，克里斯托弗的心脏已经被疾病影响。引发其感染症状的数百万链球菌正逐渐死去，因为强有力的抗生素正在这些细菌的细胞表面“钻洞”。但已经开始的连锁反应不会轻易结束，这说明治疗来迟了。克里斯托弗的身体反应非常激烈，试图消灭所有细菌，但这种反应影响了器官的健康运转。他的血压突降，血液无法有效进入大脑和双肾。他的心脏受此影响，心率从健康者每分钟60次左右飙升至每分钟超过140次。他休克了。
克里斯托弗的凝血系统也对细菌产生了反应，他的血液变稠且易于结块，由此堵塞了为他的手指、脚趾和肾脏供血的毛细血管。结果，他的双手变冷，手指惨白，肾脏也不再能清理、排出体内垃圾。与此同时，他体内其他地方的血液变得太稀，接受插管的血管周围开始出血。医生往克里斯托弗的血管里注射药物，本是为了升高他的血压，但因为他体内对感染的反应破坏了不同隔层之间通常牢固的封闭层，血液现在正从血管内层中渗漏出来。由于败血症，克里斯托弗的多个器官衰竭。我们运用革兰和科赫很早之前就使用的技术成功识别出导致此病的细菌，即肺炎链球菌。
140年前，德国科学家罗伯特·科赫提出了细菌理论。[29]他首次强有力地证明了感染是由微小的、不可见的微生物引发的，而不是因为“瘴气”等缘故。光学显微镜的发明对这一革新观念大有助益，它让人能够透过目镜观察引发人体疾病的那些生命形式。令我惊讶的是，140年后我们确定症状、诊断感染类型的方法，与科赫当时研究出来的办法大致相同。要了解克里斯托弗受的是何种类型的感染，我们必须先对他的血液、唾液和尿液取样。然后用革兰氏染料中的结晶紫染料为这些体液着色，并使用高倍显微镜观察结果。整个检测过程仍然存在一定困难和不确定性，而且十分耗时。许多严重感染的病人已经康复或故去后，医生才确认感染他们的是何种细菌。目前有许多新方法可以改进检测过程。其中一个是识别出遗传物质（DNA或RNA）的微小片段，然后在庞杂的电子数据库里进行搜索，以识别这些遗传序列是否来自人类已知的病菌。另一个方法是将样本中的微生物裂成几片，然后用激光照射它们，并分析它们的相对质量和光反射，将之与人类已知的微生物进行匹配。
这些测试无论多么精准，其目标只是确定存在哪种微生物。测试无法辨别何者重要，又是何者引发疾病。但这一点相当重要，因为许多微生物与我们是偏利共生关系，这些细菌不仅在日常生活中与我们和平相处，而且实际上对我们健康的方方面面都有积极贡献。我曾与来自卡迪夫大学的一个优秀团队合作研究人类免疫系统之强大，600万年来，人类的免疫系统会依据自身所受到的不同类型的感染，采取不同的应对策略。我们检测了超过300种不同的免疫化学物，它们都是人类遭受不同类型的感染时身体产生的物质。而后，我们利用经济学和人工智能等领域发展出的一些技术，来预测作为一个整体的人体究竟是在对何种微生物做出反应。
利用从经济学体系和人类免疫系统两个不同领域发现的尖端信息分析技术，我们如今获得了新的感染诊断检测方法，[30]此时距我遇见克里斯托弗已经过去10年了。如果可以穿越时空，我或许能回答克里斯托弗的父母提出的那个问题：“到底是什么导致他生病？”我或许能告诉克里斯托弗的妈妈，他体内存在哪些微生物，还能告诉她究竟是哪些微生物要了她儿子的命。我能把克里斯托弗的故事讲得清楚些。
5岁的萨姆被送进医院时，身上穿着一件亮绿色T恤，胸前印有一只恐龙。她妈妈告诉我们，萨姆对恐龙非常着迷，他们不得不经常带她去一家提供蜡笔和史前题材填色书的餐厅吃饭。自前天去这家餐厅吃饭后，萨姆开始腹泻。萨姆的妈妈留意到她排出的粪便里有一条条鲜红的血印，于是将她带到医院。这么做是正确的：12小时后，萨姆出现严重肾衰竭，严重到必须要做透析。
萨姆很可能是因为吃了鸡肉而感染的。[31]造成这种类型感染的细菌没有吸收革兰氏染色剂，所以我们知道这不是革兰氏阳性感染。而革兰氏阴性感染细菌的细胞壁则可使人体产生复杂的免疫反应，且反应会随着感染的加重变得愈加强烈。萨姆所感染的这种革兰氏阴性细菌被称作“大肠杆菌O157”（这是一种特别危险的大肠杆菌子类）。人们有时能在家禽制品中发现这种可怕的微生物，它进入人体后会触发一系列强烈的生理和化学反应，如不能得到有效控制，触发将不断强化和扩增，造成肾衰竭、心脏衰竭、肺漏气、器官表面大出血，最终病人以超乎寻常的速度死去。这就是滚雪球的开始，不过数小时，萨姆就从一个热爱恐龙的爱笑小姑娘变成了命悬一线的危重患者。我们遇见的每一种病菌都会引发以上反应，而阻止反应的唯一变量就是发生宿主反应的病人本身。
人体的免疫系统有一系列的反馈循环，就好比屋子里的恒温器，通常这些循环会让免疫反应的“温度”恰到好处，足以杀死和抑制细菌，阻止它们继续回来侵害人体。但并不总会如此。如果恒温器的温度被设置成“凉爽”，那细菌就能迅速增长，感染便会恶化。这种情况一般发生在，比如病人被注射类固醇等强劲的药剂之后，此类药剂会抑制免疫系统，由此控制类风湿性关节炎这样的疾病。类似地，如果温度被设置成“炎热”，病人会出现多器官衰竭，这并非直接由细菌引起，而是由人体出现的免疫反应引发。在萨姆的病情中，由于大肠杆菌O157释放出格外强劲的信号，她的免疫系统变得太热。我们仍未充分理解这种现象发生的原因，但我们知道的是，有些人的免疫系统天生就“热”一些，而有些人的天生就“冷”一些。[32]
2001年，划时代的人类基因组计划绘制了人类基因组的所有基因。但早在那之前，我们就已经清楚认识到，人体内任何微小的基因变异都能彻底改变患病风险和患病后果。这一点在囊性纤维病变[33]的情况中表现得特别明显。遗传密码中的一个小小拼写错误就可能引发极严重的绝症。囊性纤维病变这个例子中的“拼写错误”就导致囊性纤维病变患者的平均预期寿命只有40岁。多亏了治疗方式和器官移植技术的发展，我最近一次接诊的患有这种可怕疾病的患者，是一位坚强的、鼓舞人心而又独立的45岁女性，她在接受了成功的肺移植手术后过上了健康的生活。
在这种戏剧性的基因掷骰游戏中，更多的是例外，而非规律。一般来说，人们以概率而非确定性来描述基因变异导致的不同水平的风险和后果。举个例子，具有BRCA1基因变异的女性，其一生中罹患乳腺癌的风险会增加一倍，但其实，具有BRCA1基因变异的女性中约有一半不会发展为乳腺癌。[34]
我们已经逐渐明确了基因影响感染的各种方式。首先，罹患某些特定的感染性疾病之风险，的确与明显的基因变异有关联。最能佐证这一观点的例子就是，对拥有相对无害的镰状细胞特性的病人来说，罹患疟疾的风险会降低。而镰状细胞疾病会引发严重的健康问题。西非人口中有25%都具有镰状细胞特性，其中只有一半的人会因为基因缺陷而发病，所以，这种特性在几乎不引起症状的同时，大大减少了单细胞生物疟原虫进入人体红细胞并引发疟疾的概率。这个例子很清楚地告诉我们，若从人类进化的角度来看，一种从最严格意义上来讲的“疾病”，也可能是一种适应性的或有所助益的变化。镰状细胞特性的缺陷完全被其减少疟疾感染率的优势所覆盖。
这些适应性仅在特定情况下发生。故此，在疟疾低发地区，比如西欧，镰状细胞特性的相对优势就消失了，剩下的只有它带来的微小劣势。最能说明这种情况发生变化的例子是，来自印度次大陆的人群患糖尿病的概率大大增加。从人类进化史来看，在食物供应不足的情况下保持高血糖的能力其实是一项选择性优势。这是由人体对负责控制血糖的激素—胰岛素—产生抵抗而实现的。如今，胰岛素抵抗是造成2型糖尿病发病的主要原因。人种学意义上的印度人，其胰岛素抵抗是全球人群平均水平的5倍，由此导致大量人口因患糖尿病而受苦甚至死亡。基因同样影响人们感染常见细菌性疾病的概率，例如克里斯托弗所感染的肺炎。
不同人患上感染性疾病的风险差异很重要，但不同个体对疾病产生反应的差异更值得我们关注。人们对侵入人体的外来微生物的反应截然不同。在美国研究人员2014年进行的一系列充满勇气的实验中，研究者在缜密的医学监督下向健康的志愿者注射革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分—脂多糖。[35]多数志愿者未显现出不良反应，仅发了低烧。但有些志愿者感觉非常不适，症状类似于重感冒。然而，还有少数志愿者显现出早期败血症的迹象。萨姆在食物中毒后患上的严重疾病，可能正是这种变化的例证：尽管病菌本身会引发人体的强烈免疫信号，但很可能是萨姆的遗传倾向与细菌病原共同作用，导致她命悬一线。
如果任由微生物留存在研究对象体内不做检查，那些感到不适的志愿者就会因自身对感染的强烈免疫反应而走向死亡。这项研究相当重要，因为它告诉我们如何对高危病人实施有效治疗。它的另一个重要之处体现在临床研究方面，它让新兴疗法在那些最可能从中获益的人身上进行测试。不幸的是，对某些极具前景的新型药物治疗来说，这种实验已经来迟了。许多研究因缺少精准医学来帮助定位最可能受益的人群，而中途难产。对大多数病患（包括克里斯托弗和萨姆）来说，最后只剩一种药物能救他们的命，那就是抗生素。
1928年，科学家亚历山大·弗莱明从苏格兰老家度假回来，回到他位于伦敦圣玛丽医院的实验室。几周前，他走得有些急，如今当他打开实验室厚重的木门，映入眼帘的是一个不算整洁的房间，里面放满了各种各样为他的研究培植细菌的培养皿。这或许是历史上最有用处的杂乱无章。[36]弗莱明检查了一组普通皮肤类细菌金黄色葡萄球菌，他留意到一种叫作青霉菌的环境霉菌污染了这组样本。从严格意义来说，这是一次失误，但这个失误非但没有毁掉他这一系列实验，反而永久改变了医学界。在霉菌周围，似乎存在一堵围墙，在这片干净区域，金黄色葡萄球菌无法滋生。霉菌能够阻止细菌生长，这一发现促使世界上第一例抗生素的诞生，人们不久后称它为青霉素。在接下来的90年里，一次偶然的失误将在全球范围内拯救约2亿人的生命。[37]
医学很少会快步前进，一直到14年后的1942年，纽约一位33岁护士安妮·米勒才成为第一位接受青霉素这种新药治疗的病人。[38]当时她住进了纽黑文一家医院，被链球菌感染，已经生命垂危，而克里斯托弗也是被这种链球菌感染的。安妮感染这种细菌是因为一次流产，但幸亏默克公司（一家致力于大规模生产试验性药物的制药公司）给她注射了5.5克的青霉素，安妮活了下来。首次注射青霉素的24小时内，安妮的情况迅速改善，感染减退；在之后的人生中，她骄傲地成为3个孩子的母亲。安妮于1999年逝世，享年90岁。青霉素的临床应用之所以推迟，主要是因为从小规模研究产品到稳定应用于整个医疗行业供应链的药品，其中存在转变的复杂性。这一质变需要弗莱明、霍华德·弗洛里（牛津大学病理学教授）及其同事恩斯特·鲍里斯·钱恩（德裔生物化学家）三人的才能，他们的协作将弗莱明的一次失误转变为一种切实的治疗方式，造福全人类。
在弗莱明完成突破性发现约90年后，这种药物仍然是针对细菌感染的日常性治疗的首选。我们现在拥有15种不同类型的抗生素，它们有5种攻击微生物的方式。许多抗生素会摧毁微生物强劲的细胞外壁；另一些抗生素则能直接终止微生物的繁殖。一些能操纵每个微生物细胞内部的DNA运行机制，或者干扰蛋白质生产中的最后几步；还有一些可以摧毁微生物内部协调和执行基本进程的复杂的膜结构。
和大多数街头斗殴差不多，有攻击便有强硬的回击。细菌找到了让抗生素里的物质灭活、被摧毁或避免与之接触的巧妙方法。细菌每4分钟便能繁殖一次，由此能迅速积累随机的基因突变。其中一些偶然的突变能使抗生素失效。不出意料，这些突变了的细菌更容易在抗生素的打击中幸存下来，并将耐药基因传给下一代。这些基因甚至能直接通过名为质粒的蛋白质包装的运动，传递给其他缺乏这种耐药性的细菌。[39]
耐药性的发展对病人个体来说是件麻烦事。病人在接受抗生素注射后，病情起初会有所改善，但在微生物产生耐药性后，同样的抗生素就不再有效，病情便会进一步恶化。这种耐药性对某些特定的人群或某些特定的地理区域来说问题更大。耐药性并不是新鲜事，但在过去30年中，由于人类发现的新型抗生素种类有限，情况就变得复杂了。事实上，近期人类新近发明的抗生素仅有一种：泰斯巴汀。[40]人们将泰斯巴汀的发明视为重大突破，但它仅能作用于微生物的细胞壁，这与现存的一些抗生素的作用原理差不多，虽说泰斯巴汀的确运用一套不同的机制，即阻止细胞脂肪的产生。
制药厂的研发速度赶不上微生物耐药性发展的速度。大制药厂在对抗小小细菌的战役中节节败退。不仅是结核病菌，而且有引起血液感染的最常见细菌—大肠杆菌（感染萨姆的细菌），它们对所有既存抗生素都产生了耐药性。世界卫生组织强调，抗生素耐药性已是对世界安全的最紧迫威胁，[41]全球范围内有许多人提出倡议，支持新型抗生素的研发。[42]这项工作缓慢、昂贵且容易引起人们虚幻的期待。而且，临床上对严重感染进行短暂、快速治疗的需求，给制药公司带来了艰巨的财务挑战，制药公司需要赚回药物研发的巨额成本。你或者病愈，无须花钱购买多余的药物；或者病死。研发治疗类风湿性关节炎等常见终生疾病的药物，其盈利模式可被简单仿效，但研发治愈罕见细菌感染的有效治疗方法，从财务回报上来看并不具有吸引力。当然，人们不会想回到抗生素诞生之前的时代，那个时候除了时间、希望或死亡，病人不可能期待其他有效的治疗方法。所以，我们现在需要的是全球合作，需要中央政府提供科研资助，用以研发新型抗生素，而且政府应与制药业保持密切联系。
我们在重症监护室里与致命性疾病作斗争，抗生素是我们最常使用的药物之一。抗生素耐药性这个概念值得每个人重视，因为面对一名因严重感染而出现数个器官衰竭的病危患者时，除了使用最强劲、最广谱的抗生素来有效杀死各种各样的细菌之外，我们没有太多选择。医学文献支持在患者患病早期使用这些强有力的抗生素，有结果表明，哪怕注射仅仅晚一个小时，病人的死亡率也可能会上升近8%。[43]严重感染的死亡率本就高达20%，没人希望在这个数值上再增加额外的风险。
这些研究并不完美，有些人还会质疑在体质本已很差的病人身上施用这般能把细菌击成碎片的强劲抗生素，或许会对病人本身造成有害影响。我们知道，一般是病人自身的免疫反应而非病原体本身导致器官衰竭和死亡。所以可以想见，这些药剂通过释放微生物碎片增强了这种免疫激活作用，可能由此对人体造成伤害。尽管有上述理论关切，国际指南仍提倡在严重感染者患病的早期阶段进行抗生素注射，以及早期的“源头控制”，即尽快消除感染源。这无疑是正确的。[44]
五天前奄奄一息走进重症监护室大门的萨姆，如今已是截然不同的模样。医生注射进她血管的强劲抗生素有效地遏制了她的感染。她的身体对大肠杆菌产生了强烈的反应，但这一次的确起了效果。我们逐渐减轻了帮助萨姆心脏收缩的药物用量，直至最后完全停药。几日来，萨姆床边的血液透析仪一直帮她维持清醒状态，如今也已关闭。萨姆的妈妈从未料到，自己看到女儿排出新鲜尿液会如此充满感激，当她在萨姆的导尿袋里看到尿液时就知道女儿的肾脏已经恢复正常。重症监护在正确的时间为萨姆做出了正确的诊断，并为她提供了正确的药物，也给了她恢复身体的时间。因为重症监护，萨姆有机会从一个小女孩长成一个大姑娘。当她跟我们挥手告别时，仍穿着五天前吸引我注意的那件恐龙T恤。我们与萨姆永不会再相见，这是最好不过的事情。
克里斯托弗的故事则不幸走向另一种结局。患病三周后，他被空运回英国接受治疗，已失去意识，仅靠呼吸机维持生命。此时，透过他的肺部进入血液的氧气量非常少，我们只能给他装上一个能帮助他一分钟呼吸超过300次的机器。这台机器所借助的氧气输送方法不是人类正常呼吸所能达到的，有点像是狗在喘气。克里斯托弗最初注射的抗生素本该有效杀死在非洲侵入他肺部的那些细菌，但事实上他正走向死亡。他体内的肺炎链球菌是一种古老的细菌，其存在的历史比人类历史还要长，但克里斯托弗奄奄一息并非由于肺炎链球菌在其体内产生的直接作用。致命的是最初感染数周后他的身体对细菌的反应。他的身体正在杀死他，不幸的是，面对这一情况，我们爱莫能助。
我还记得克里斯托弗在重症监护室里度过他18岁生日的那天。烛光跳跃，气球飘荡，克里斯托弗周边摆满了记录他生命中美好时刻的照片，但他变得越来越瘦弱。几周前，在镇静剂减量后，他逐渐恢复了意识。现在，在越来越短的意识清醒间隙，他会问他妈妈：“我还能做些什么？”在非洲之巅的阴影下咳嗽了12周后，克里斯托弗去世了，他的家人轮流握着他的手。他死于败血症。即便用尽我们现有的最佳治疗方法，在患有这般严重败血症的病人中，也有五分之一活不下来。
10年后，我去克里斯托弗家探望他的家人。那缕红色羊毛仍然系在他爸爸的车顶上。关于危重病症死亡给病人家属带来的冲击，我们会在本书后面的章节里详细讨论。现在，我想说的是我永远不会忘记克里斯托弗这个病例，在他过世后的数月甚至数年时间里，当我再次遇到重度感染的病人时，他还是会出现在我的思绪中。这让我有了一种紧迫感：面对感染病例，我必须尽早且积极实施治疗。
某次我从法国休假回来，上班第一天就遇到了25岁的卡特琳，她正身陷险境。卡特琳的父母向我描述时说他们的女儿一直都非常健康，不过偶尔会长湿疹或唇疱疹。一周前，她发烧了，呼吸困难，且开始咳痰。在那个阴云密布的周一早晨，当我看到卡特琳时，她的肺部和肾部都已衰竭，靠生命维持器勉强支撑。医生告诉她的父母，她可能坚持不了多久。尽管卡特琳已经接受了最强劲的抗生素注射，但她的肺部状况并未好转，而是不断恶化。这种情况不太对劲。为什么对萨姆有用的治疗方式对卡特琳却毫无用处呢？
医学界人士都钟爱“奥卡姆剃刀原理”，它最初由圣方济各会修士奥卡姆的威廉提出。[45]这条原理指出，一个问题最简明扼要的答案往往就是正确答案。为什么卡特琳在接受了针对其感染状况的治疗后仍未好转？简单的答案可能是卡特琳压根就没有被感染。但若如此，为何她的身体表现得好像她的确被感染了呢？
许多情况会引发疑似感染症状，但病因并非感染。如果你遭遇了一次严重的车祸，24小时内你的心跳将加快，体温将上升，以往用以诊断感染与否的血液标记物将被激活。这一“急性期反应”与严重感染症状雷同。识别症状是不是由于感染而出现，关键在于从病人的经历中获取信息。至于卡特琳，我们向她的家人仔细询问了她的经历，查询了她的各项检测结果，检查了她身体的每一个部分。
人们参观重症监护室时，常常惊叹于其复杂程度。里面满是发出哔哔声的设备、大量药物滴注设备和专业监护仪，真是个令人畏惧的地方。但真实的情况与此有几分差异。没错，技术的确很重要，但重症监护所提供的最重要的要素比这些简单得多，那就是时间。整个团队耗费大量时间，努力帮助一小群最需要帮助的人。我们需要时间了解病人的经历，需要时间查询病人所做的几十项检测中的每一项，需要时间检查病人体内体外的每一处细节。我们还要给予病人时间，通过使用各种机器，让他们的身体有自愈的可能。伏尔泰说过，“医术之匠艺在于病人欢欣而疾病自愈”。确实如此，即便在复杂如重症监护室的地方，这一点也适用。
卡特琳的家人告诉我们，她经常生唇疱疹，发病期通常很长。长唇疱疹时她会觉得疲乏，但奇怪的是家里其他人从没长过。另外，我们留意到她咳出来的痰是带血的，她排出的尿液也是。尽管她的感染血液标记物含量较高，但若真是严重感染的情况，其含量应该更高。我们不断尝试从她的血液、尿液和痰液里分离出病菌，但一无所获。于是我们开始思考，这是一种“伪装”感染的情形—队伍里出现了叛徒。
在许多不同的情形中，免疫过程其实非常相似。人体并不会朝外来病原体猛烈攻击，相反，它有时会发展出自身免疫力，并且攻击完全健康的组织。这种自身免疫性疾病有几种不同的类型，通常一起出现在同一个病人身上。湿疹、枯草热、哮喘、糖尿病和白癜风是十分常见的自身免疫性疾病，无数人被这些问题困扰。当然还存在一些严重的自身免疫性疾病，其中一个子类叫作脉管炎，输送免疫细胞的血管错误地成为免疫系统狂热攻击的目标。血管遍布人体，于是这种疾病能模拟出不同疾病的症状，从中风到心脏病发作都有可能。它也可以模拟感染，导致肺部和肾脏衰竭，这就是卡特琳目前的状况。
卡特琳在重症监护室里躺着的每一天里，在她床边焦急等待的家人都会看到各种不同的新面孔。他们很快就和护士们熟悉了，努力去记住每一位专业人士的名字，例如理疗师、营养师、职业诊疗师和语言矫治专家。卡特琳入住三天后，为她做过诊治的医生人数已经超过了她整个家族的人数。重症监护的核心是重症监护室医生的角色，他是这支复杂的、人员不断变化的“医疗管弦乐队”的指挥，重症监护室医生的工作是艰难的，还要组织其他专业人员—不仅包括医生—参与抢救，而这将影响病人的存活。
会诊专家组在诊治病危患者时也起到重要作用。这些人是各自专业领域内的行家，不管是心脏病学还是神经学；在制订统筹治疗计划时，我们会询问这些专家的意见。至于卡特琳这种情形，我们请求纳什医生予以帮助，他是一位风湿病专家，在治疗自身免疫性疾病方面颇有经验。风湿病专家以其极强的临床敏锐度闻名（当然还有他们令病人愉悦的治疗态度和探究本性），他们所擅长处理的疾病几乎触及人体的每一个要素。面对重症监护室里这些神秘又稀奇古怪的疾病，诊断和治疗都必须极有效率，纳什医生正是我们需要求助的对象。在为卡特琳看完诊后，纳什医生穿着标志性的粗花呢夹克，戴着黑色太阳镜，极仔细地审阅了一遍病人的病历，核查了我们给她做过的各项检测的结果。纳什的眼睛里闪着光，他同意我们的推测。卡特琳患的不是感染，而是一种会让免疫系统自我攻击的疾病。口腔溃疡、咯血（咳血）和肾衰竭同时发生，表明卡特琳得的是贝赫切特综合征，这种病会导致血管发炎。重症监护室里的机器维持卡特琳的生命，给我们争取了治疗她的时间，让我们弄明白她的病史。
然而，为什么人类的免疫系统会自我攻击呢？这是过去几百年间研究者们一直在探究的关键问题。德国免疫学家、诺贝尔奖得主保罗·埃尔利希创造了“恐怖的自体毒性”这一术语，或曰自体毒性之恐怖，来描述身体产生的这种免疫性自我毁灭。[46]尽管目前我们仍未得到清楚的答案，但也发现了影响这一过程的一些线索。最值得留意的是，免疫学家戴维·斯特罗恩于1989年提出了他的“卫生假说”，这一假说随后在应用研究中成为一条指导原则。[47]该假设指出，在人类600万年的进化过程中，免疫系统的发展是最伟大的成就之一。免疫系统对我们作为一个物种幸存下来至关重要，也让我们能与地球上的其他生命共存。我们不仅与其他数百万种生命形式比邻而居，而且欣然接受了生活在我们皮肤上和体内的一整套微生物生态系统。对绝大多数当代人来说，抵御寄生虫、蠕虫、细菌和病毒等引起的感染所发动的日常袭击是至关重要的。自1万年前的首次农业革命后，智人的生活发生了改变。我们不再逐水草而居，而是生活在固定的、更卫生的社区中。我们摄入的谷物变多了，不怎么食用受感染的动物残肢。时至今日，这种“进步”依然很重要，因为与动物的接触较少，而且每日用杀菌物质勤洗手、洗衣，我们的居所相对而言是无菌的庇护所。
现如今，我们的免疫系统厌烦了这种情况。由于从我们出生一直到成年，免疫系统从未经受过历练，现在一遇到状况，它没把自己的威力指向外部威胁者，而是开始攻击自身。有时，这种自毁不过是导致皮肤发干或鼻子发痒；但在一些病例中，若病人不接受重症监护治疗，它可能会引发死亡。
有时，医学也无能为力。尽管克里斯托弗能够获得由弗莱明发明的抗生素的治疗，还有重症监护室全力支持，但他还是不幸病逝了。我希望能找到一个很简单的原因，来解释这一切。强劲的细菌，再加上克里斯托弗的免疫系统（即便用尽我们可提供的最好治疗手段也无济于事），两者形成了致命的结合。萨姆的情况则相反，她急剧的衰竭与恢复可以追溯至我们现有的认知，关于不同的感染亚型，关于对这些生物产生个体免疫反应之基础的人类基因蓝图。萨姆是幸运的，她的免疫反应刚刚好，也多亏了尽早且有效的诊疗，她活了下来。
至于卡特琳，解开她病情之谜的关键恰恰是不把感染视作问题的源头，并基于此诊断和治疗。正确的诊断不仅能让医生实施正确的治疗方法，也能撤回错误的治疗方法，及时止损。在与风湿病专家们讨论过后，我们充满信心地停止给卡特琳注射抗生素，并下了猛药，让她的免疫系统回归正轨，这如同一个雪崩防护罩，防止她免疫系统的雪球越滚越大。在注射了类固醇药物甲泼尼龙24小时后，我们又给她注射了一种叫作利妥昔单抗的策划药，这种类型的药是由科学家们经过艰辛的成分分析和蛋白质塑模后人工合成的。策划药一般被制作成恰好的尺寸和合适的形状，可以进入细胞表面的小细缝或感受器，激活或是屏蔽其运转。就卡特琳的情况而言，药物阻止了她的免疫细胞制造引发她疾病的抗体。她的病情逐渐改善。她的肺不再需要那么多氧气了，她的肾也开始产生尿液，她的唇疱疹逐渐好转。我们利用现代制药科技，结合人类长达600万年进化形成的敏锐，让卡特琳的免疫系统冷却下来。不出7天，卡特琳就出院与家人团聚了。而这就是我热爱这份工作的原因。