前言
想象一下,明早一醒来,你就有点不舒服:咽痛、流涕、还有点咳嗽。你一边准备冲澡,一边想:人生不易啊,不过还没严重到要请假的地步。你不是一个爱抱怨的宝宝,而你的免疫系统更加任劳任怨,默默无闻。它们时刻都在辛勤地工作,确保你能活着,继续哀叹人生的不幸。“入侵者”在你体内隳突东西,杀死了十万百万的细胞,而此时,你的免疫系统正在组织复杂的防御,它通过远距离的通信,启动精密的防御网络,给百千万乃至十百亿的敌人致命的一击。而这一切都发生在你有点心烦意乱地站在淋浴间里的那一刻。
不过,免疫系统的复杂性常常不为人们所知。
这太遗憾了,毕竟能像免疫系统那样深刻影响人们生活质量的事物并不多。免疫系统给我们提供全方位的保护,从感冒、擦伤、割伤这些小毛病,到威胁生命的癌症、普通肺炎甚至COVID-19这样的致命性感染,等等,它都在发挥作用。免疫系统就像心、肺一样重要。实际上,它也是体内最大、分布最广的器官系统之一,尽管我们往往没有这样看待它。
对我们大多数人来说,免疫系统是一个模糊不清的东西,令人捉摸不透,它有时起作用,有时又会罢工。它有点像天气那样难以预知,因此引发了无数猜测和臆想,于是其行事在我们看来毫无规律可循。不幸的是,许多人谈起免疫系统时言之凿凿,实际上却一知半解,我们很难判断要相信哪些信息,以及为什么要相信它们。那么免疫系统究竟是什么?它又是怎样发挥作用的呢?
读读本书,了解时刻保护你性命的免疫机制,不只锻炼脑力,满足对知识的好奇,更是在接受生存必需的常识。理解了免疫系统的运作,你就能明白疫苗的原理,会感激它为保护你和你孩子的生命做出的贡献,你面对疾病的心态就会很不一样,恐惧会大大减少。你也会不那么相信推销离谱“神药”的人了。在生病的时候,你能更好地知道什么样的药才会有用,以及怎样做才能增强免疫力。你能保护孩子免遭危险微生物的感染,同时又不会在孩子从外面玩得脏兮兮地回来时过分紧张。在极端情况比如全球疫情蔓延之时,了解病毒的危害以及身体的应对措施,你能更好地理解公共卫生专家给出的建议。
除开这些实际用途之外,免疫系统本身就是造物的无上杰作,蕴藏着自然之美。它可不仅仅是让你不再咳嗽的工具,而是和体内几乎所有生命进程都交织在一起。不过,虽然免疫系统对维持生命至关重要,免疫缺陷或免疫亢进也可能是早逝的原因。
我被免疫系统那超乎想象的复杂性吸引并为之着迷,已有近10年的时间。一开始我在大学学习信息设计,做学期项目,我想免疫系统或许是个不错的课题。我借了厚厚一摞关于免疫学的书,一头扎了进去,可是不管我读了多少书,仍是一头雾水。我了解得越多,就越难以对免疫系统加以简化,因为每多了解一层,都会揭示出更多机制、更多特例和更多的复杂性。
于是,原本打算春天完成的项目拖到了夏天,接着又延到了秋天、冬天。免疫系统各部分的相互作用如此精妙,它们的共舞如此优雅,我被深深地吸引着,无法自拔。而这一学习过程彻底改变了我对身体的认知和感受。
得了流感的话,我不再只是一味地抱怨,而是会关照自己的身体,摸摸那些肿大的淋巴结,试着去想象免疫细胞正在怎样应对,免疫防御网的哪些部分被激活了,T细胞又是怎样消灭百千万入侵者来守卫着我。在森林里不小心割伤自己时,我也对巨噬细胞心怀感激,正是它们对细菌展开追击并加以歼灭,才能让伤口免于感染。在因为误食了某种燕麦棒出现过敏性休克被紧急送医的时候,我还在想着肥大细胞和IgE抗体,它们本是试图保护我免受食物“毒害”,结果反应错误,差点要了我的命!
32岁时,我被确诊了癌症。在接受了一系列手术和化疗后,我越来越痴迷于研究免疫学。免疫系统的职责之一是扼杀癌细胞,在这一点上,我的免疫系统失职了。
不过我不能生气,也不能怪它们,因为我已经知道,这对免疫细胞来说是项艰巨的任务,而癌细胞为了遏制身体的免疫,也拼尽了全力。化疗杀死癌细胞后,我又想起体内的免疫细胞,想象它们是怎样侵入濒死的肿瘤内部,把死去的细胞一个个地吞噬掉。
生病让人恐慌不安,我也尝够了生病的苦。但是知道我的免疫细胞——我这不可或缺的一部分——正守卫着“我”这个存在,知道它们冲锋陷阵、英勇牺牲、疗愈并重建我所栖居的身体,总是会带给我极大的安慰。认识免疫系统让我的生活更优质、更有趣,也大大减轻了患病带来的不安。了解免疫系统能让我们正确地看待事物。
因为这些好处,更因为学习免疫系统本身的乐趣,我对免疫学的兴趣延续至今。如今我已成了一名科学传播者,解释复杂的东西成了我的使命。8年前我创立了一个名为“简而言之”(Kurzgesagt——in a Nutshell)的YouTube频道,目的是在尽可能忠于科学的前提下,让知识变得简单、易懂而又优美。到2021年初,“简而言之”已经拥有了一个逾40人的团队共同致力于这一愿景,订阅人数超过1400万,月浏览量约3000万次。那么,有了这样的广阔平台,我为什么还要劳心劳力来写这本书呢?因为尽管我们有一些大受好评的视频是关于免疫系统的,但因为无法在视频中充分深入地讨论这个妙趣横生的主题,我一直备感困扰。10分钟的视频不是合适的媒介。因此写作本书,是将我对免疫系统的十年情缘转化到纸间,希望它能以有趣的方式帮助大家了解我们须臾不可或缺的免疫系统那令人惊叹的复杂之美。
可惜,免疫系统实在太复杂了,用“复杂”这个词来形容都还远远不够。说它复杂,就好比说攀登珠穆朗玛峰是“到大自然里走走”。说它复杂,就好比认为读德国税法的日语译本是打发周日下午的好方法。在人类已知的生物系统中,除人脑外,就属免疫系统最复杂了。
关于免疫学的教材越厚,层层细节就堆积得越多,特例也越多,系统也越错综复杂,每一种可能性就越要具体分析。免疫系统有众多组成部分,每个部分都有多种职责和功能,它们相互交织,相互影响。就算你通过了一些难关后,仍然保持着学习免疫系统的兴趣,你还会遇到另一个挑战:刻画免疫系统的人(免疫学家)。
靠着勤奋工作和无穷的好奇心,科学家们为我们所生活的现代世界建构起知识基础,对此我们深怀感激。不过,许多科学家并不擅长命名,也不擅长用通俗易懂的语言来描述他们的发现。在这方面,免疫学的情况最严重。复杂得令人望而却步的领域充斥着各种名词,比如Ⅰ、Ⅱ型主要组织相容性复合体,γδT细胞,干扰素-α、-β、-γ、-κ,以及补体系统(包括名为C4b2a3b的复合物,一种激活物)。这一切都使得拿起相关教材开始自学不是什么愉快的事。不过就算没有这方面的障碍,免疫系统各种激活物的复杂关系,以及其中无数的特例和反直觉的规则,本身都是一大挑战。就算对公共卫生领域的工作人员、免疫学研究者甚至顶端专家来说,免疫学也依然很难。
所有这一切都让解说免疫系统变得困难重重。解释得太简略,读者就无法体会免疫系统那无穷的复杂性中蕴含的演化智慧,体会这关乎生命关键问题的系统的美与惊奇;但讲得太详细,又会很快让人头脑发木、看不下去。将免疫系统的方方面面都罗列出来,那就太冗杂了,就好像在第一次约会时就把你一生的故事都原原本本讲一遍似的:信息太多,令人招架不住,约会对象很可能对你失去兴趣。
所以写这本书的时候我会尽量绕开这些类困难。除非别无选择,否则我会只说“人话”,不搞复杂措辞。我会在忠于科学的前提下,适当地简化相关的过程和相互作用。不同章节的难易程度会起起伏伏,在信息密度大的章节之后,会接续一些轻松有趣的章节来调节。我也会经常做些总结。我希望这本书能帮助每位读者了解自己的免疫系统,同时读起来又有意思。因为免疫系统的美与复杂和你的健康及生存息息相关,你想必会有实用的收获。当然,希望读者再面对小疾大病的时候,看待身体的方式会不一样。
免责声明:本人乃科学传播者和免疫研究爱好者,非免疫学家。本书大概不能令免疫学家都满意,这显而易见,因为从免疫研究开始之初,科学家们就对免疫系统的细微之处持有许多不同意见和观念,彼此也多有分歧(科学研究正是如此!)。比如,有些免疫学家认为某些细胞是没有功能的演化残迹,而另一些免疫学家认为这些细胞对免疫力来说很关键。因此,本书的写作,只能力求尽可能地基于和免疫学家的探讨、当前免疫学教材以及经过同行评议的论文。
当然,将来某个时候,本书的一些章节也需要更新。这可是好事!免疫科学日新月异,新的发现层出不穷,不同的观点和理论彼此激荡。科学家们仍在不断创造着伟大的发现,免疫学仍有着勃勃生机。这意味着我们对自身和所处世界的了解越来越深入,真是令人激动。
好,在开始了解免疫系统之前,我们先来明确一下相关概念,打好坚实的基础。免疫系统是什么?它所处的环境是怎样的?实现免疫功能的“小部件”们又是什么?在讲过基本概念之后,我会接着探讨受伤时身体内部会发生什么,免疫系统会怎样快速响应,构筑防御。接下来看看身体最脆弱的部位,免疫系统又会怎样奋力保护它们免受严重感染。最后,我们会讲一讲过敏、自身免疫性疾病这样的免疫障碍,以及怎样增强抵抗力。现在就让我们从头开始吧。