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而在微生物界，过去大家都很同情这些不能说话也没有表情包的小可怜们，诺贝尔奖得主Francois Jacob甚至在其1970年出版的书里这样描述心中的细菌世界：“一个无趣的、没有性别之分、没有激素、没有神经系统的世界，只有不断繁殖着的个体。”

诺贝尔生理学或医学奖得主Francois Jacob

三十多年前，海洋深处的一种小动物忽然成为了科学家们研究的新宠。它叫夏威夷短尾乌贼，只有人类一根手指那么大，但是它有一项神奇的本领——身体会发光。科学家研究后发现，其实并不是这种小乌贼自己发光，而是住在乌贼体内的细菌在发光。

发光的夏威夷短尾乌贼

费氏弧菌是和夏威夷短尾乌贼共生的一种细菌，它们住在乌贼腹部的发光器中，借助乌贼的营养生长，回馈以这种发光技能，帮助小乌贼在月朗星稀的夜晚保持和周围环境同样的亮度，藏匿自己躲避捕食者。

更为有趣的是，这些细菌并不是一直发光的，只有当发光器中的细菌达到一定浓度时才开始发光。

费氏弧菌

它们是如何知道周围已经有足够数量的同伴的呢？原来每个细菌都可以向周围环境释放少量信号分子，随着细菌数量的增加，环境中信号分子的浓度也逐渐升高。

当浓度达到一定阈值时，细菌体内特定的受体蛋白便会与之结合，并开启或抑制相应基因的表达，进而让体系中所有细菌步调一致地完成同一件事，比如上述的集体发光就是一例。

哈哈，细菌不仅能交流，而且还能做众筹呢。这种能力的发现让人类又一次对这些小不点们刮目相看，原先以为只有高等动物才能实现的群体行为，细菌竟然可以做到在准备不足的时候按兵不动、条件一旦成熟便振臂一呼，八方响应。

1993年的感恩节，美国康奈尔大学微生物学教授Stephen C. Winans家中亲朋好友欢聚一堂。Stephen C. Winans那时正在以根癌农杆菌为实验材料，研究细菌的这种信号交流能力。

他那做律师的小舅子在努力理解了姐夫的科研工作之后，觉得细菌的这种“以群体数量决定某一特定功能”的工作方式很像人类社会中在一些重大事件决策时要求必须超过法定人数（Quorum）的规则。

接受表彰时的Stephen C. Winans教授（右一）

自此，细菌的这种能力拥有了正式的名字——群体感应（Quorum sensing，QS）。

慢慢地，人们发现很多现象都和群体感应相关，比如细菌在牙菌膜积聚造成牙周病、生物发光、孢子生成、病原细菌感染过程中分泌毒素，以及根瘤菌固氮结瘤等。

群体感应大大提升了微生物在环境中的生存概率，帮助细菌有组织、有战术地完成生活周期。

以铜绿假单胞菌为例，它是医院中最不受欢迎的病原菌之一，常引发感染。群体感应系统不仅可以调控铜绿假单胞菌的毒力因子分泌，还可以帮助铜绿假单胞菌打造一个具有3D结构的细菌“小城堡”。

当它们聚集在这个名曰生物膜的“小城堡”内时，其抵抗抗生素和杀菌剂的能力会较单独行动的同伴提升成百上千倍！正是如此，一旦这些细菌漏网侥幸存活，便会造成更为严重的感染。

南京农业大学朱军教授课题组拍摄的****群体感应发光细菌平板

微生物的复杂程度远远超出人们的想象，它们既然可以借助群体感应进行交流，那么它们一定拥有交流所需的“语言”，而所谓的语言，其实就是它们所分泌的信号分子。

目前，已知至少存在结构完全不同的三大“语种”，而同一“语种”之下根据碳链长度等结构差异又可细分出多种“方言”。另外，除了三大“语种”，还存在若干小“语种”。

有些细菌更是“巧舌如簧”，精通多种语言！微生物们借此相互竞争、排除异己，比如金黄色葡萄球菌能讲四种“方言”，讲某一特定“方言”的那派要是“人数”占优，便会压制其他派系，阻止它们表达毒力因子。哈哈，是不是有一种以多欺少的感觉？

群体感应调控的生理行为中有些是有益的，但也有不少病原菌会借此危害人类和动植物健康。过去我们主要利用抗生素来应对病原菌，现在既然已掌握了部分微生物的“语言”，那么利用群体感应实施反击的时机已然成熟。

科研人员通过破坏、干扰细菌感受信号分子等方法（Quorum quenching），将微生物变成失去听觉和不能说话的“聋子”和“哑巴”，进而破坏群体感应网络。

目前，已有公司从事群体感应破坏药物的研发。或许，不久的将来人们不必再为抗生素滥用而苦恼，而是可以通过平静、不杀戮、仅干扰的方式保障人类和作物健康、促进农业生产，这样该有多么的和谐呀。

拓展资料：窃听细菌通讯的杀手

情报是战争的胜负手，但要是告诉你在微生物界这一规则仍然奏效，是否有些出乎意料？

群体感应可以理解为细菌通讯，但谁具备窃听这些小不点儿们“对话”的能力呢？2018年年底，美国普林斯顿大学的科学家们发现，噬菌体技高一筹，能够“窃听”细菌交流。

噬菌体作为一种专门侵袭细菌的病毒，杀死宿主细菌的同时也完成了繁衍。但由于噬菌体只能借助细菌繁殖，如果所有细菌都被杀死了，那么其末日也到了。

因而，狡猾的噬菌体进化出了“窃听”细菌群体感应信号的能力。当“窃听”到细菌发送“我们现在数量很多”的信号时，它们就会由“潜伏”状态转为“进攻”，杀死细菌的同时，确保仍有残余细菌可供寄宿。

如此微小的生物之间竟然还存在如此复杂的斗争策略，微生物远比人们想象的还要复杂！

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来源: 胖魔王的科普阵地