我的野蠻室友：細菌、真菌、節肢動物與人同居的奇妙自然史

引言：室內人Homo Indoorus
我還小的時候，幾乎成天都是在戶外度過的：我和姊姊一起到處蓋碉堡、在土裡挖洞、開闢步道、攀爬藤蔓，只有在要睡覺、或是戶外天寒地凍到手指簡直要掉下來的時候（我們當時住在密西根州的鄉下，這種事情即使到了春天都還真的有可能發生），我們才會回到屋子裡。那個時候，室外才是我們真正生活的地方。
跟我的童年時光相比，現今的世界已經跟當時大不相同。現在，孩子在成長過程中幾乎都是待在室內，只有從一棟建築移動到另一棟建築時，才會暫時離開。這說法一點都不誇張：今日的美國孩童，平均有百分之九十三的時間，都是待在室內或是在搭乘交通工具。而且不僅是美國如此，在加拿大以及多數的歐洲及亞洲國家[]，都可得出相似的數據。我說這件事不是要哀嘆現今世風日下，而是為了指出：這個轉變反映出了人類在文化演化的過程中，已經進入極具顛覆性的嶄新階段。我們已經成為──或正逐漸成為──「室內人」（Homo indoorus）。我們現今生活的世界，幾乎完全侷限於房子或公寓的四面牆內，而屋內的空間跟迴廊走道或其他房屋的關係，比跟室外空間的關係要更密切許多。照這樣說起來，我們理論上應該要全心投入，去了解有什麼樣的生物跟我們生活在同一個屋簷下，它們對我們的身心健康又有什麼影響；但實際上，我們所知道的仍然只是冰山一角。
打從微生物學剛開始發展的時候，我們就已知道有許多其他生物跟我們在室內共同生活。但當時，只有一個人對此認真地進行研究：雷文霍克（Antony van Leeuwenhoek）他在自己以及鄰居的家中、身體上，都發現了各式各樣的生物，數量多到讓人大吃一驚。他抱持著喜悅甚至敬畏的心情，不斷潛心研究這些生物；但在他死後，有將近一世紀期間，沒有什麼人接棒進行這項未完成的研究。一直到後來，有人開始發現這些家居生物之中，有些竟是讓我們生病的元兇，頓時，所有焦點便集中在這些被我們稱為「病原體」的生物身上，而一般民眾的觀感也跟著一下子大幅改變：人們開始抱著極為負面的態度，看待這些與他們朝夕與共的生物，恨不得將它們除之而後快。這個觀點的盛行，雖然拯救了不少人的生命，但走過頭的結果，就是很少人願意再去多花時間研究、欣賞那些可能不是病原的家居生物。一直到幾年前，這情勢才總算又再度改變。
包含我在內的多個研究團隊，開始重新認真探索、調查這些在你我家中都可以找到的家居生物，就像那些調查哥斯大黎加雨林或是南非草原的生態的科學家一樣。調查結果帶來了許多令人驚喜的發現：我們原先預期或許會找到上百個物種，結果找到的物種卻將近二十萬之多（精確的數字要取決於你如何估算物種數量）。這些生物絕大多數是微生物，但還有許多其他體形較大但卻仍被忽視的生物。如果你深深吸一口氣，你每一次呼吸、將氧氣帶入肺臟深處直達肺泡的同時，也吸進了上千上百種的生物。如果你找個座位坐下來，你所坐的每個位子周圍，都有上千種生物或飄浮、或跳躍、或爬動著。說到底，我們從來沒有獨自一人在家過。
到底是什麼樣的生物生活在你我身旁？當然，有一些是我們可以直接看到的大塊頭：在世界各地的室內環境中，都可以找到數十至上百種的脊椎動物、以及種類更多的植物。而比脊椎動物和植物數量更多、但大小依然可見的是節肢動物，比如昆蟲及其近親。真菌的多樣性又比節肢動物更豐富了，它們的體形通常比較微小，但也有一些例外。至於比真菌還小、肉眼完全不可見的細菌，光在房屋裡可以發現的種類，就比全世界的鳥類及哺乳類物種加起來的數量還要多。最後，還有比細菌還要微小的病毒，包括感染動植物的病毒、以及專門感染細菌的噬菌體等等。我們習慣將這些不同類型的生物分開來計算，但事實上，它們通常是一同進入家門的。舉例來說，我們養的狗跑進家門時，身上就帶著跳蚤，而跳蚤的腸道內住著真菌及細菌，這些細菌又成為了許多噬菌體的宿主。當《格列佛遊記》的作者強納森．史威夫特（Jonathan Swift）寫道「每隻跳蚤身上都有更小的跳蚤以它為食」時，他肯定沒想過自己說得有多麼準確。
***
當你得知竟然有這麼多東西生活在你身邊之後，或許會有一股衝動，想要馬上衝回家去好好地打掃一番，直到房屋裡乾淨到一塵不染。但真正令人驚奇的事情在這：我與同事觀察研究這些家居生物的結果，發現在生物多樣性最高、生機最為盎然的家中可以找到的許多物種，對我們可是充滿益處，甚至不可或缺。有些生物可以幫助我們的免疫系統正常運作；另外一些會抑制病原體及害蟲，或是跟它們競爭；在許多生物身上，我們有機會發現新的酵素及藥物；有一些生物是讓我們做出更多種類的麵包、啤酒的好幫手。此外，還有成千上萬種生物，維持著各種對人類無比重要的生態過程運作，例如淨化水源、去除病原等等。住在你我家中的各種生物，大部分對我們並無害處，甚至還好處多多。
不幸的是，正當科學家才剛要起步探索這些生物所帶來的益處以及它們存在的必要性時，整個社會也正加倍努力地給室內環境消毒殺菌、消滅家居生物。結果可想而知：人們沒料想到，大量使用殺蟲劑以及抗菌劑，又將室內環境與室外嚴密隔離的結果，反而往往是讓對人類有益的生物受到最大打擊。因此，我們反而幫了那些能忍耐逆境的生物一個大忙，像是德國蟑螂、臭蟲、以及可能致命的多重抗藥金黃色葡萄球菌（MRSA）等等。我們不僅讓這些抵抗力高的物種得以長存，還加速了它們的演化：我們身邊的家居生物的演化速度，可能是地球上至今為止最快的。我們讓家中的生物演化速度飆升，最後反而是害到了自己。況且，那些有機會能跟這些演化造就的麻煩品系抗衡的生物，因為比較不耐逆境的關係，如今在室內環境裡已經很難找到。更有甚者，這一影響的範圍極大：在地球上的各種生物群系之中，室內空間的增長速度不僅是數一數二的快，而且如今已經比某些戶外的生物群系還要大。
也許找個實際的地點作為對照，會比較容易想像這變化的程度有多大：就拿紐約和紐約裡的曼哈頓地區來說好了。在圖一之中，你可以看到曼哈頓的地表面積。較大的圓圈顯示的是室內空間的樓地板總面積，較小的圓圈顯示的則是室外的土地總面積：曼哈頓現在室內樓地板面積已經有室外土地面積的三倍之多！在這廣大的室內空間裡得以存活的生物，能夠享用幾乎取之不盡的食物來源（包括我們的身體、食物、房屋等）以及溫和、恆定的環境條件，考慮到這一點，你就可以明白室內永遠不可能會是清潔無菌的。有句話說：大自然中無真空（nature abhors a vacuum）[ 編註：此諺語來自亞里斯多德的物理學觀念。]，但這並不太準確：更好的說法是，大自然會吞噬真空。只要一找到機會，任何生物都會如狂潮一般鑽入家門、轉過牆角、爬進櫥櫃、攀上床頭，迅速佔領任何還沒有人取用的食物及棲地。我們唯一能期望的，是吸引更多對人們有益而無害的訪客前來。但想要做到這點，我們首先得先認識那些已經登堂入室的客人們：那兩千多種我們所知甚少的生物。

引言：室內人Homo Indoorus
我還小的時候，幾乎成天都是在戶外度過的：我和姊姊一起到處蓋碉堡、在土裡挖洞、開闢步道、攀爬藤蔓，只有在要睡覺、或是戶外天寒地凍到手指簡直要掉下來的時候（我們當時住在密西根州的鄉下，這種事情即使到了春天都還真的有可能發生），我們才會回到屋子裡。那個時候，室外才是我們真正生活的地方。
跟我的童年時光相比，現今的世界已經跟當時大不相同。現在，孩子在成長過程中幾乎都是待在室內，只有從一棟建築移動到另一棟建築時，才會暫時離開。這說法一點都不誇張：今日的美國孩童，平均有百分之九十三...

▎塞滿對這世界好奇心的一本書，新課綱教學的最佳示範
慈濟大學生命科學系助理教授、科普作家 陳俊堯
口袋的故事，都是東試西闖累積來的
羅伯・唐恩是美國北卡羅萊納州立大學生命科學系的教授。他的一生不但沒有科科（編按：請搜尋「選擇生科，一生科科」），而且充滿了故事。他的研究守備範圍從農田、種子、螞蟻到細菌，他說服社會大眾幫忙，以廣邀民眾參與科學的方式，調查人類家裡的昆蟲和肚臍裡的微生物。他也是暢銷科普作家，書裡裝滿了有趣的故事。到底多有趣，你讀下去就知道。
讀唐恩教授的書，就像跟著一位古靈精怪的導遊去旅行。前一段你還在博物館看百年前古老的顯微鏡，下一段就身處哥斯大黎加的熱帶雨林觀察白蟻和黑暗中的動物，翻幾頁又跑到了溫泉區探險，再往下讀居然還上了太空。一個又一個精采故事輪流上場，真想請他講慢一點啦來不及聽了！不過，這看似隨意的快速跳轉，其實是有目標地在追尋答案。看唐恩教授把不同面向、差異很大資料放在一起比較解讀，整理出脈絡，讀著讀著，突然謎底就出現在眼前。我想這是本書最讓人覺得過癮的地方。
在準備這本書時，唐恩教授顯然讀了很多文獻，份量大到可以把碩士班學生壓成一隻扁蟲。然而，這麼大量的知識，最終都化為一個個探險故事，讀下來有一口氣追完一部劇的暢快。而且這是部職人劇，我在裡面看到熟悉的專業身影：生態學家在野地追蹤生物，昆蟲學家趴在地上收集樣本，各個生物領域的科學家一絲一縷拉出證據，在一片混沌中把路認出。你完全能感受到生物學家那股急切尋找答案的熱情。
這個對任何想法都保有好奇，東試西闖努力把答案找出來的精神，不就正是現在新課綱探究實作想要帶給學生的能力嗎？這本書，給了最好的示範。
你家是個動物園，但你從來沒注意
人類科技不斷進步，但新技術通常帶著人們上天下海越走越遠，反倒忘了低頭看看自己身邊的世界。你曾經注意過家裡有什麼生物嗎？你的家裡除了自以為是主人的人類之外，可能還住了貓和狗和鸚鵡和熱帶魚？哦，可能還打過蚊子和蟑螂，就這樣了。你應該有這樣的經驗：坐在沙發上看見小蟲飛過，長年練就的防蚊反射馬上啟動，想都沒想就一巴掌打下去，這才發現它長得跟蚊子不太一樣。誤殺了一隻無辜的蟲哪，但你一點也沒放在心上，因為你連它叫什麼名字都不知道。絕大部分的人，從來沒有花時間認識這些跟我們一起生活的生物，這些有自己獨特生活方式的野生室友。
唐恩教授認真想知道人類家庭裡還住了誰。他帶著一群研究人員（以及捧著書跟著的我們）在人家家裡四處翻找，發現人類住家比野生動物園還熱鬧。他們請來頂尖專家辨認這些小蟲，找出了它們的名字。他們發現原來有些昆蟲早已演化出適合「家居」的特性。顯然已經和人類同居了好多世代，但人類完全沒注意它們。
光是認識這些小生物還不夠。這些在我們家裡努力生活的小生物，有它們走跳江湖的真本事。唐恩教授慢慢瞭解它們的生活方式，找出它們的特性，最後更運用這些特性轉換的知識，來改進人類生活。臉書社團「路上觀察學院」裡，常有朋友用不一樣的角度解讀路上拍到的照片，造成的反差出奇有趣。唐恩教授自稱會在走路上班時一路注意各種生物，不斷思考它們可能帶來的靈感。這正是把「換角度看世界」的技能用在科學上。你是不是該觀察一下自己家裡的動物園了？
微生物與我們密不可分，甚至美食也不能少了它們
光是這些小動物就已經夠多了，如果再考量微生物，這世界的複雜程度就還要再翻個幾倍。顯微鏡的發明讓人類看到微生物，發現了肉眼看不見的新世界。高通量 DNA 定序技術的發明讓科學家可以幫微生物點名，並驚訝地發現它們高到爆表的多樣性。動物、植物和所有物件上都鋪著一層微生物，而學界才剛開始幫它們的組成建檔，而且大多只有單一時間的記錄，還不能掌握它們那像股票般，隨時間上上下下的數量變動。
這些小傢伙四處傳遞，就跟武漢肺炎疫情前的國際航線一樣頻繁，隨時把你當成一個國家進進出出。貓身上的微生物可以趁你吸貓時移民到你身上，住膩水管的小細菌可以一放手就跟著水流進到你的水杯裡。要是你生病吃了藥，某種長期守護你的細菌就被賜死從此消失。我們身上和身邊的微生物持續在改變，這些小傢伙貼著我們生活，剛剛那一分鐘裡它分泌了某種分子，或許騙到我們的神經細胞，讓我們做出一些超出自由意志的事。或者，如果沒有它貼在我們的腸壁細胞上，我們也可能做出可怕的蠢事來。某種程度上，你是被細菌操作的人偶。
但先別害怕，在書的最後，唐恩教授給了我們一個美味的結尾。他提到這本書的靈感很大部分是在「餐桌」上得到的。食物在人類文明中有著無法撼動的重要地位，每個民族對吃什麼、怎麼吃，都有一套自己的想法。而這個對吃的執著，讓食物裡的微生物代代相傳，成為這個民族的印記。比如說，不同人製作的韓式泡菜，會有個人化的「手風味」，你一定要看看唐恩教授怎麼從微生物學的角度來看這件事！讀完最後一章，你一定會忍不住到廚房找找食物，也忍不住開始找找跟你住在一起的室友們。
▎認識我們最親密的陌生室友們
國立自然科學博物館生物學組副研究員 詹美鈴
自從開始研究嚙蟲(書蝨)以來，我經常收到民眾害蟲諮詢信件，看到許多人的無助以及對居家節肢動物的恐懼與誤解，也發現我們對這些「蟲室友」的了解與相關研究的貧瘠，以致常無法提供有效且精準的解決方式。因此，我決定投入居家節肢動物領域，期待 透過知識推廣與研究，來改變民眾對待蟲室友的態度，並努力找出居家生物與環境的關聯 性，提供諮詢民眾更多參考資訊。
就在此時，我開始注意到本書作者羅伯・唐恩，他是居家生物研究的翹楚，我非常欣 賞他對生物的熱愛、令人驚奇的瘋狂想法、純熟的說故事能力，還有卓越的研究成果，在科博館推出的「我家蟲住民」特展中，部分內容就參酌了他的研究。他總能深入淺出將艱深的研究轉化為平易近人、甚至有趣搞笑的內容，讓讀者拍案叫絕或豁然開朗，而這本書也一如往常一樣精采。
居家節肢動物的存在是正常而非異常
居家節肢動物的研究與推廣，看似簡單卻相當不易。對大多數人而言，這些家中生物既微小又醜陋。喜歡待在家裡的人，通常不希望有蟲室友們的陪伴，想盡辦法將牠們除之而後快;而喜歡大自然的人，則寧願跋山涉水享受自然之美，再欣賞所謂的「野生生物」。想像一下，若有人說：「我在玉山看到台灣黑熊在覓食」，聽起來一定遠比「我在家裡捉到一隻沒看過的蒼蠅」令人感到興奮吧？誠如作者提到：「生態學家與演化生物學家對野 外珍稀動物的了解，往往更勝於人類居住空間中的生物。」這從國內外的自然史博物館標本蒐藏中也能看出，印象中，科博館的美洲家蠊標本在我進行居家節肢動物調查之前，應該不到二十隻吧！
一個家就是一個浩瀚的小宇宙，根據唐恩的估計，他們在住家中已發現近二十萬種生物，包括近四分之三的細菌、近四分之一的真菌和少數其他動物，就連熱水器和蓮蓬頭內都生機盎然。在此當中，除極少數生物是病原體外，其餘物種大多對人類無害或有益。與此呼應，我們最近也研究了遭蟲蛀的古書，蛀書中可見到蛀食書本的檔案竊蠹蟲、寄生於竊蠹幼蟲的新種蓬萊頭甲蟻形蜂、於蛀洞中取食黴菌的書蝨和蟎，還有捕食這些蟲子 的卵蛛，一本書儼然就是一個豐富的生態系。
2016年，唐恩研究團隊針對五十個家庭進行節肢動物相調查，結果顯示平均每個家庭可採到近百種節肢動物，其中四十九個家庭都有嚙蟲存在。嚙蟲對大多數人來說非常陌生，而唐恩及我們的調查結果相當一致，嚙蟲幾乎存在於每個家庭中，足以讓我用來說服那些因嚙蟲而焦慮的民眾理解：家中有牠出現是很平常的現象。但接下來，就須更進一 步知道家裡究竟有哪些種類的嚙蟲，還有牠們為什麼會出現，才能精確回覆民眾問題。此 一案例也說明了我們對於大多數的親密室友們仍相當陌生。
重新思考健康與理想的家居環境
和唐恩一樣，在推廣過程中大家最常問:「我要如何消滅牠們?」人們常會責怪家中蟲子為何總是殺不完，其實家中生物和居住者一舉一動極度相關，如家的位置、建材、隔間、裝潢、通風情形、儲存物品、生活習慣等都會影響居家生物種類與數量。以養貓為例， 貓本身、貓食、貓砂、貓玩具等與飼主習慣都可能帶來多樣的細菌、真菌和節肢動物等。 養狗則又是另一個世界了，書中提到一位實驗室學生負責整理狗身上和體內的生物清單， 花了好幾年仍尚未整理完畢。但難道養寵物就不好嗎?飼養寵物固然可能造成居住者過敏，或攜帶寄生蟲，但寵物能為人帶來愉悅感，且帶進來的微生物有助增加室內微生物多樣性， 也可能利於居住者免疫力的提升，因此利弊各見。
究竟什麼樣的環境才適合人居住？本書提到一個相當重要的觀念:當家裡生物多樣性 高時，有害生物難以在其間找到棲身之地，而居住者也因有機會接觸多樣微生物，而讓身 體免疫系統能正常運作，有助身體健康。當我們使用化學藥劑消滅居家生物時，會讓家中 生物多樣性降低，反而有助於快速演化的病原菌或害蟲留下來。我不禁想起過去許多向我諮詢的民眾，他們深受家中蟲子所苦，一次又一次過度清理自己的家，不停使用藥劑殺蟲除菌……。此刻，我很想告訴他們：他們的舉動反而讓家裡變得更不健康了。
多年前我在澳門，看見大樓內的歐洲街頭造景，綿延的天空與船河、船、商店及河岸相互輝映，美不勝收。但是我心中不禁也想：人類喜歡在室內呈現室外的景色，固然反映 了對大自然的渴望，但卻又不斷將室外變成室內，且這種反自然作為至今仍在持續上演。 可是，如同室內生物多樣性對於居住者非常重要，野外環境的多樣性也同樣重要，一旦多樣性降低，外來種就有機可乘，人類也終將自食惡果。
要擁抱家裡的蟲及微生物不是件容易的事，如果我說蟑螂和老鷹都是生命、都該被尊重，大多數人大概都會嗤之以鼻。因此唐恩希望讀者從另一個角度來思考:他提到泡菜、 啤酒、麵包和起司等美味食物，與救人無數的抗生素，都要拜微生物所賜；細菌能種植至嬰兒身上而讓千名嬰兒免於受病菌感染。從仿生科技角度來思考，蟑螂的結構啟發了小型救難機器人的發明，蚊子口器則是微型針頭的靈感來源。莎士比亞說:「事物本身沒有好壞之分，是人類的思想決定了它的價值。」書中也請大家思考:「目前還無記錄顯示蟑螂 會傳播什麼疾病，但人類卻時時刻刻因彼此接觸而傳染各種疾病。」究竟誰比較可怕呢?
在台灣探索家中的生物多樣性
為了讓民眾接受家中生物，唐恩透過詳盡的研究與調查，結合民眾參與科學取得大量 數據，產生豐碩研究成果，再透過撰寫書籍與文章吸引注目，本書就是唐恩帶領大家初探家中奧祕的最經典案例。在台灣，我則透過科技部計畫有限經費，一點一滴建置網站、辦 理研習營、到校服務、特展、校園巡迴展到書籍的出版等，再推出「用家中蟲住民健檢你 的家」和「家是生命科學研究的起點」概念，讓民眾知道蟲室友們除了能成為環境指標， 讓我們了解家中環境狀況外，牠們也是值得探索的對象。
我希望大家能逐步從接受、探索，到願意參與調查家中生物並提供樣本，大家齊心完成家中生物的拼圖。唐恩和我的目標，都是希望讓大眾理解家裡充滿了豐富的生物多樣性， 我們從來沒有獨自一人在家過，而這些親密的陌生室友們正等待我們一步步去認識與探究 牠們，與牠們為伍而非為敵。

▎塞滿對這世界好奇心的一本書，新課綱教學的最佳示範
慈濟大學生命科學系助理教授、科普作家 陳俊堯
口袋的故事，都是東試西闖累積來的
羅伯・唐恩是美國北卡羅萊納州立大學生命科學系的教授。他的一生不但沒有科科（編按：請搜尋「選擇生科，一生科科」），而且充滿了故事。他的研究守備範圍從農田、種子、螞蟻到細菌，他說服社會大眾幫忙，以廣邀民眾參與科學的方式，調查人類家裡的昆蟲和肚臍裡的微生物。他也是暢銷科普作家，書裡裝滿了有趣的故事。到底多有趣，你讀下去就知道。
讀唐恩教授的書，就像跟著一位古靈精怪的導遊去旅...

各方讚譽
專文推薦：塞滿對這世界好奇心的一本書，新課綱教學的最佳示範 陳俊堯
專文推薦：認識我們最親密的陌生室友們 詹美鈴
前言：室內人
01 奇觀
02 地下室裡的溫泉
03 直視黑暗中的生物
04 無菌也是病
05 沐浴在盎然生機中
06 欣欣向榮的麻煩
07 生態學家都得了遠視
08 灶馬對我們有什麼用
09 蟑螂的問題其實在我們身上
10 看看貓拖回來了什麼
11 在嬰兒體膚種下生物多樣性
12 生物多樣性的滋味
誌謝
註釋
翻譯名詞對照表

各方讚譽
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04 無菌也是病
05 沐浴在盎然生機中
06 欣欣向榮的麻煩
07 生態學家都得了遠視
08 灶馬對我們有什麼用
09 蟑螂的問題其實在我們身上
10 看看貓拖回來了什麼
11 在嬰兒體膚種下生物多樣性
12 生物多樣性的滋味
誌謝
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