超級細菌的崛起 - 抗抗生素細菌 - Dr. Karl Klose 於 TEDxSanAntonio
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0:22 - 0:26抗生素是 20 世紀的仙丹。
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0:26 - 0:29神奇的抗生素讓
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0:29 - 0:33讓人類平均壽命延長約 10 年。
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0:34 - 0:38但是我們現在
正遭逢一項全球危機: -
0:38 - 0:41抗生素正在失去它
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0:41 - 0:43對感染性疾病的療效。
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0:44 - 0:47如果看得到標題
就會覺得非常聳動。 -
0:49 - 0:51細菌正快速地對
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0:51 - 0:54現行使用的抗生素產生抗藥性。
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0:54 - 0:57為了要真正瞭解這個問題,
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0:57 - 0:59你必須先瞭解細菌。
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1:01 - 1:04我們居住在一個充滿細菌的世界。
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1:04 - 1:07細菌無所不在。
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1:07 - 1:09舉凡你所見的地方、
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1:09 - 1:10所接觸的地方、
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1:10 - 1:12所有你吃的東西、
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1:12 - 1:14所有你坐的椅子
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1:14 - 1:18都被數以百萬計的細菌覆蓋。
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1:19 - 1:20它們很小。
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1:20 - 1:23所以需要顯微鏡才能看到它們。
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1:23 - 1:26但它們確實存在。
而且可說是無所不在。 -
1:26 - 1:29你可以在最深的海底中找到它們。
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1:29 - 1:31你可以在最高的山巔上找到它們。
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1:31 - 1:33你甚至可以在
極區的冰帽中發現它們。 -
1:34 - 1:37它們可以存活在沒有陽光、
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1:37 - 1:40沒有氧氣、沒有食物的地方。
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1:40 - 1:43它們可以在放射性廢物、
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1:43 - 1:45毒化學藥品
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1:45 - 1:49和滾燙的溫泉中生長。
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1:50 - 1:53當細菌發現適合生存的地方時,
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1:53 - 1:56它們會快速增殖到很高的數目。
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1:56 - 1:59其中一個細菌喜歡生長的地方
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1:59 - 2:01就是人體。
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2:01 - 2:04最近根據微生物學家的研究,
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2:04 - 2:07發現人體內或表面
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2:07 - 2:10存在超過萬種微生物。
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2:10 - 2:14事實上,你身體內的細菌細胞
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2:14 - 2:16數量高於人體細胞。
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2:16 - 2:18而來自細菌的基因也比
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2:18 - 2:19人體本身的基因多。
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2:19 - 2:22所以你可以說
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2:22 - 2:25你比較像細菌而非人類。
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2:25 - 2:27(笑聲)
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2:27 - 2:29所以既然我們都確定了
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2:29 - 2:31我是在對整房間的細菌演講。
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2:31 - 2:32(笑聲)
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2:32 - 2:34我要吹捧聽眾一下
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2:34 - 2:38說:「細菌真是令人驚奇的生物。」
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2:39 - 2:42其中一個讓人驚歎的地方
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2:42 - 2:45是它們分享彼此基因的能力。
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2:45 - 2:48現在我要對此多加描述,
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2:48 - 2:50因為這就是細菌產生
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2:50 - 2:53抗藥性的原因。
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2:55 - 2:56既然我沒有投影片,
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2:56 - 2:58我只好描述給你們聽。
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3:00 - 3:02你們大概都知道:
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3:02 - 3:05你的身體由基因決定。
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3:05 - 3:08例如,你很高或有藍色眼睛,
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3:08 - 3:10那是因為你有長高、
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3:10 - 3:12或藍色眼睛的基因。
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3:12 - 3:15以此類推,能存活在南極洲的細菌
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3:15 - 3:17具有能抵抗寒冷的基因。
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3:17 - 3:20而能免被青黴素毒殺的細菌,
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3:20 - 3:23具有抗青黴素的基因。
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3:24 - 3:26所以這些基因從何而來?
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3:26 - 3:29嗯,你們可能對人類比較熟悉。
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3:29 - 3:31人類從父母親中
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3:31 - 3:33得到一組基因。
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3:33 - 3:35而且這組基因
會伴隨著人的一生。 -
3:35 - 3:39舉例:如果你生下來是棕色眼睛,
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3:39 - 3:41即使你很想要有藍色眼睛,
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3:41 - 3:44你眼睛顏色
在一生中仍不會有所改變, -
3:44 - 3:47因為這是寫在你與生俱來的基因上。
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3:47 - 3:49但細菌就不同了,
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3:49 - 3:52它們習慣藉由一些奇妙的方式
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3:52 - 3:55彼此交換基因。
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3:55 - 3:56而其中一種
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3:56 - 3:59細菌交換基因的方式
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3:59 - 4:03就是從所在周遭環境取得。
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4:03 - 4:06而且這通常在
鄰近細菌死亡時進行。 -
4:06 - 4:10我們就把這個方式稱為「遺愛人間」。
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4:10 - 4:131 號細菌死亡
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4:13 - 4:16並把它的基因釋放到環境中,
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4:16 - 4:192 號細菌走過來拿了一些基因
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4:19 - 4:20並吞了下去。
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4:20 - 4:24現在 2 號細菌就可以做
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4:24 - 4:26一些原本只有 1 號細菌才能做的事。
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4:26 - 4:29這就好像你參加
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4:29 - 4:32某位有藍眼睛人的喪禮,
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4:32 - 4:34你從骨灰盒中拿起了一些灰燼
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4:34 - 4:35當成符水喝了下去。
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4:35 - 4:38然後,你的眼睛就變成藍色的了。
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4:38 - 4:40但換個角度想,
若你得到的不是藍眼睛, -
4:40 - 4:43而是對四環黴素的抗藥性。
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4:44 - 4:46另外一種細菌
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4:46 - 4:48可以交換基因的方式是透過病毒。
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4:48 - 4:52沒錯,細菌也會感冒,
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4:52 - 4:55而且有很多種病毒可以感染細菌,
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4:55 - 4:59我們把這方法稱作「病毒傳遞」。
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4:59 - 5:01一個病毒感染了 1 號細菌,
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5:01 - 5:03帶走了一些它的基因
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5:03 - 5:06並將其注入 2 號細菌內。
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5:06 - 5:09現在 2 號菌可以做一些
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5:09 - 5:11之前只有 1 號細菌能做的事。
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5:11 - 5:14這就好像
你被一個藍眼睛的人 -
5:14 - 5:15傳染了感冒。
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5:15 - 5:18被傳染後,
你的眼睛也變藍色了。 -
5:19 - 5:21換個角度想,
若你得到的不是藍眼睛, -
5:21 - 5:23而是對甲烯土黴素的抗藥性。
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5:25 - 5:28第三種細菌交換基因的方式是透過性。
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5:28 - 5:30沒錯,細菌也有性生活。
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5:30 - 5:32而且它們還樂此不疲。
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5:32 - 5:35我們可以把這個方式稱作「愛的禮物」。
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5:35 - 5:37(笑聲)
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5:37 - 5:39身為提供者的 1 號細菌,
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5:39 - 5:42會建造一座連接接受者
也就是 2 號菌的橋梁。 -
5:42 - 5:44並藉此將基因
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5:44 - 5:46由提供者傳向接受者。
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5:46 - 5:48這和你所熟知的性行為應該很像。
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5:48 - 5:51但是在性行為之後,
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5:51 - 5:532 號細菌可以做一些
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5:53 - 5:56在性行為前只有 1 號細菌能做的事。
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5:57 - 5:59所以這就像是,
你和藍眼睛的人發生關係 -
5:59 - 6:02狂歡過後,
你的眼睛也變成藍色了。 -
6:02 - 6:04(笑聲)
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6:04 - 6:06換個角度想,
若你得到的不是藍眼睛, -
6:06 - 6:09而是對萬古霉素的抗藥性。
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6:09 - 6:10(笑聲)
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6:10 - 6:12所以細菌有很多不同的方式
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6:12 - 6:13可以在彼此間交換基因。
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6:13 - 6:17而在你身體裡
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6:17 - 6:19有成千上萬的細菌,
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6:19 - 6:22更別提你目光所及
數以十萬計的細菌。 -
6:22 - 6:24這是個龐大的社群
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6:24 - 6:28也是分享抗藥性基因的地方。
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6:28 - 6:31為了要瞭解抗藥性,
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6:31 - 6:34你必須先知到抗生素如何作用。
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6:35 - 6:41人和細菌有諸多不同,
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6:41 - 6:44這表示細菌中有許多部份
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6:44 - 6:46可以做為化學藥物的標靶。
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6:46 - 6:48抗生素是了不起的藥物。
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6:48 - 6:52因為它們藉由辨認
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6:52 - 6:56細菌特有
而人類沒有的地方, -
6:56 - 6:57達到治病又不傷身的目的。
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6:57 - 6:59就好像鑰匙和鎖一般,
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6:59 - 7:02專一性地和目標結合,
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7:02 - 7:05導致細菌的死亡。
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7:06 - 7:07但是細菌也演化出一些
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7:07 - 7:09不同的防禦機制
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7:09 - 7:11以保護自己不受抗生素傷害。
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7:11 - 7:13我們現在就來談談三種
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7:13 - 7:15細菌抵禦的機制。
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7:15 - 7:18第一種我們稱為「排毒作用」。
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7:18 - 7:21抗生素針對細菌胞內
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7:21 - 7:23特殊的地方作用。
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7:23 - 7:25但是,一但抗生素進入胞內,
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7:25 - 7:27細菌就很快將它排出。
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7:27 - 7:29防止藥物找到標的。
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7:30 - 7:32這就是細菌用來
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7:32 - 7:34抵禦四環黴素的機制。
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7:34 - 7:37另一種機制我們稱為「匿蹤模式」。
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7:37 - 7:42抗生素必須專一性地辨認細菌細胞,
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7:42 - 7:46而細菌若將辨識位置稍作改變,
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7:46 - 7:48就可讓抗生素無法辨識。
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7:48 - 7:50標靶進入匿蹤模式,
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7:50 - 7:52抗生素就失去做用,
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7:52 - 7:54細菌也就具有抗藥性。
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7:54 - 7:57細菌就是用這個機制
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7:57 - 8:00對抗鏈黴素。
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8:00 - 8:04第三種方式我們稱作「飛彈防禦系統」。
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8:04 - 8:06細菌製造一種武器
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8:06 - 8:08在抗生素找到作用標的前
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8:08 - 8:10先找到它。
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8:11 - 8:14細菌發射一波波的防禦飛彈
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8:14 - 8:15瓦解抗生素,
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8:15 - 8:16讓細菌得以存活。
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8:16 - 8:19這是細菌實際用來對抗
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8:19 - 8:21青黴素的策略。
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8:22 - 8:23所以你知道細菌有
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8:23 - 8:25很多簡單而有效的方式
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8:25 - 8:27可以避免細菌被抗生素毒殺。
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8:27 - 8:31包含:排毒作用、匿蹤模式
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8:31 - 8:32和防禦飛彈。
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8:32 - 8:35而抗藥性基因
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8:35 - 8:37則在細菌間傳遞。
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8:37 - 8:41方式有:遺愛人間、病毒傳遞和愛的禮物。
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8:41 - 8:45想想細菌的重要特性:
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8:45 - 8:46它們很小、
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8:46 - 8:49分裂快速並會傳遞基因。
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8:49 - 8:52你身體裡充滿
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8:52 - 8:55十幾萬隻善良、無辜的細菌。
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8:55 - 8:57它們對你無害。
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8:57 - 9:01它們住你身體這個安詳、封閉的社區。
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9:01 - 9:02(笑聲)
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9:02 - 9:04讓我們設想:
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9:04 - 9:06有幾隻壞菌入侵社區。
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9:06 - 9:09開始製造麻煩、
做些讓人討厭的事、 -
9:09 - 9:11放震耳欲聾的音樂、
或把垃圾丟到鄰居家裡。 -
9:11 - 9:13你感到不適,
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9:13 - 9:14然後去看醫生。
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9:14 - 9:17你拿了些抗生素,也吃了些。
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9:17 - 9:19抗生素把大部份的壞菌都殺死了,
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9:19 - 9:22也讓許多好菌陪葬。
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9:22 - 9:24所以你覺得舒服多了,
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9:24 - 9:28就在療程結束前自行停藥。
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9:28 - 9:29接下來會發生什麼事呢?
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9:29 - 9:33嗯,讓我們假設:
其中一隻好菌已經產生抗藥性。 -
9:33 - 9:36當它大半的鄰居死於
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9:36 - 9:38這場抗生素浩劫時,
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9:38 - 9:41它快速地分裂以佔據空房子。
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9:41 - 9:44為求勝利,
在任何戰爭中 -
9:44 - 9:48我們都需研發更新、更強的武器
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9:48 - 9:50以戰勝敵人。
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9:50 - 9:53在我們還有武器可用的現在,
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9:53 - 9:55也是發展新抗生素的時機。
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9:55 - 9:58這是一個需要持久付出的任務。
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9:58 - 10:00你可以把它想像成
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10:00 - 10:03是一場攸關
全世界健康的軍備競賽。 -
10:03 - 10:05在經費挹注之下,
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10:05 - 10:08新的抗生素可以不斷被研發出來,
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10:08 - 10:10並推行到市場上。
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10:10 - 10:12你可以預期,
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10:12 - 10:16細菌終究會對新的藥物產生抗藥性。
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10:16 - 10:20但這時候,
又有更新的抗生素可以使用。 -
10:20 - 10:21一個嚴肅的事實是
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10:21 - 10:23在這房間中的一些人
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10:23 - 10:24今天之所以能坐在這裡,
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10:24 - 10:26是因為某個過去
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10:26 - 10:28抗生素曾救了你。
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10:28 - 10:32我們要避免回到
沒有抗生素可用的時代, -
10:32 - 10:34那時一些像是割傷、抓傷、
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10:34 - 10:37或是喉嚨痛
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10:37 - 10:38這些尋常的細菌感染
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10:38 - 10:41都可能致命。
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10:41 - 10:44因此,擁有新的抗生素,
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10:44 - 10:46我們才能在對抗超級細菌時
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10:46 - 10:49持續保有優勢。
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10:49 - 10:50謝謝大家。
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10:50 - 10:52(掌聲)
- Title:
- 超級細菌的崛起 - 抗抗生素細菌 - Dr. Karl Klose 於 TEDxSanAntonio
- Description:
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南德州新興感染病中心(South Texas Center for Emerging Infectious Diseases)由19 個感染性疾病實驗室組成,身為這個中心的創立者兼主管,克洛斯博士(Dr. Klose's)致力於瞭解細菌的治病機制,希望有助於研發更有效的疫苗或療法。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDxTalks
- Duration:
- 11:04