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今天分享的书籍是《战斗细胞》
作者菲利普·德特玛（pHilipp Dettmer），信息设计师，后工业时代终身自我教育达人，自2013年起创立并主理网络知识节目“简而言之”（Kurzgesagt—In a Nutschell），如今已有近2000万订阅户，总播放量超20亿次。
感冒高热，发炎红肿，误碰毒物，细胞恶变……是免疫系统带着它的数万亿细胞苦战和坚守，让这些日常的健康波折没有成为致命灾害，让我们不会分分钟死掉。如此重要的人体系统，我们怎能不去多做了解，助力它更好地发挥作用？本书就是实现这一目标的好途径之一。
我们为什么不生病？我们如何活到今天？此时此刻，我们的身体与病菌正作着怎样的斗争？本书将带我们开启一趟免疫系统的神奇之旅：看似平平无奇的身体，如何抵御万千病菌的攻击，让我们无伤无病地好好活着。
什么是免疫系统？作者说，它像一套军队系统，是由成百上千的营地和征兵处组成的遍布全身的复杂网络。它们和心血管系统一样，分布广泛，无处不在，由像高速路网一样的管道网连接起来。
在人体中，无论是组织表面，还是血液，都时时刻刻巡逻着数百亿的免疫细胞。这些细胞就像卫士一样保护着我们的身体健康，抵御外敌入侵。同时，在我们的体液中，还存在着1018数量级的蛋白质。这些蛋白质并不是细胞，但是，它就像一个个四处散布的小地雷，一遇到有外敌入侵就会黏附上去，以此保护我们的身体健康。此外，我们的免疫系统还有“大学”训练免疫细胞去判断敌人和自身。这么一套合作紧密的系统，不是短时间形成的。它是经过了数十亿年生命的进化，才慢慢变成这样精密的系统。
1、体液免疫和细胞免疫
早在35亿年前，生命刚刚诞生时，大多数生命体都是单细胞生物。这时，虽然单细胞生物只是一个简单的细胞，但是，它们也面临着资源的竞争。它们之间的竞争就构成了最早的免疫现象。
到了5亿年前，地球上的多细胞生物开始爆发式增长。对单细胞生物而言，多细胞生物就像一片热带雨林，资源丰富，有很多养分，所以单细胞生物都想寄居到多细胞生物体内。那多细胞生物当然不愿意了。于是，从那时开始，多细胞生物就衍生出了对抗单细胞生物的机制。这就是最早的免疫抵抗。
即便很简单、很原始的生物都具备免疫力。比如有一种生物叫作海绵，它是地球上最原始的多细胞生物。当它遇到单细胞生物入侵时会怎么样呢？我们叫它体液免疫。这个体液里含有很多具有*伤力的蛋白质用以*灭入侵的敌人。
随着多细胞生物的不断进化，有些生物体产生了一些特化性细胞。这些细胞什么都不用管，就负责对抗外敌，所以就被称为免疫细胞。由免疫细胞介导的免疫对抗，我们管它叫细胞免疫。即便到现在，体液免疫和细胞免疫仍然是人体最主要的两种免疫方式。
2、维持人体“稳态”
对免疫系统这个军队来说，它有一个核心目标，就是通过区分异物和自身维持身体的稳定状态。我们的免疫系统，既不能反应过激，也不能反应过弱，更不能判断错误。
如果反应过激，它会把一些无害的物质当成敌人攻击，这时，人体就容易出现过敏。如果反应过弱，人就会感染很多疾病，比如带状疱疹。带状疱疹病毒是长期存在于神经节上不致病的病毒，但是，当一个人免疫力下降时，它就可能出来兴风作浪，人就会患上带状疱疹，俗称缠腰龙。它会让患者非常痛苦。如果免疫系统判断错误，它会把自身的一些细胞当成敌人攻击。所以说，人体对免疫系统的要求是非常严格的。
3、两种免疫原理
人体大概有40万亿~60万亿个细胞。这些细胞有不同的分工，免疫细胞就是其中一种。
那为什么免疫细胞的协作会出现免疫力呢？有一个概念叫作涌现。涌现是系统科学开创者贝朗塔菲提出的一个概念。它指的是，一些简单的个体或者其子系统大量聚集在一起时，就会出现一个高度复杂的实体，甚至是生命体的现象。
大自然中有很多涌现的例子，其中最典型的就是蚂蚁。如果我们单看一只蚂蚁，它没有特别强大的能力，但是，当数百万只蚂蚁聚集在一起形成蚁群时，它们就变成了一个拥有高度分工机制的智慧体。
那免疫的原理是什么呢？主要有两个，一个叫先天性免疫系统，一个叫适应性免疫系统。
先天性免疫系统指我们出生时就拥有的免疫能力的系统。它有一个特点，就是会对所有的病原体进行无差别攻击。另外，在攻击的同时，它能起到决策作用，就是通过判断这个感染严重与否，决定是否唤起适应性免疫系统。
适应性免疫系统指的是后天所获得的免疫能力的系统。一个人出生时是没有适应性免疫力的。随着生命的成长，我们和微生物共同进化，从而出现了适应性免疫的能力。适应性免疫系统是人体最强大的一种免疫能力，但是，到了老年，它会慢慢减弱，而人在婴幼年时期它还没成熟，这也是小孩和老人容易罹患一些疾病的原因。
02、人体如何抵御病菌入侵人体是怎么通过免疫力帮助我们抵御外敌入侵的呢？人体经常会被细菌、病毒和一些单细胞生物入侵。这些病原体是怎么入侵身体的呢？人体是一堆复杂的管道，它是由很多管道构成的，比如消化道。人体管道的内表面是人体的薄弱环节，它叫作黏膜。微生物通常是通过黏膜入侵身体的。
比如细菌，它想进入人体往往要面对一些困难。首先，它一定要逾越皮肤这层屏障。皮肤对我们来说，是防御细菌最好的屏障；而对细菌来说，皮肤会分泌汗液，汗液里有盐分。当汗液蒸发之后，这些盐分就覆盖在皮肤表面，而皮肤表面的pH（氢离子浓度指数）值呈微酸性。对细菌来说，皮肤就像一片寸草不生的盐碱地，表面还有一层酸性罩。因此，人的皮肤具备抵抗细菌和病毒的能力。
最后，我们皮肤的表面还有多达40种微生物。这些微生物和我们共同存在，它就像我们皮肤表面的益生菌，跟我们的皮肤共同抵御外敌的入侵。
但如果我们的皮肤出现了伤口，那么细菌就会顺着伤口进入人体。这时，身体会出现什么样的反应呢？首先，伤口附近的正常细胞会呼救，呼救的方式是释放一些细胞因子。这些细胞因子会呼叫人体的第一批免疫细胞，也就是唤醒了人体的先天性免疫系统。
1、先天性免疫系统
首先，到达战场的免疫细胞叫作巨噬细胞，它是人体最大的免疫细胞。我们的皮下有几十亿巨噬细胞在时刻巡逻，一方面，它会吞噬进入人体的病原体，另外一方面，它还有一个很重要的作用，就是会吞噬正常死亡的细胞、癌变细胞。巨噬细胞是先天性免疫系统中第一个重要的细胞。在伤口吞噬细菌时，每个巨噬细胞大概可以吞噬100个。
此外，巨噬细胞在吞噬细菌的同时，还会呼叫援军，这个援军就是中性粒细胞。中性粒细胞属于白细胞的一种，是特别针对细菌而打造的。中性粒细胞像一个疯狂的*手，它会通过自*的方式帮我们抵抗细菌，而且还会喷酸性物质。它会形成一张有毒的大网，网里含有很多*伤性化学物质，可以封锁战场，困住并且*灭细菌。
那么通过巨噬细胞和中性粒细胞的抵抗，大部分细菌会被限制在伤口周围无法进一步扩散。免疫细胞表面布满受体。受体就是一些大分子的蛋白质，位于细胞膜表面。它们扮演的角色就像细胞的鼻子，通过感受细胞因子判断哪里出现了感染，应该到哪儿去。
免疫细胞身上360度都布满受体。主要有两个作用。第一，它能感知方向，有导航作用。由于360度无死角的包裹，所以哪里出现了感染，它都能感知到。第二，它起着纠错调节的作用。如果只是轻微感染，它只能激活表面的几个受体，那么细胞就知道感染不太严重，避免过度激活；如果有大量受体被激活，免疫细胞就知道感染很严重，它会快速地赶到战场*菌。
那当我们的免疫细胞遇到病原体后，是通过什么判定敌人和自身的呢？主要是通过蛋白质的形状。
对蛋白质来说，形状决定一切。蛋白质就像乐高玩具，氨基酸就是小积木（蛋白质由氨基酸构成），它们不同的排列组合就构成了不同的形状，而不同的形状就有不同的功能。此外，不同的形状决定了哪几种蛋白质能结合在一起。
虽然细菌很狡猾，但是作为一个生命体，有一些结构是必须存在的。比如，很多细菌演化出了一个结构叫作鞭毛。鞭毛是位于细菌尾部的小纤毛，它像螺旋桨一样推动细菌运动。一旦我们的免疫细胞发现鞭毛的结构，就会立刻判定它是细菌，然后*灭它。这就是人体免疫细胞知道哪里有感染，并且如何判定敌我的秘诀。
随着时间的流逝，巨噬细胞和中性粒细胞都在努力帮我们消灭细菌，但是，它们的能力也是有限的。这时，它们会引起身体的另外一个变化，叫作炎症。炎症是免疫系统对身体受损做出的一种普遍反应。所有炎症都有一个共同的目标，就是希望把感染控制在局部。
炎症有五个特点：红、肿、热、痛和功能丧失。每个特点都非常有意义。
这里的红、肿指的是感染局部的血管通透性增加，这就好像开堤放水，大量的体液会携带免疫物质来到战场，然后帮助我们控制病原体。热指的是局部温度会升高。
大多数病原体不喜欢高温，所以温度升高有利于消灭它们。疼是因为局部压力增高刺激我们的神经末梢，由此让大脑知道，这个地方出了问题。这时，我们才会留意它。而功能丧失是为了通过身体功能的暂时障碍，让感染的地方得到充足的休息。因此，炎症是身体控制感染的一个非常重要的正常反应。
不过，急性炎症对一些感染的控制是有帮助的，但是，长期的慢性炎症却是现代人的健康*手。生活中引起慢性炎症的因素有很多，比如久坐、不运动都可能导致身体处于慢性炎症的状态。
补体系统的组成成分并不是细胞，而是一些蛋白质，它是由30多种蛋白质构成的一个免疫军队。它有三个功能：第一，打击敌人；第二，激活免疫细胞，让它们发现并消灭敌人；第三，往敌人身上扎洞，直到它们死去。
如果身体出现了炎症，首先点燃的一个补体蛋白叫作C3。这个补体蛋白点燃之后，连锁反应就出现了。C3被激活后会分裂为两个更小的蛋白，一个叫C3a，一个叫C3b。其中C3b会黏附到病原体上，而且它们会变形，然后抓住其他补体蛋白并且激活。这样循环往复就会集合更多的补体蛋白，几秒钟后，细菌表面就会有几千个补体蛋白。而C3a会离开伤口去呼叫更多免疫系统的援军帮助我们*敌。
此外，补体系统还有一个特别重要的作用：大部分细菌和我们细胞膜表面携带的电荷都是负电荷，同性相斥让免疫细胞捕捉病原体比较困难；而补体蛋白携带正电荷，所以，当携带正电荷的补体蛋白覆盖细菌表面时，它就降低了免疫细胞消灭细菌的难度。因此，补体系统是我们先天性免疫系统里非常重要的隐形*手部队。
2、适应性免疫系统
很多人都听过淋巴系统，淋巴系统和心血管系统统称为脉管系统。淋巴系统是人体免疫系统的高速公路，它会把大量的免疫细胞运送到战场。
在淋巴系统中有个器官，叫作扁桃体。扁桃体位于咽喉深处，是口腔的第一道屏障，它被称为智能免疫系统中心。因为它从儿童时期开始就帮助我们训练免疫力。当我们吃东西，或者从口腔接触到病原体时，第一站的免疫检查就在扁桃体。扁桃体表面有很多皱褶，皱褶上有大量的免疫细胞。
但是，很多人的扁桃体反反复复发炎，不得已就把它切除了。作者在书中说，一个人7岁以后，免疫系统基本成熟了，所以这个年纪之后切除扁桃体，对免疫系统的影响不大；而7岁以前，大家还是要尽量保护好扁桃体。
假如我们伤口的炎症通过先天性免疫系统能控制，那这个战争就到此结束，伤口也会慢慢愈合。但是，如果感染特别严重，先天性免疫系统难以支撑，身体就会唤醒另一个超级武器，就是适应性免疫系统。
适应性免疫系统主要由一些免疫细胞构成。这些免疫细胞功能非常强大，可以说是人体中的超级武器，平时是不能激活的。这个系统中的第一种免疫细胞叫T细胞。T细胞非常重要，它起到*灭细菌、病毒，甚至癌变细胞的作用。如果没有T细胞的保护，一个人可能连几天都难以存活。
由于T细胞太强大，所以不能轻易被唤醒。如果轻易唤醒，人就容易患上自身免疫性疾病。在美国大概有7%的人患有不同类型的自身免疫性疾病。由于T细胞如此危险和强大，所以人体演化出了一系列激活T细胞的机制。
第一个条件就是T细胞从骨髓产生之后，会到胸腺。胸腺位于我们的胸骨后面。它的主要作用是训练我们的T细胞。而T细胞主要的训练目的，是学会区分敌人和自我。这个训练非常严格，大概98%的T细胞会在胸腺里被淘汰，只有2%的T细胞能成功进入免疫系统。
第二个条件就是需要抗原呈递细胞。什么是抗原？抗原是免疫系统能识别的异物结构，比如有的细菌有鞭毛，这个鞭毛扮演了一种螺旋桨的角色，能推动细胞前行，那当我们的免疫系统发现鞭毛的结构时，就认定这种物质是细菌。所以鞭毛就是抗原。
那什么是抗原呈递细胞呢？树突状细胞就是一种抗原呈递细胞，负责在战场上提取病原体样本，然后递给T细胞。抗原呈递细胞的表面有一种特殊的“受体”，它就像小手一样。它有一个特殊的名字叫作MHC-Ⅱ（Ⅱ型主要组织相容性复合体）。它是一种特殊的分子蛋白，只有这种分子蛋白结合了细菌残片传递给T细胞，T细胞才会被激活。它能抓住一些细菌残片，然后递给T细胞。这个手抓住细菌残片，有一个特别形象的比喻，就是像一个夹了香肠的热狗面包，这两片面包就是树突状细胞的手，里面的这根香肠就是细菌残片。
此外，在传递完热狗面包之后，树突状细胞还需要做另一个动作，就是它要“亲吻”一下T细胞，这个亲吻传达了一个信息，就是告诉它“没问题，可以启动了”。于是，T细胞才会焕发活力，接着来到战场*敌。
那么，当树突状细胞完成传递和“亲吻”之后，它就会启动凋亡程序自*。这个自*的过程叫作信息抹除。因为如果它长期存在，可能会过度激活T细胞，这对我们的身体来说，无疑是一种灾难。这里说明一下，树突状细胞激活的是辅助性T细胞，激活后，它会大量地繁殖。
接着，辅助性T细胞会分成两组：一组去战场指挥，包括不断地激活巨噬细胞产生战斗力；另一组，则会离开战场。这时，它会唤醒我们身体中的另一头免疫巨兽，它就是B细胞。B细胞也是适应性免疫系统中非常重要的一种免疫细胞，它最主要的作用是产生抗体。
人的抗体有好几种。其中一种叫作IgG。它是人体中唯一可以透过胎盘的抗体，能通过母体传给胎儿，帮助新生儿抵御未来几周甚至几个月的危险。第二种抗体叫作IgA。它广泛存在于我们的黏膜，而且可以自由地透过黏膜。我们感冒流鼻涕、打喷嚏时，鼻涕里就充满了IgA抗体。还有一种抗体叫作IgE。它是造成过敏的元凶。很多人花生过敏、花粉过敏，就是由于身体内的IgE导致的。
比如，病毒。我们怎么对抗病毒呢？首先，身体会发起化学战。一个细胞被病毒感染时，它会向周围的细胞和免疫系统呼救，呼救的方式就是释放细胞因子。这个细胞因子有很多种，功能也不一样，其中一种叫干扰素，顾名思义就是干扰病毒的物质。
干扰素的一个重要作用，是能减慢细胞分裂的速度。由于病毒是通过细胞繁衍的，所以，当人体自身细胞更新速度变慢时，病毒繁衍的速度也会变慢。
另外，人体的一种抗病毒方式是分泌热原质。热原质是引起体温升高的一种物质。人会发烧就是因为大部分的病毒不喜欢高温。所以，人体通过干扰素的释放、体温的升高应对病毒的第一轮攻击。
书中说：”当一个人感染了甲流之后，我们的先天性免疫系统变得绝望。随后“大量的化学信号奔涌在体内，请求调高体温，让你烧得发烫……各种系统都被激活了，产生更多黏液，也让你剧烈咳嗽……不过这一切只是为了拖延时间。自然*伤细胞需要两三天才能抵达战场……战斗过程中，成千上万的树突状细胞在战场上取样……激活*伤性T细胞和辅助性T细胞……现在，在你一头倒在床上一个星期后，重型武器终于来了”。
接着，*伤性T细胞和千百万抗体也来到战场帮助我们清除细胞外的病毒。病毒被数十个抗体覆盖后，就不能侵入细胞，最后会被巨噬细胞清除。
目前，让人体产生免疫力主要有两种方式。
第一种叫作被动免疫。即给你注射一种抗体。
比如，当一个人被毒蛇咬了之后，蛇毒会进入人体。那蛇毒血清是怎么制作的呢？研究者会把蛇毒以安全的剂量注射在一些哺乳动物的体内，比如兔子、马，然后经过反复实验，这些动物的身体里就会产生对抗蛇毒的抗体。我们把它提纯之后就形成了蛇毒血清。如果一个人被毒蛇咬伤，注入这种抗体就能中和蛇毒，从而达到解毒的目的。
第二种叫作主动免疫。目前，接种疫苗是主动免疫的主要方式，它分为几类。
一是减毒活疫苗。它就是人类对病毒的一种驯化，人们通过对致病性强的病毒的不断驯化，把它变成一个毒性弱的病毒再注射进人体，这就形成了减毒活疫苗。
二是灭活疫苗。不是所有病毒都能被成功驯化。对不能被驯化的病毒，我们就把它的遗传物质*灭，然后保留蛋白壳，这种方式制成的疫苗叫作灭活疫苗。灭活疫苗注射的只是病毒的尸体。
病毒尸体不能有效地引发人体的免疫应答。这时，我们还需要加入一些能引发人体免疫应答的化学物质。所以，灭活疫苗就是病毒空壳加上引发人体免疫应答的化学物质制成的。
三是亚单位疫苗。它是通过取病毒的一部分注射到人体，从而引起的免疫反应形成的。比如乙肝疫苗就是从乙肝病毒上取一小段DNA（脱氧核糖核酸）植入酵母细胞，然后通过酵母细胞的培育形成疫苗。
此外，还有一种mRNA（信使核糖核酸）疫苗。它是指，把经过人类设计的mRNA注射进人体，让细胞的蛋白质工厂自动生成病毒抗原，由此引发的免疫反应形成的疫苗。
无论哪类疫苗，它们在人类历史上都扮演了非常重要的角色。因为它们在帮助我们抵御感染性疾病。
那我们希望通过疫苗达到一种什么状态呢？叫作群体免疫，就是当人们对抗同一种疾病的抗体足够多时，这个病毒就没办法在人群中传播，由此就形成了群体免疫。这时，这些病毒在还没接触到易感人群之前，传播链就断了。群体免疫是对不能接种疫苗人的保护，这些人可能是婴儿、老人，或者是一些自身免疫性疾病患者。
