人为什么喜欢吃糖？因为糖是甜的。那人又为什么会觉得糖有甜味呢？
实际上，味道并不是食物自身的属性，而是完全由人的舌头判定的。同一种蔬菜，有的人觉得很苦，有的人就不觉得。大体说来，人之所以觉得某个东西好吃，那都是因为人体在历史上很需要这个东西。当然，现在“糖过量”变成了新问题，但这并不影响糖本身对人体生理的重要性。
归根结底，是因为糖特别容易转化成能量。所有的生物都时刻需要能量才能活着，但是生物需要的能量都是比较温和的，太强烈的能量就会破坏生物体的结构——所以人不能靠烧火生存，也不能靠接电线生存。
糖就是最好的能量来源：和氧气一起，在几十种酶的催化下，经历一系列复杂的化学反应，把里面的能量一点点温柔地释放出来，供人使用。在紧急情况下，人体也会拿其他化学物质来生成能量，但正常来说糖一直是主流。这不但对人成立，对地球上几乎所有的生物都成立。
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研究新发现：
一种不吃“糖”的微生物
不过，生物界永远有例外。《自然通讯》近期报道了一种微生物——海原体。它就不吃糖，哪怕你把它泡在糖水里，它都像是没看见一样。研究表明，它的体内完全失去了代谢糖的能力，其他生物负责让糖发生反应的那些酶，它基本上丢光了。
那它的能量要从哪里来呢？是个非常生僻的渠道，精氨酸水解。这个渠道只需要三个酶，但是能量效率上就天差地别了。理论上，一分子葡萄糖在生物体内最多可以产出 38 份能量，实践中通常产出 30~32 份。可是一分子精氨酸，竟然只能产出一份又多一点能量。靠着这么一点微不足道的能量，居然还能活下来，也真是难为它了。
那么，为什么这个菌会这么节能呢？大概是因为它把身体其他部分能扔的也都扔掉了。它不但把代谢葡萄糖用到的几十个酶都扔得差不多了，别的重要元件，它也是扔了个七七八八。
生物的重要信息大都存在基因里，人体有两万多个基因负责编码酶和其他蛋白质，还有一万多个基因负责各种调节功能，加起来不到四万。而这个菌呢，居然只剩下 359 个基因，只有人类的百分之一。
它是如何生存的？
精简到这种程度的生物，到底怎么生存的？答案是，它并不是独立生活，而是住在一种深海八放珊瑚的体内。
一片深海珊瑚及蛇尾纲共生体。科学家研究的那种菌就生活在类似的珊瑚体内。图片来源：wiki
我们熟悉的热带浅海珊瑚，大多是靠体内共生的藻类光合作用获取能量。但是深海几乎没有阳光，生活在这里的珊瑚基本上都是捕食者，靠吃别的微小动物和有机物碎屑为生。它们体内也有了其他的生物。我们对于这些生物还很缺乏了解。这次发现的菌，就是一个案例。
菌住在人家身体里干嘛呢？一个显然的好处是可以利用现成的营养物质，不用自己造了。人类目前发现的最简单的独立生活的生物，也有 1100 个基因，毕竟任何生物只要活着，就需要进行一些最基本的新陈代谢，制造一批最基本的身体零件。但假如这些零件可以从外界获得，那就不需要自己造了。
对于独立生活的生物来说，在茫茫大海里偶然找到这些零件可以说是难如登天，完全不能指望。但是如果直接住在其他生物体内，那绝大部分零件身边直接就有了。
珊瑚怎么就允许它住在体内呢？
但是请等一下，那不就是“偷”别人家东西吗？没错，很多寄生的微生物确实是在偷。但在这个案例里，深海珊瑚和它体内的菌好像还挺和谐的。前者并没有要把它赶跑的迹象。通常来说，这意味着菌也给珊瑚做了一些好事作为回报，双方的关系就成了互惠互利。这种关系就不再是寄生，而是共生了。
那么这个菌到底给珊瑚做了什么好事作为回报呢？研究者还不完全清楚，但论文里提出了两种可能，一是防御，二是废物处理。
“防御”指的是这个菌可以驱赶其他的寄生生物。科学家在菌的体内发现了一种很活跃的 DNA 切割系统，叫做 CRISPR。CRISPR 在当代生物技术里是一种非常非常重要的基因编辑工具。不过，它本来的作用是破坏入侵者的基因。也许这个菌可以使用 CRISPR 把别的有害寄生菌都消灭掉，作为回报，珊瑚就负责给菌提供一点营养。这有点像是养猫来抓老鼠，虽然猫也需要人去喂，但和老鼠的害处相比就无关紧要了。
“废物处理”指的就是之前提到的菌的能量来源，也就是精氨酸。精氨酸水解是个非常低效的能量来源，远远比不上吃糖。会选择这种能量看似难以理解，但如果这是有意的呢？如果这是符合珊瑚利益的呢？所有的生物都有分解氨基酸的需求。珊瑚完全有可能是把这个任务交给了菌来处理，过程中顺带释放的能量就算是送给菌了。而菌这边则是专心分解精氨酸，不和珊瑚争抢宝贵的糖。这样，就又变成双赢的场景了。
当然，上述两种可能性也许并不矛盾。
细菌是地球上真正的生物化学大师，发明了无数超乎想象的生化代谢途径，相比之下大型动植物的生化代谢简直是千篇一律。正因此，当代生物学研究里细菌的地位极其重要。这种菌的奇怪代谢大概不能直接帮助人控糖，毕竟糖代谢对人太重要了不能整个丢弃——但是它或许能加深人类对生化进程的理解，说不定还能给生物学科研提供强有力的研究工具。
菌或许没有脑子，但它们几十亿年试错试出来的那么多花招，未必就会输给人类几十年来的想象力。
参考文献
[1]https://www.nature.com/articles/s41467-024-53855-5
策划制作
作者丨范岗 科普作者
审核丨陶宁 中科院生物物理研究所 副教授
策划丨徐来
责编丨一诺
审校丨林林
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