在整個(gè)動(dòng)物界，母體在分娩的時(shí)候都會(huì)將微生物傳遞給后代：盡管不同的蝌蚪生活在同一個(gè)池塘、有著同樣的微生物背景，它們都從自己的母親那里獲得了特定的皮膚細(xì)菌；母雞的直腸附近有一個(gè)滿是細(xì)菌的袋狀結(jié)構(gòu)，新生的雞蛋在從母雞的泄殖腔排出時(shí)，就在那里接種上了微生物；數(shù)千年來(lái)，哺乳動(dòng)物的胎兒在通過(guò)母親的產(chǎn)道時(shí)獲得了最初的微生物群系。通過(guò)這種方式繼承的微生物對(duì)于人類胎兒的健康至關(guān)重要，但是今天它們正面臨危險(xiǎn)。

       在過(guò)去的150年里，分娩的方式發(fā)生了極大的變化。毫無(wú)疑問(wèn)，現(xiàn)代分娩比從前任何時(shí)候都更加安全。醫(yī)院配備了 各種急救設(shè)施，于是過(guò)去會(huì)危及母子生命危險(xiǎn)的緊急情況如今都可以得到有效的控制。不過(guò)，伴隨著巨大的進(jìn)步而來(lái)的是一個(gè)悄無(wú)聲息的危險(xiǎn)。對(duì)于后者，我們才剛剛開(kāi)始有所察覺(jué)。高比例的剖宮產(chǎn)、對(duì)孕婦與新生兒濫用抗生素，這些正在改變著多年以來(lái)由母親傳遞給胎兒的微生物種類。

       微生物在懷孕的每個(gè)階段都發(fā)揮著隱秘的作用。比如，你有沒(méi)有想過(guò)為什么孕婦增加的體重超過(guò)了胎兒與胎盤(pán)重量的總和？答案就在于細(xì)菌。

       母親的血液透過(guò)胎盤(pán)為胎兒提供營(yíng)養(yǎng)、氧氣和某些抗體，而胎兒的排泄物和二氧化碳通過(guò)血液運(yùn)送回母親體內(nèi)得到清除。目前，據(jù)我們所知，正常情況下子宮里是沒(méi)有細(xì)菌的。一般認(rèn)為它是一個(gè)完全無(wú)菌的環(huán)境，雖然現(xiàn)在這一則醫(yī)學(xué)信條也開(kāi)始遭到質(zhì)疑，但是，我們知道，生命早期的某些感染，比如風(fēng)疹(rubella)或者梅毒(syphilis)都會(huì)帶來(lái)極大的災(zāi)難。

       隨著胚胎生長(zhǎng)，母親的乳房與子宮都開(kāi)始增大。與此同時(shí)，在肉眼看不見(jiàn)的腸道，微生物也開(kāi)始騷動(dòng)。在妊娠的頭三個(gè)月，一些細(xì)菌開(kāi)始大量繁殖，而另外一些則日益減少。到了妊娠的最后三個(gè)月，胎兒出生之前，腸道微生物還會(huì)發(fā)生更大的變化。這些變化并非隨機(jī)出現(xiàn)，而是涉及幾十種特定的微生物的特定轉(zhuǎn)變。對(duì)數(shù)十位女性的研究表明，微生物組成變化的方向也是一致的。這個(gè)模式暗示著這些微生物要完成一些重大的事情，似乎它們是身體里為了促進(jìn)懷孕和保證分娩而做岀的適應(yīng)性調(diào)整的一部分。

       幾年前，路得?利(Dr. Ruth Ley), 一位在康奈爾大學(xué) 任教的年輕科學(xué)家，初為人母，決定在她的實(shí)驗(yàn)室里從微生物的角度研究懷孕過(guò)程。懷孕過(guò)程中的一個(gè)核心生物學(xué)問(wèn)題在于母親要供養(yǎng)兩個(gè)人。她必須找到一種方式來(lái)動(dòng)員其體內(nèi)的能量，并在她與胎兒之間合理地分配它們。路得?利的假說(shuō)是母親的腸道微生物可能重新組織了她的代謝過(guò)程，使其向胎兒傾斜。

       路得·利的研究團(tuán)隊(duì)使用無(wú)菌小鼠來(lái)研究腸道微生物在懷孕中發(fā)揮的作用。這些小鼠在無(wú)菌環(huán)境下岀生、長(zhǎng)大，為實(shí)驗(yàn)人員展開(kāi)實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)干凈的實(shí)驗(yàn)背景：小鼠不含任何細(xì)菌，而且，就我們所能檢測(cè)的能力而言，也不含任何病毒或者其他類型的微生物。它們生活在用塑料膜分隔出來(lái)的無(wú)菌空間里。不過(guò)，科學(xué)家可以引入特定的細(xì)菌來(lái)結(jié)束無(wú)菌狀態(tài)，可以一次性“移植”一種細(xì)菌或者多種細(xì)菌，甚至可以“移植”另一只小鼠或者一個(gè)人的整個(gè)腸道菌群。之前，許多研究已經(jīng)表明了人類的微生物可以在小鼠體內(nèi)“安家"， 而且這些小鼠也會(huì)接受這些“外來(lái)戶”。接受了移植細(xì)菌的小鼠在一定意義上是“雜合體”，它們既有小鼠的身體與基因，又有大量來(lái)自人類的微生物的基因。

       路得?利想要了解的是，如果把孕婦結(jié)腸內(nèi)的微生物移植到無(wú)菌小鼠體內(nèi)，將會(huì)發(fā)生什么。她的研究小組選取了兩類微生物進(jìn)行移植實(shí)驗(yàn)：妊娠初期與妊娠末期孕婦糞樣里的微生物。接種了這些微生物之后，她開(kāi)始觀察這些小鼠的長(zhǎng)勢(shì)。兩周之后，差異變得明顯一接種了妊娠末期孕婦微生物的小鼠增重更多，且血糖濃度更高。

       如果推廣到人體里，這個(gè)實(shí)驗(yàn)暗示著，孕婦的許多生理或病理特征都一定程度上受到了腸道微生物的控制。這一特性在演化過(guò)程中被保留了下來(lái)，因?yàn)樗鼘?duì)孕婦和微生物本身都是有好處的。在人類歷史中的絕大多數(shù)階段，食物都很短缺，孕婦的微生物可以調(diào)整它們的代謝過(guò)程從而從食物里捕獲更多的能量。這樣，微生物增加了孕婦留下后代的概率，而且新生兒也將為微生物提供新的居住地。

       因此，微生物組成上的改變促進(jìn)了孕期的肥胖以及血糖含量的升高。懷孕期間普遍發(fā)生的這類現(xiàn)象是有道理的母親儲(chǔ)備的能量越多，她們后代存活下來(lái)的概率就越大。

       不過(guò)，這個(gè)過(guò)程的一個(gè)后果是有些孕婦患了妊娠糖尿 病。她們承受不住增加的體重，身體發(fā)生了紊亂。大多數(shù)時(shí)候，這一病情都比較緩和，并且在分娩后的數(shù)周之內(nèi)就能自行恢復(fù)。然而，在少數(shù)特別不幸的情況下，糖尿病會(huì)非常嚴(yán)重。路得?利的研究帶來(lái)的一個(gè)好消息就是，有一天我們或許可以通過(guò)調(diào)控孕婦體內(nèi)的腸道微生物來(lái)優(yōu)化能量?jī)?chǔ)備的過(guò)程，從而緩解妊娠糖尿病。比如.我們可以恢復(fù)孕婦妊娠前期的微生物，或者引入健康孕婦體內(nèi)的微生物，還可以讓孕婦攝入益生元（詳見(jiàn)后文），通過(guò)定制的食物來(lái)調(diào)節(jié)每個(gè)孕婦體內(nèi)的微生物組成。如何使懷孕更加安全？這些研究為解決這個(gè)問(wèn)題敞開(kāi)了無(wú)數(shù)新的可能性。