由于经常接触卫生条件差、清洁水源有限的环境，发展中国家的儿童正在感染耐药性感染。
这意味着，当他们患病时，抗生素治疗失败的几率超过50%。
WASH做法对于减少耐药细菌的传播至关重要。
各国还须加大力度，处理污水、改善卫生设施并建设充足的基础设施，这一点同样至关重要。
如果一名生活在印度或孟加拉国贫困地区的两岁儿童感染了常见细菌性感染，抗生素治疗失败的几率超过50%。这名儿童不知何故感染了耐药性感染，甚至对可能从未接触过的药物也产生了耐药性。这是如何发生的？
不幸的是，这名儿童所在的地方清洁水源有限，废物管理也较差，使其频繁接触粪便。这意味着他们经常接触到数以百万计的耐药基因和细菌，其中可能包括无法治疗的超级细菌。这一令人痛心的故事十分常见，在污染严重、清洁水源匮乏的地区尤为普遍。
多年来，人们一直认为细菌的抗生素耐药性主要是由临床和兽医环境中抗生素的不当使用所驱动的。但越来越多的证据表明，环境因素对抗生素耐药性的传播可能同样重要，甚至更为重要，在发展中国家尤其如此。
本文重点讨论耐抗生素细菌，但耐药性也存在于其他类型的微生物中，例如致病性病毒、真菌和原生动物的耐药性（称为抗微生物药物耐药性或AMR）。这意味着，我们治疗各类传染病的能力正日益受到耐药性的阻碍，这可能也包括导致COVID-19的SARS-CoV-2等冠状病毒。
总体而言，抗生素、抗病毒药物和抗真菌药物的使用无疑必须减少，但在世界大部分地区，改善水、卫生设施和个人卫生习惯（即WASH做法）同样至关重要。如果我们能够在各地确保更清洁的水源和更安全的食品，耐抗生素细菌在环境中的传播，包括在人与人之间、动物之间以及人与动物之间的传播，都将得到减少。
正如联合国粮食及农业组织（FAO）、世界动物卫生组织（OIE）和世界卫生组织（WHO）近期发布的AMR建议所指出的（大卫参与了相关工作），“超级细菌问题”不能仅靠更审慎地使用抗生素来解决。这还需要在全球范围内改善水质、卫生设施和个人卫生习惯。否则，下一场大流行可能比COVID-19更为严重。
处于压力之下的细菌
要理解耐药性问题，我们必须回到基础。什么是抗生素耐药性？它为何会产生？
接触抗生素会给细菌带来压力，而细菌与其他生物一样，会进行自我防御。细菌的防御方式是共享并获取防御基因，这些基因通常来自其环境中的其他细菌。这使它们能够迅速变化，轻易获得能够产生蛋白质及其他分子的能力，从而阻断抗生素的作用。
这种基因共享过程是自然发生的，也是推动进化的重要因素。然而，随着我们使用的抗生素日益强效且种类日益多样，细菌出现了新的、更强大的防御机制，导致部分细菌几乎对所有药物都产生耐药性，最终形成无法治疗的超级细菌。
本文是Conversation Insights系列的一部分。Insights团队负责撰写基于跨学科研究的长篇新闻报道。该团队正与来自不同背景的学者合作，这些学者参与了旨在应对社会和科学挑战的项目。
抗生素耐药性自生命诞生之初便已存在，但近来因人类的使用而加速发展。服用抗生素时，它会在感染部位杀死大部分目标细菌，因此病情得以好转。但抗生素并不能杀死所有细菌：有些细菌天生具有耐药性；另一些则从其微生物邻居那里获得耐药基因，尤其是在我们的消化系统、咽喉和皮肤上。这意味着一些耐药细菌总能存活下来，并可能通过未经充分处理的粪便进入环境，从而使耐药细菌和基因传播得更广。
制药行业最初通过研发新型、更强效的抗生素来应对日益增长的耐药性，但细菌进化迅速，即使是新型抗生素也很快失去效力。因此，由于利润有限，新抗生素的研发几乎已经停滞。与此同时，对现有抗生素的耐药性持续上升，这尤其影响到水质和卫生条件较差的地区。
这是因为在发达国家，人们排便后，粪便经马桶冲走，最终通过下水道流入社区污水处理厂。尽管污水处理厂并不完美，但它们通常能将耐药性水平降低99%以上，从而大幅减少释放到环境中的耐药性。
相比之下，全球超过70%的人口没有社区污水处理设施，甚至没有下水道；而大部分含有耐药基因和细菌的粪便，往往通过明渠直接排入地表水和地下水。
这意味着，生活在缺乏粪便废物管理设施地区的人们，经常以多种方式接触抗生素耐药性。甚至一些可能从未服用过抗生素的人也可能受到影响，例如我们提到的南亚那名儿童。
通过粪便传播
抗生素耐药性无处不在，但在卫生条件差的地区耐药性最为严重，这并不令人意外，因为除用药之外的其他因素同样重要。例如，支离破碎的民用基础设施、政治腐败以及集中化医疗服务的缺乏，同样起着关键作用。
有人可能会愤世嫉俗地认为，“外来”耐药性只是地方性问题，但抗生素耐药性的传播没有国界：超级细菌可能因污染在某一地区产生，随后又因国际旅行而蔓延至全球。丹麦研究人员比较了长途航班飞机洗手间中的抗生素耐药基因，发现不同航线之间的耐药携带情况存在显著差异，这表明耐药性可能通过旅行实现跳跃式传播。
当前全球应对SARS-CoV-2传播的经历表明，传染性病原体随人员流动可以传播得多么迅速。抗生素耐药性日益加剧的影响也没有什么不同。目前尚无可靠的抗病毒药物可用于治疗SARS-CoV-2。如果我们任由耐药性不受控制地发展，目前可以治疗的疾病也可能落到同样的境地。
以抗生素耐药性为例，“超级细菌”基因blaNDM-1于2007年首次在印度被发现（尽管它很可能早已存在于其他地区国家）。但此后不久，该基因便在瑞典的一名住院患者身上被发现，随后又在德国被发现。该基因最终于2013年在北极高地的斯瓦尔巴群岛被检测到。与此同时，该基因的变体在各地出现，并在传播过程中不断演化。COVID-19病毒传播的过程中也出现了类似的演化。
就抗生素耐药性而言，人类并非唯一能够携带耐药性的“旅行者”。野生动物，如候鸟，也可能从受污染的水体或土壤中获得耐药细菌和基因，随后将其携带在肠道中飞越遥远的距离，从水质较差的地区迁移至水质良好的地区。在迁徙途中，它们沿途排便，可能将耐药性散布到几乎任何地方。全球食品贸易也促进了耐药性在各国之间乃至全球范围内的传播。
棘手之处在于，通过旅行传播耐药性的过程往往难以察觉。事实上，由于许多传播途径相互重叠，且耐药性的类型和驱动因素多种多样，国际耐药性传播的主要路径在很大程度上仍不为人知。
耐药细菌并非唯一可能通过环境污染传播的传染性病原体。在粪便以及污水中的失活病毒残骸中已发现SARS-CoV-2，但所有证据均表明，水并非COVID-19传播的主要途径，不过卫生条件较差地区的相关数据仍然有限。
因此，每种情况各不相同。但疾病传播存在共同的根源：污染、水质差以及卫生条件不足。减少抗生素使用对于降低耐药性至关重要。然而，若不在全球范围内同时提供更安全的卫生设施并改善水质，耐药性将持续上升，并可能引发下一场大流行。这种综合性方法是WHO/FAO/OIE关于AMR的新建议的核心。
其他类型的污染与医院废物
工业废物、医院、农场和农业也可能是抗生素耐药性的来源或驱动因素。
例如，大约十年前，我们中的一位（大卫）研究了古巴一条河流中的金属污染，发现耐药基因水平最高的地点位于一个渗漏的固体废物填埋场附近，以及制药厂废水流入河流的下游。工厂排放对下游的耐药性水平确有明显影响，但与河流中耐药基因水平相关性最强的，是来自填埋场的金属。
这有其内在逻辑：有毒金属会给细菌带来压力，使细菌变得更强，从而附带使其对包括抗生素在内的任何物质都更具耐药性。我们在中国的填埋场中也观察到了同样的现象：填埋场排水渠中的耐药基因水平与金属含量高度相关，而与抗生素无关。
事实上，几乎任何类型的污染都可能促进抗生素耐药性，包括进入环境的金属、杀生剂、杀虫剂及其他化学品。许多污染物都能促进细菌产生耐药性，因此总体减少污染将有助于降低抗生素耐药性，减少金属污染便是一个例子。
医院同样十分重要，它们既是多种抗生素耐药性的储存库，也是其滋生的温床，其中包括耐万古霉素肠球菌（VRE）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等广为人知的耐药细菌。虽然耐药细菌不一定是在医院中获得的（大多数是从社区带入的），但医院中的耐药细菌可能会富集，因为这里聚集着病情严重的患者，他们近距离接受护理，并且常常使用“最后手段”抗生素。这些条件使耐药细菌更容易传播，尤其是由于所用抗生素种类而产生的超级细菌菌株。
医院的废水排放同样可能引发担忧。近期数据显示，医院污水中的“普通”细菌，每个细胞所携带的耐药基因比社区来源的细菌多五至十倍，且这些基因更易在细菌之间传递。这一问题之所以棘手，是因为此类细菌有时属于超级细菌菌株，例如对碳青霉烯类抗生素耐药的菌株。在缺乏有效社区污水处理的地区，医院废物尤其令人担忧。
抗生素耐药性的另一重要来源是农业和水产养殖。兽医用药的成分可能与人类医学中使用的抗生素非常相似（有时完全相同）。因此，在动物粪便、土壤和排水中都发现了耐药细菌和基因。考虑到在全球范围内，动物产生的粪便数量是人类的四倍，这一问题可能十分重要。
农业活动产生的废物同样可能特别棘手，因为其废物管理通常较为粗放。此外，农业生产往往规模很大，且由于与野生动物的接触较多，难以得到有效控制。最后，抗生素耐药性可能从养殖动物传播给农民，再传播给食品加工人员，近期欧洲的研究已证实了这一点，这意味着在地方层面上，此问题同样可能十分重要。
这些例子表明，总体而言，污染会加剧耐药性的传播。但这些例子也说明，主要驱动因素因地而异。在某些地方，耐药性传播可能由受人类粪便污染的水所推动；而在另一些地方，则可能是工业污染或农业活动所致。因此，因地制宜是减少抗生素耐药性传播的关键，最佳解决方案也将因地而异，不存在一刀切的办法。
因此，由各地主导的国家行动计划至关重要，新的WHO/FAO/OIE指导意见也对此有力推荐。在某些地方，行动可能应侧重于医疗体系；而在许多地方，推广更清洁的水源和更安全的食品同样至关重要。
简单措施
显然，我们必须采取整体性方法（即现在所称的“同一健康”，One Health），以减少耐药性在人、动物和环境之间的传播。但在一个如此不平等的世界里，我们如何做到这一点？如今已普遍认可，清洁水是人权，并已纳入联合国《2030年可持续发展议程》。但在地缘政治往往超越地方需求和实际情况的世界里，我们如何实现价格可承受的“人人享有清洁水”？
全球范围内改善卫生设施和个人卫生习惯，应有助于世界更接近解决抗生素耐药性问题。但这些改善应当只是一个开端。一旦全球范围内实现卫生设施和个人卫生习惯的改善，由于更公平地获得清洁水，我们对抗生素的依赖将会下降。理论上，清洁水与减少抗生素使用相结合，将推动耐药性形成一个向下的良性循环。
这并非不可能。我们了解肯尼亚的一个村庄，那里的村民只是简单地把供水点搬到了一座小山上，位于厕所的上方而非附近。村里还强制推行了用肥皂和清水洗手。一年之后，该村的抗生素使用量几乎可以忽略不计，因为生病的村民极少。这一成功在一定程度上得益于该村偏远的位置以及村民的高度主动性。但这表明，清洁水和改善的个人卫生习惯能够直接转化为抗生素使用量和耐药性的减少。
肯尼亚的这一案例进一步表明，简单的行动可以成为减少全球耐药性的关键第一步。但此类行动必须在各地、多个层面展开，才能解决全球性问题。这并非没有代价，还需要国际合作，包括具有重点的、超越政治的政策、规划，以及基础设施和管理实践。
一些出发点良好的团体曾尝试提出新颖的解决方案，但这些方案往往过于依赖技术。而西方的“现成”水和废水处理技术，很少能够在发展中国家达到最佳效果。这些技术往往过于复杂、成本高昂，并且还需要维护、备件、操作技能以及文化层面的认同，才能实现可持续运行。例如，在90%的人口没有接入下水道的地区建设先进的活性污泥污水处理厂，毫无意义。
简单的方案更具可持续性。一个显而易见的例子是，我们需要以低成本、为社会所接受的方式减少露天排便。在卫生基础设施有限或闲置的地区，例如印度农村，这是当前最佳的即时解决方案。创新无疑十分重要，但必须因地制宜，才有望长期持续下去。
强有力的领导和治理同样至关重要。在腐败较少、治理有力的地区，抗生素耐药性要低得多。在公共卫生支出较高的地区，耐药性也较低，这表明社会政策、社区行动和地方领导力，其重要性可能不亚于技术基础设施。
为什么我们仍未解决这一问题？
尽管抗生素耐药性的解决方案确实存在，但科学与工程、医学、社会行动及治理之间缺乏综合性合作。尽管许多国际组织承认问题的严重程度，但统一的全球行动进展仍然不够迅速。
造成这一局面的原因有很多。医疗、科学和工程领域的研究人员很少意见一致，专家们也常常在应优先采取哪些措施以防止抗生素耐药性方面存在分歧，这使指导意见变得混乱。遗憾的是，许多抗生素耐药性研究人员有时也会将研究结果夸大渲染，只报道坏消息或夸大研究成果。
科学研究不断揭示抗生素耐药性的可能成因，这表明耐药性的演化和传播并非由单一因素驱动。因此，需要融合医学、环境、卫生设施和公共卫生的综合战略，才能提供最佳解决方案。世界各国政府必须齐心协力，按照联合国可持续发展目标，实现卫生设施和个人卫生习惯的相关目标。
富裕国家必须与贫困国家合作。但是，应对耐药性的行动应着眼于各地的实际需求和规划，因为每个国家都各不相同。我们须谨记，耐药性是全人类的问题，所有国家都在解决这一问题中发挥着作用。COVID-19大流行便印证了这一点，其中一些国家展现出了值得称赞的合作精神。富裕国家应投资帮助贫困国家提供适合当地、可维持和可持续的废物管理方案。这比任何“未来厕所”技术都能产生更直接的影响。
同时，还须谨记，全球抗生素耐药性危机并非孤立存在。其他全球性危机也与耐药性相互交织，例如气候变化。如果世界上卫生基础设施有限的地区气候变得更加温暖干燥，由于暴露浓度升高，抗生素耐药性可能随之加剧。相反，如果其他地区发生更严重的洪水，未经处理的粪便和其他废物散布于整个地域的风险将随之增加，从而以难以限量的方式加剧抗生素耐药性的暴露。
抗生素耐药性也将影响对COVID-19的防治。例如，重症COVID-19患者中常见继发性细菌感染，尤其是入住重症监护室的患者。因此，如果这些病原体对关键抗生素疗法产生耐药性，这些疗法将失效，从而导致更高的死亡率。
无论在何种背景下，改善水、卫生设施和个人卫生习惯都必须成为遏制AMR（包括抗生素耐药性）传播、避免下一场大流行的基石。在全球合作方面已取得一定进展，但努力仍显零散。部分国家正在取得进展，而其他国家则尚未取得进展。
耐药性需要被视为与其他全球性挑战同等看待的问题，它威胁着人类的生存和地球的未来。与应对气候变化、保护生物多样性或应对COVID-19一样，减少耐药性的演化和传播需要全球合作。更清洁的水和改善的个人卫生习惯是关键。如果我们现在不携手合作，未来我们都将付出更大的代价。
