我们如何才能让身体不将食物视为一种外来的入侵呢？毕竟，香蕉不是人类，面包也不是，更不用说费城芝士牛排（费城本地人请恕我直言，这甚至可能不算是食物）了。当我们吞咽食物后，食物会进入胃和肠道，在那里酸会把食物分解，然后营养物质就会被释放到身体里——它们是微小的异物，却对我们的生存有着巨大的价值。那么，我们的身体如何区分哪些是外来物哪些是真正的危险呢？免疫学家认为他们已经回答过这个问题了，比如抗体和抗原的关系是受侦测者MHC控制的。
即使是在搜捕艾滋病毒的过程中，也有这样一种假设，即这种行动完全是由T细胞和B细胞控制的“适应性免疫系统”实现的。
科学此时是错误的。要回答香蕉或芝士牛排的问题，科学需要另一个基本信息。需要再次强调的是，这一重要发现来自一个科学家的国际村。
鲁斯兰·麦哲托夫1966年3月出生于乌兹别克苏维埃共和国。18年后，他在大学里过着一种循规蹈矩、安守本分、渴望自由的共产主义公民的生活。
他说：“每年秋天，我们都要到棉花地里待上几个月。这是强制性的。如果不那样做，你会被大学开除。这里的生活条件十分原始。有一次，我因为在田地里读课本而被系主任‘逮个正着’。”
他读的是生物化学课本。
“他说，‘我要取消你的助学金。’”
这是个坏消息，但更糟糕的消息是战争。大一下学期，麦哲托夫应征入伍。他被剃了光头，随后被送去了一个广场。新兵们被分成30人一排，他们将被随机挑选奔赴阿富汗（1979年，苏联出兵阿富汗）。“我之前的两队人，以及我之后的两队人，”他告诉我，“许多人没能回来，而那些回来的人也不正常。”
当他回顾阿富汗那场决定命运的战争时，他认为，摇摇欲坠的共产主义政权对外国事务的敌意有点儿像一种自身免疫性疾病。“你试图摧毁你认知中的非我，却同时摧毁了很多自我。”他说。“这有点儿像自身免疫，”他补充道，“这正是中东正在发生的事。”
政治和文化防御系统失控，高度敏感，没有检查就做出反应，以至于它们无法判断什么应当维系、保留——什么会保持稳态，以及它们将亲手毁灭什么。
麦哲托夫服完兵役后，回到了大学，对科学产生了广泛的兴趣，而不是只对免疫学情有独钟，这似乎也为他带来了一个巨大的突破。经过多次面试，他被选中前往美国学习。他激动地说：“这是一个难以置信的奇迹。”
“我不敢相信我竟有如此运气，只差最后一步了。”然而，某天一个人打电话给麦哲托夫并告知他需要通过一个培训，并要求在一个公园里见见他。“回想起来，我总是在想：我当时怎么就没觉得这听起来有多可疑呢？”
他去见了那个西装革履的人，但他却“看起来很模糊”。“当我试着回忆的时候，怎么也想不起他的容貌。我能想起其他的一切，除了他的脸。”
他们谈论了许多方面，那个人要求几天后再见面。麦哲托夫回忆起来，当他们再次见面时，这位官员试图唤起这名学生的爱国主义情怀，说：“你想帮助你的国家，对吗？”“我在想：‘噢，该死。’那时我才意识到他来自克格勃。”
这个人知道麦哲托夫的一切——他的成绩，他对篮球的热爱。但这个人并没有威胁他，只是解释说，麦哲托夫需要在美国收集机密信息，然后传回国内。他将成为苏联过热的免疫系统的一个受体。他将成为一个T细胞，在美国做监视的工作。他回忆当时被告知：“‘我们会教你在晚上如何溜进大楼。’”那听起来有点儿像詹姆斯·邦德。“这确实令人有些兴奋，但其他东西都糟透了。我试着解释我的想法，‘我想要学习，而不是当一名间谍’。”
“第二天早上，我接到了国际事务办公室的电话。他们说：‘你的文件丢了，你哪儿也去不了。’”
他一直忠于自己，这让他付出了沉重的代价。
之后，好运再次眷顾，或者说，这是一个在时间上和空间上的名副其实的随机突变，它导致了科学的进步。科学的火花在离麦哲托夫数千英里远的长岛北岸点燃了。1989年，耶鲁大学免疫学家小查尔斯·詹韦博士在纽约冷泉港的一个研讨会上发表了演讲，他大胆地提出要阐明“免疫学的肮脏的小秘密”。
他所指的秘密是，免疫系统基本上只是围绕T细胞和B细胞的支配地位建立起来的。这就是适应性免疫系统，我想我用不着再重复它在免疫学中根深蒂固的历史了。
但詹韦博士遇到了一个十分重要的问题，这个问题非常简单，以至于此前一直被忽视。T细胞和B细胞是如何知道去攻击哪些细胞的呢？
你可能会认为，这个问题已经有了答案。毕竟，抗体和抗原已经被发现，它们之间的相互作用也得到了广泛的研究。人们认为树突状细胞向T细胞提供信息。学界的假设是T细胞和B细胞知道去攻击什么，因为它们会识别抗原。还记得这些吗？它们是病原体上的标记，也就是标签。
詹韦博士对学生们问他的一个问题感到困扰：无害的外来物质上难道没有抗原吗？我们吃的香蕉的营养成分怎么样？我们吸入的无害细菌呢？毕竟，我们周围有数十亿的细菌，而且很多都不是致命的。据推测，这些细胞或有机体都具有抗原。我们优雅的防御必须评估它们，而不是攻击它们，让它们单独存在，甚至将它们整合起来。
麦哲托夫向我解释这个简单的逻辑：“我们知道免疫系统如何对待抗原，但我们不知道它是如何对待感染的。抗原和感染不是一回事。”他告诉我这个故事是因为詹韦博士在2003年不幸因癌症去世。（《纽约时报》上关于他的讣告中写道，他“常被称为先天免疫之父”。）
在冷泉港研讨会上，詹韦博士提出，T细胞和B细胞能够识别抗原，很多抗原，但它们自己并不知道该去攻击哪一个。
“它们会说：我获得了一些东西，但我不知道它是什么。这是你自己的胰腺还是一种恶性病毒？”麦哲托夫向我解释道。是香蕉消化后的营养物质还是艾滋病毒？“他们看不到抗原的本质。它可能来自我们自己的细胞，来自食物，或其他一些与我们皮肤接触的东西。但并非所有东西都具有传染性或者致病。”
他说，T细胞和B细胞“能精确地检测出某种东西，但代价是无法知道它是什么”。
麦哲托夫从巴甫洛夫的狗身上借用了一个类比来描述詹韦博士发现的问题的本质。巴甫洛夫明白，他的狗一闻到食物的气味就会立刻流口水，但如果它们听到的是铃声，就什么也不会做。当巴甫洛夫把铃声和食物的香味结合起来后，狗就会把铃铛和食物联系起来，自然就流下口水了。
詹韦博士发现，我们的适应性免疫细胞在听到铃声（抗原）时并不会发动攻击；它们需要另一个信号。
麦哲托夫回忆说，当詹韦博士提出这个概念时，“他基本上没有得到足够的重视”。“人们认为这只是另一个疯狂的想法。”
无奈的是，詹韦博士暂时还没有任何证据。到底是什么告诉了T细胞和B细胞它们识别出的抗原应该被消灭？是什么让它们放过好东西的呢？
在一般意义上，詹韦博士提出了“共刺激”信号的概念。这就像一名特工，将某种情报从某地秘密地通报给T细胞或B细胞。
让我们回到苏联，此时的麦哲托夫正在莫斯科的一家图书馆阅读各种论文，当时他正在研究另一个课题，偶然发现了詹韦博士的理论。那时，他对免疫学已经产生了浓厚的兴趣，当他读到这篇论文时，受到了非常大的影响，这明确了一个长期困扰他的问题，即人体如何应对外部世界。
“我读到他的论文，纯属偶然。我想：就是它了。它解释了一切。”麦哲托夫说道。在此之前，他虽然觉得免疫学很有趣，但却意识到“它只是一堆毫无逻辑的东西”。
麦哲托夫付了相当于整整一个月的大学学费，把这篇论文复印了一份，这样他就可以反复研究和阅读。那是1991年，他对此着了迷。
麦哲托夫在一张大大的软盘上给詹韦博士敲下了一条信息，基本内容就是：我被你的理论深深吸引，这是一些我的看法。
“一周后，他回复了我。那真是个值得纪念的时刻。他开始和我讨论这个理论。我是一个来自莫斯科的无名小卒，而他是一个非常有名的科学家！”
苏联正在经历内爆。在苏联解体后的“法律真空”中，麦哲托夫来到了美国，在圣地亚哥获得了奖学金。1994年年初，他来到纽黑文，开始为那个他愈加崇拜的人工作。
这两位科学家决心要证明只有当T细胞和B细胞得到全部两条信息后才会行动。即使它们识别到了抗原（一种外来物质，不管是食物还是病毒），如果没有第二种信息，即发出“杀死”命令的共刺激信号，这种识别基本上也是毫无意义的。
那么第二种信号究竟从何而来呢？
在寻找答案的过程中，研究人员在20世纪90年代获得了一个超级工具，通过计算机和程序，他们可以对看似不可见的东西进行更深入的分析，比如加大在分子水平上对免疫系统探索的广度。麦哲托夫当时使用了单基因片段识别。他无法看到大多数基因的全景，因为人类基因组——人类基因的全部序列——那时还没有被绘制出来。但这项技术使他能够绘制出个体基因的部分图谱。麦哲托夫说：如果你把一个基因想象成一个人，你可能能够绘制这个人脚的样子，然后推测出腿的样子。一点一点地，你就可以建立一个完整的人类基因图谱。
或者，果蝇也可以作为研究对象。而正是一只果蝇为麦哲托夫和詹韦带来了突破。
他们一直在苦苦摸索一种证明共刺激因子的存在的方法，一种促使T细胞和B细胞行动的信号。后来，他们听了一场讲座，内容是20世纪80年代中期在果蝇身上的一项发现，即带有某种基因突变的苍蝇无法控制真菌感染。这种基因被命名为Toll。
我第一次听到Toll受体[1]的时候，我以为这个名字是有关高速公路收费站的隐喻。实际上，它来自德语，意思是“惊人的、狂野的、伟大的”。（根据历史记载，一位德国科学家在得知研究结果后，惊呼道：“Das war ja toll.”[2]）它通常也被称为Toll样受体。
麦哲托夫和詹韦认为，这听起来即使不令人惊叹，也至少充满希望。他们认为这种Toll样受体可能有助于适应性免疫系统识别攻击对象和豁免对象。它能否解释为什么我们的身体不会攻击香蕉或我们自己的脾脏呢？耶鲁大学的科学家开始寻找人体中果蝇Toll样受体类似物的DNA片段。
他们先是在人体中发现了果蝇Toll样受体的类似基因或基因片段。随即他们做实验，想要证明这一基因不仅是有用的，而且对T细胞向病原体发动攻击来说是必要的。1996年2月的一个晚上，麦哲托夫在电脑上检查实验结果。这是一种技术含量很高的实验，很难描述，而且过程十分专业，并不像好莱坞电影里的场景；但简单来说，他首先要混合一些液体，或使用一些检测手段，再将实验结果进行数字化处理，最后就可以通过电脑得到结果了。
但是结果是什么呢？现在这部分正是好莱坞式的东西了。
麦哲托夫和詹韦博士发现了一种基本机制，使人体能够判断自己是否在对付像有害的病毒或细菌这样的病原体。
他们发现的正是在初次接触时所发生的事。Toll样受体就像其他所有关乎我们生存的东西以及免疫学基本概念一样，我们用了许多年才揭开它神秘的面纱。
“我们找到的一些东西为当时只有两个人关心的假设提供了证据，在那个时候，这对我们而言是圣杯，也是梦想的结果。”麦哲托夫说，“那时是晚上八点，大家都知道詹韦博士在家时不喜欢被打扰。但我等不到第二天了。我当即给他打了电话，告诉他结果：‘我发现有些基因被诱导表达了。’他知道那意味着什么。”
这一发现为我们理解第二种免疫的概念奠定了基础。它就是所谓的先天免疫（innate immunity）。
先天免疫系统现身去发现病原体，并发动初步但一般的攻击，这意味着攻击不是针对病原体的。它可以阻止坏人，但往往不能全部杀死。因此，我们还需要来自特定T细胞或B细胞的特异性攻击，这些T细胞或B细胞的受体或抗体与细菌、病毒或寄生虫表面或内部的抗原相匹配。
先天免疫系统通知适应性免疫系统：请求支援。集结重兵。
先天免疫系统可以扫描生物体，找到病毒和细菌共有的少数关键识别标记之一。例如，大多数细菌都有游动的尾巴。Toll样受体就负责扫描这些标记。它们要么会寻找一种被称为脂多糖的特殊大分子——可用于革兰氏阴性细菌（如大肠杆菌）的表征，要么会寻找与病毒相关的核酸。
现在请你比较几种情况，一种是你被猫咬了，另一种是你吞下了香蕉。在第一种情况下，猫的唾液滴入你手上的伤口，引发免疫细胞的级联反应，它们穿过扩张的血管，使伤口发红发热。在事发现场的细胞中，包含表面带着Toll样受体的巨噬细胞和树突状细胞。受体可以立即判断进入体内的外来物质是否具有主要病原体的特征。如果一种病原体——比如一种有害细菌——出现了，免疫系统不仅会发动一线攻击，而且树突状细胞（现在我们知道它是病原体）也会开始寻找T细胞和B细胞的旅程，以提供更具有针对性的防御。
相比之下，当你吃香蕉时，食物会向下进入你的胃和肠道。肠道会分解食物，营养物质得以进入体内。当这些营养物质被分解时，它们看起来很像“自身”，因此不会引起免疫系统的注意，或者我们优雅的防御系统会将营养物质的碎片识别为外来物，但看不到病原体的任何特征。于是它们会被身体接纳，被允许在生命的狂欢节里留下来。
Toll样受体的作用代表了人类与外部世界之间的一种关系，这种关系与我们的存在一样古老。它经历了演化的各个时期，人类的遗传密码已经有能力扫描成千上万病原体共有的远古标记。
在2002年的一篇论文中，詹韦博士和麦哲托夫博士这样描述它：
先天免疫系统是一个普遍且古老的宿主抵御感染的形式。这些受体演化出了识别由微生物病原体，而非宿主产生的保守代谢产物的能力。对这些分子结构的识别使免疫系统得以区分感染性的非我和非感染性的自我。而Toll样受体在病原体识别、炎症和免疫反应的启动过程中起着重要的作用。
因此，Toll样受体对微生物的识别，有助于启动对微生物病原体的抗原的适应性免疫应答。
我们生来就有原始的检测机制，不仅可以辨别什么是外来的，还可以辨别什么是病原体。作为一线防御，先天免疫系统的分子能识别一大类病原体，并向T细胞发出信号：你刚刚确认为外来物的东西是坏的——去杀了它。
随着这一发现的产生，免疫学的主要部分已经就位，但仍有许多东西等待被发现。然而，免疫学突然面临着一场危机，对这一科学构成了一种非常实际的威胁。
一场瘟疫正在逼近。
在现代，对免疫学和免疫系统最大的挑战发生在20世纪80年代。或者说，直到那时，末日才显现出来。艾滋病是免疫学史上的一个转折。此前，免疫学的研究主要是在实验室里或以小鼠作为研究对象，都是一些难以理解的语言和零碎的科学——直到这一严峻的考验袭来。
所以，我们的故事也要改变视角，越来越多地走出实验室，进入临床，进入病人的生活，进入研究的新时代。在基础免疫学继续发展的同时，一个令人兴奋的新重点是将几十年来之不易的知识应用到更实际的事情上，比如免疫系统与睡眠、压力、过敏、癌症或营养的相互作用，以及人们知之甚少却实际上是自身免疫的症状上。各种各样的医学专业——心脏、肺、肌肉、骨骼等——开始运用20世纪70年代发展起来的工具和知识。因此，免疫学的爆发也随之而来。
这一变化是由现代医学所见过的最可怕的疾病引起的。
[1] 英文“Toll”有收费站的意思。
[2] 德语，意为“这太不可思议了”。