宇宙大爆炸之后的第一个生命形式就是微生物，从冰川到海洋，从火山到温泉，微生物几乎遍布在地球上的每一个地方。线粒体（细胞能量工厂）以及细胞中的大部分细胞器，很久以前都源自细菌。植物中的叶绿体最初也是细菌。
我们身体也携带有数以万亿计的微生物，其数量甚至远远超过人体自身细胞的数量，它们所编码的基因数量是我们自身基因组所编码的基因的150倍，它们被称为人体共生微生物。从这个意义上说，我们不只是一个人，而是一个细菌的集合体。这些微生物生活在我们的消化道、皮肤、眼睛、呼吸道、口腔和阴道中。研究已经开始证明，大脑、血液和肾脏中也存在着不同的微生物群落。随着研究的展开，我们未来可能会在人体每个组织和器官中发现微生物。
我们每个人的共生微生物群落就像我们的指纹一样是独一无二的，绝大多数位于我们的肠道中，我们的肠道中有500到1000种细菌，每一种都有数百种不同的菌株。这些微生物与人类共同进化，已经成为我们不可或缺的一部分。它们来自于经过培养和发酵的食物，来自于我们放进嘴里的手指，以及通过出生和其它事件。有些是永久居民，而有的只是过客。
尽管大多数关于微生物的报道都是关于那些使我们生病的微生物，但大多数微生物其实是与我们和谐相处的，许多微生物甚至还为我们提供好处。肠道微生物主要有三种类型：一是使我们生病的病原菌；二是促进脂肪、蛋白质和碳水化合物的消化，合成短链脂肪酸和维生素的中性菌；三是有益菌，它们通过制造维生素和调节免疫功能来为宿主提供健康益处。
健康的肠道微生物群落就像一个隐形的器官，它是免疫系统的主要部分，它保护我们免受致病性微生物和寄生虫的侵袭，影响药物效果，影响我们是胖是瘦、是喜是悲，决定我们的营养状况和整体健康。肠道微生物也会间接影响身体每一个器官系统，我们身体百分之九十九的新陈代谢依赖于我们的共生微生物，包括我们的线粒体产生多少能量。
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