恶意的细菌。这两个词你可能从来没有一起听过。再说了，你可能也从未听说过利他的细菌，但这两类微生物确实存在——而且在很多情况下，它们就在你的体内。
细菌有着极其复杂的社会生活。正如爱丁堡大学的一群生物学家在《自然》杂志上报道的那样，一种叫做“铜绿假单胞菌”（Pseudomonas aeruginosa）的有害细菌（会引起肺部感染）会投入大量精力来帮助同类“铜绿假单胞菌”。这些微生物需要铁，而它们很难在我们的体内找到可用的铁。为了克服铁的短缺，“铜绿假单胞菌”会释放称为“铁载体”的特殊分子，这些分子可以捕获铁化合物，使其适合微生物利用。细菌制造铁载体需要消耗大量能量，而且不能保证会有回报。一旦铁载体收集到了一些铁，任何靠近它的“铜绿假单胞菌”都可以将其吞噬。
乍一看，这种慷慨的行为不应该存在。那些投入大量精力帮助其他微生物的微生物应该灭绝——或者更确切地说，产生这种慷慨行为的基因应该灭绝。生物学家发现了一些变异的“铜绿假单胞菌”，它们会“作弊”——它们不产生铁载体，但仍然会吸收“乐善好施者”产生的铁载体。看起来，作弊者似乎应该将乐善好施者从地球上清除出去。解决这种谜题的方法——至少是一种方法——就是帮助亲属。密切相关的微生物共享相同的基因。如果一个亲戚获得了铁并能够繁殖，这对你的基因来说都是一样的。
为了检验这个假说，爱丁堡团队进行了一项实验。他们用从单个克隆体培养出的细菌装满了十二个烧杯。虽然这些细菌都密切相关，但其中一半是作弊者，一半是乐善好施者。他们让细菌进食、繁殖，并相互竞争。然后，他们将烧杯混合在一起，随机选择一些细菌在十二个新的烧杯中开始新的培养。随着它们开始新的轮次，更成功的细菌逐渐变得普遍。最终，研究人员发现——正如他们预测的那样——这些密切的亲属进化成了合作者。乐善好施者最终占了总人口的近 100%。
当研究人员将两个不同的克隆体放在同一个烧杯中时，这种情况并没有发生。当细菌帮助亲属的可能性降低时，乐善好施者最终占人口的不到一半。
但生物学家怀疑，即使是家庭成员之间也可能反目成仇。数学模型表明，帮助亲属的好处会随着亲属过于密集而下降。它们永远不会获得“免费午餐”——即来自其他不相关细菌产生的铁载体。相反，消耗铁的所有好处都会被生产铁载体的成本所抵消。最终，这种好处无法证明成本的合理性。
爱丁堡团队想出了一个巧妙的方法来检验这个预测。他们进行了与之前相同的培养实验，但这次他们不再从混合的烧杯中随机抽取样本来开始新的培养。相反，他们从每个烧杯中取出固定数量的细菌。这种新的程序意味着，在细菌繁殖速度比其他烧杯快的烧杯中生存不再有优势。在实验的下一轮中生存的唯一方法就是与你自己的烧杯中的其他细菌竞争——即使它们是你的亲属。研究人员发现，当密切相关的细菌被迫以这种方式竞争时，乌托邦消失了。取而代之的是，作弊者与乐善好施者的比例基本保持在最初的水平，约为 50:50。
利他主义的进化逻辑也有阴暗的一面，即恶意，爱丁堡团队在《进化生物学杂志》的一篇待刊论文中对此进行了探讨。（他们在其网站上发布了pdf。）理论上，你可以通过伤害同种中不相关的成员来帮助你的亲属（甚至你自己），即使为此付出了代价。你甚至可能因此死亡，但如果你能对你的竞争对手造成足够的破坏，这种行为就可能受到进化的青睐。生物学家称这种行为为恶意。
事实证明，许多细菌正是以这种方式表现出恶意的。它们产生一种叫做“细菌素”的抗生素，这种抗生素对它们自己的物种有毒。这些毒素的生产需要消耗大量能量，而且细菌在释放它们时常常会死亡。但这些恶意的细菌不会杀死自己的同类。每种产生细菌素的细菌菌株都会产生一种针对该特定细菌素的解毒剂。显然，进化不会青睐一个自我毁灭的微生物谱系。但它可能会鼓励一种平衡的恶意——这种平衡将取决于细菌进化的具体条件。
理解恶意和利他细菌的进化将有助于科学家们找到对抗疾病的新方法。（P. aeruginosa 的利他行为会让患有囊性纤维化的人痛苦不堪，因为这些细菌会合作窃取患者肺部的铁。）但细菌可以作为其他有机体的模型，这些有机体也可能表现出利他或恶意行为——比如我们人类。虽然一些能言善辩的社会生物学家可能会将恶意的自毁微生物与自杀式炸弹袭击者联系起来，但这种类比既令人厌恶又愚蠢。然而，同样的进化计算在细菌和人类的行为中不断上演。
(更新 2004年6月27日：我说的是铁载体吗？我指的是铁载体……)
