尤金·D.温伯格是一个天才微生物学家，他总是对万事万物充满好奇。但是不幸的是，他的妻子总是疾病缠身。1952年在一次轻度感染后，医生给她开了四环素。温伯格教授突发奇想，希望能搞清楚妻子食物中的成分是否会影响抗生素的疗效。对我们今天所掌握的细菌知识，温伯格教授当时只是略知一二，对细菌的特性更是一无所知，但他确实想搞清楚妻子饮食中摄入的各种化学物质 与抗生素到底有何种相互作用。

在印第安纳大学的实验室中，他指导助手将四环素、细菌和另 外一种营养元素同时加入细菌培养皿中，每一个皿中的营养元素各不相同。数天以后，一个培养皿中长满了细菌，温伯格教授的助手猜想可能是她自己忘记往那个培养皿中加入抗生素了。她将实验重复进行了一遍，结果依然同前。看来这个培养皿中的营养元素为细菌提供了充足的养分，以至于抵消了抗生素的作用。你或许已经猜 到这是何种营养元素了———铁。

其后，温伯格教授继续验证了铁元素几乎参与了所有细菌的繁 殖，这几乎是一个不可阻拦的过程。温伯格教授开始对铁元素如痴如醉，从此致力于探索铁元素过量对人体的影响，以及它与其他物种的关系。

人体内铁元素的调节是一个复杂的过程，几乎涉及身体内所有 的组织器官。一个健康成年人的体内通常含有3～4克铁元素，其中大部分与血红蛋白结合存在于血液中，发挥运输氧气的作用；同时体内其他部位也含有铁元素。

如果身体中大门洞开，存在感染途径，那么我们就极易受到感染。对于一个没有伤口和皮肤破损的成年人而言，这些感染途径包括口腔、眼睛、鼻腔和生殖道。因为感染因子需要铁元素才能生存，所以我们的身体只能将这些开口部位设为铁元素的“禁飞区”。在“禁飞区”内，所有的液体，无论是泪液、唾液，还是黏液中都富含 蛋白螯合剂，这些蛋白螯合剂能与铁元素结合，使其不被利用。

但是我们机体内的铁防御系统远非如此简单。当我们受到疾病攻击时，免疫系统会迅速做出反应并给予回击，这被称作急性期反应。于是，一方面我们的血液中充满防御蛋白，另一方面我们还能将铁元素与外界入侵者有效隔绝。如此双管齐下，如同实枪荷弹的卫兵一样，将铁元素保护起来。

另外，当细胞变为肿瘤细胞在身体内肆意扩散时，也会出现类似的反应。肿瘤细胞需要铁元素才能生长，因此我们的机体也在不断地阻止肿瘤细胞利用铁元素。现在药物学研究正试图模拟这种反应以开发新的药物，它的基本原理是通过限制铁元素的利用来治疗肿瘤和感染。

人类治疗疾病的某些方法也利用了细菌生长对铁元素的需求。在某些地方，人们用蛋白浸泡的稻草包裹伤口防止感染，这就充分 利用了蛋白能抵御感染的功效。 铁元素与感染的关系也有助于解释为什么母乳喂养能减少婴儿感染的风险。这是因为母亲的乳液中含有乳铁蛋白这种能与铁元素结合的物质，它们能防止细菌摄取铁元素。