今天，具有多重耐藥基因的“超級細菌”兵臨城下，向我們發出了嚴峻挑戰的同時，也為人類的抗生素濫用敲響了警鐘。抗生素時代的我們一手捍衛著文明，另一只手卻于無意間催生出更為危險的敵人，那就是多重耐藥菌。
人們要明白抗生素謹慎使用的原因，必須先要了解細菌對環境適應的機制。細菌——體積最小、數量最多、存活最久的一種生物——以簡單的無性二分裂方式繁殖。
在細菌復制的過程中，會發生基因轉移以適應環境的改變。基因轉移泛指基因或DNA片段在不同生物個體之間的傳遞，包括橫向和縱向兩個方向。縱向傳遞即通過繁殖進行的親代和子代的基因傳遞，即基因垂直轉移，細菌的DNA可以發生點突變。
這種突變在自然界廣泛存在，但沒有生存優勢。如果，細菌僅依靠親代遺傳的信息和點突變來適應環境，那么，細菌對抗生素產生抗性應該還是一個漫長的過程。
然而，事實卻是恰恰相反。研究發現，細菌適應環境的基因轉移方式主要是基因水平轉移，這種水平轉移是一個與傳統模式產生后代的“垂直”遺傳過程相對的概念，即基因跨越細菌間的種屬屏障，在同種屬的不同個體間或不同種屬的個體間進行轉移。
細菌基因的水平轉移一方面增加了細菌的多樣性，另一方面大大提高了細菌適應新環境的能力。目前，已知參與水平轉移的基因大多與細菌的抗藥性和致病性有關。
細菌處在抗生素選擇性壓力下，該細菌就會對一種特定的抗生素產生耐藥性。當接觸這種特定的抗生索時，擁有抗生素抗性基因的細菌將會繁殖，而沒有發生基因突變的細菌將死亡，不再競爭營養素。就這樣，耐藥菌成為主要的菌群。
細菌基因水平轉移在細菌的多樣性和基因組的進化過程中起重要作用。基因水平轉移是指基因組中可移動的基因成分（質粒、轉座子、整合子、轉座噬菌體、前噬菌體等）通過轉化、接合、轉導、溶源性轉換、轉座等方式從一菌株／克隆、種或屬的生物轉移到另一菌株／克隆、種或屬的生物中，而使后者獲得新的性狀的過程。
細菌主要通過耐藥基因水平轉移傳遞遺傳物質，產生耐藥性，基因水平轉移的方式主要包括以下幾種：
接合(conjugation)
接合是細菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質（如質粒DNA）從供體菌轉移給受體菌。質粒DNA通過接合作用不僅可在同一種屬細菌間轉移，而且可在不同種屬細菌間相互傳遞。現已證實不僅不同大腸埃希菌菌株之間能發生R質粒轉移，而且傷寒沙門菌能將R質粒傳遞給大腸埃希菌；反過來，大腸埃希菌也可將不同來源的R質粒轉移給傷寒沙門菌和痢疾志賀菌。
轉化（transformation）
轉化是指供體菌裂解后游離的DNA片段被受體菌直接攝取，從而使受體菌獲得新的性狀。如滅活的有莢膜光滑型肺炎鏈球菌中編碼莢膜產生的DNA片段被無莢膜粗糙型肺炎鏈球菌攝取后，能使后者變為有莢膜光滑型肺炎鏈球菌。又如耐藥菌溶解后釋放出的DNA片段能進入敏感菌內，若該DNA片段上編碼有耐藥基因，則敏感菌就有可能轉變為耐藥菌。
轉導（transduction）
轉導是以溫和噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉移到受體菌內，而使受體菌獲得新的性狀。由于噬菌體有特異性，故轉導現象僅發生在同種細菌內。如金黃色葡萄球菌中R質粒的轉導就是其轉移耐藥性的重要方式。與G陰性菌中R質粒通過接合方式由耐藥傳遞因子（resistance transfer factor，RTF）傳遞不同，金黃色葡萄球菌中R質粒是通過噬菌體轉導方式將耐藥性轉移到敏感菌。
溶源性轉換（lysogenic conversion）
溶源性轉換是指當噬菌體感染細菌時，宿主菌染色體獲得了噬菌體的DNA片段，使其成為溶源狀態而使細菌獲得新的性狀。如霍亂腸毒素、白喉毒素、肉毒毒素均由噬菌體編碼，此類噬菌體感染相應的宿主菌后，可因溶源性轉換使宿主菌獲得產生相應毒素的能力。
轉座（transpose）
轉座是指轉座子、整合子在質粒之間或質粒與染色體之間的自行轉換現象：轉座子、整合子通常都攜帶有完整的基因片段，如大腸埃希菌的ST腸毒素，而另一些轉座子、整合子的中心序列則帶有一種或多種耐藥基因。轉座子宿主范圍廣，可在G+菌和G —菌之間轉移。因此，通過轉座方式使耐藥基因增多是造成多重耐藥菌的重要原因，并易在細菌間傳播和造成醫院內外的感染流行。
基因水平轉移在增加菌種的遺傳多樣性及使受體菌獲得新的生物學性狀（如毒力、耐藥性）起著重要作用。
基因水平轉移具有連續性、非復雜性、非特異性、受環境影響等特點，因此在抗菌藥物濫用的今天，人們在使用數以百計的抗生素同時也在為源源不斷的生產耐藥菌制造環境，耐藥菌對于地球人來說已經成為具有災難性威脅的噩夢般的微生物。
當我們頭上被霧霾籠罩時，腳下的大地也在塌陷——人類不合理的抗生素使用招致了超級細菌的反噬，那將同樣是一場巨大的災難。今天，“超級細菌”帶給我們的不該僅僅是恐慌，更多的應當是警鐘長鳴。