抗生素是一种能破坏细菌生长繁殖、甚至是能直接杀灭细菌的化学物质。青霉素是第一个用于临床抗生素，是由英国科学家亚历山大·弗莱明于1928年发现的。青霉素是由霉斑中的真菌生成的，可以阻碍细菌细胞壁的合成。然而在它上市后2到3年，就出现了其耐药的细菌。后继陆续上市其它抗生素，也都存在耐药菌很快出现的情况。这看起来细菌似乎通过某种方法“学会”了还击人类，但实际上细菌耐药性是不可避免的，应该是正常的细菌进化结果。

每一个细菌每一次繁殖，都要复制自己的全套DNA，然后分裂成两个细菌细胞，这一过程不是完全精确复制的。复制过程中会存在偏差，意味着在数量巨大的细菌群体中，每个连续世代的DNA中存在很多的“错误”，这就是基因突变，这些突变的基因有可能是耐药基因。细菌可通过不同途径“分享”遗传物质，使耐药性基因迅速扩散。由于突变体数量庞大，随着一代代的变化积累，其中小部分的细菌会偶具有对某一抗生素的抗性；当然一定还有的突变细菌，巧妙地改变了其作为抗生素靶标的某种关键分子的结构，可致使抗生素失效；有的细菌则开始生成某种破坏抗生素效力的化学物质。以青霉素为例，很多细菌进化出具有合成β-内酰胺酶的能力，这种物质有能中和青霉素的效力。一旦耐药性基因出现，它很快就能从一种细菌转移到其他种类的细菌中。微生物通过水平基因转移的过程自然地交换遗传物质，这一过程既不用近距离接触，也不用在两者间构建桥梁。这有助于细菌重组DNA和“分享”有用的基因，但这也常常造成耐药基因从无害的细菌转移至更致命的细菌中。

【示意图】