它是世界上最小的生物,堪称除人类自身外人类最可怕的有生命的敌人。在20世纪开始之前,没有谁想到过这种小东西的存在。然而,千百年来,它的某些种类却经常改头换面,跟人类玩“躲猫猫”或“变脸”把戏;甚至,时不时还会闹性子,像猎人一般猎杀人类,让人惊骇万分、防不胜防。
它的名字叫病毒——virus。这是一个拉丁词,意思是毒素或毒液。这种最小最简单的生命有机体,最早是由俄国植物学家德米特里·伊凡诺夫斯基和荷兰植物学家马丁努斯·贝叶林克在19世纪末研究烟草花叶病时发现的。1901年,美国军医沃尔特·里德研究证实,导致许多美国士兵丧命的黄热病,其感染原不是一般的细菌,而是比细菌小得多的病毒!
这一“新”的生命形式的出现,使20世纪初的许多医学问题迎刃而解,也完善了巴斯德的细菌理论。它让科学界认识到,病毒侵害是导致许多人类疾病的原因所在,必须加以研究,而且还必须跟细菌区分开来。1914年,德国细菌学家克鲁泽证明:一般的感冒是病毒所引起的。到了20世纪30年代,人们已经知道,包括麻疹、流行性腮腺炎、水痘、流行性感冒、天花、小儿麻痹症及狂犬病等40种人类常见疾病,都是由病毒引起的,但病毒的特性依然是一个谜。
如今,我们大致已经清楚,病毒是一种完全寄生的微生物,它本身没有任何代谢机制,而完全依赖其侵入的宿主细胞提供养料来进行自身繁殖,而且繁殖速度极快。一般病毒只有一般细菌大小的1/1000,它能够与人体内的细胞紧密地结合在一起,所以不容易受到任何化学药品及任何其他疗法的攻击。
病毒侵入人体以后跟细菌的作用机理也不一样。细菌通常只是产生一些危害身体的毒素,而病毒则是直接侵入到体内一些代谢或细胞机制里,甚至能够摧毁其免疫系统,因而经常会造成细胞或整个宿主有机体的死亡。打个比方:就像人类打仗一样,它攻到你的司令部去了,或者把你的通信系统破坏掉了,这就比跟你枪对枪地打要厉害得多。
更邪乎的是,像人流感病毒这样的病毒还会以惊人的速度突变,并能与其他流感病毒交换基因,实现重组重配。这种新的“杂交病毒”往往更为活跃,更为危险,也更难预测,更难对付。曾一度肆虐墨西哥等国的甲型H1N1流感,其新的病毒基因就是由来自猪、禽和人流感病毒的基因组成的。该病毒目前的致死率虽然不高,但不排除变异的可能。因为甲型流感病毒的特点就是毒力强,易变异,人和动物都会感染。
专家提醒说,流感病毒的传播具有潜伏性和隐秘性,在未导致人发病时,也可以传播。今天,尽管我们已经可以快速测定每一株流感病毒的基因(甚至全基因组)序列,但对其起源和进化的规律仍没有完全把握,更别说预测其爆发时间了。无怪乎国外一位流感专家就此叹曰:“只闻钟声滴答,而我们却不知道时间。”
据说,法国生物学家路易斯·巴斯德在1882年左右首先意识到病毒的存在——由于用显微镜看不到狂犬病的致病原,他猜测这玩意儿一定比细菌要小得多。直到1931年电子显微镜发明之后,人们才第一次见到了病毒的模样。这种小东西一度令人感到十分困惑:它不具细胞结构,单独存在时没有通常意义上的生命活动,但它却含有储存生命信息的分子(DNA或RNA),具有增殖和遗传等特征的生命形式,而且能够在竞争中不断演化。(www.xing528.com)
在发现病毒之前,对于生命,科学界实际上已经有了一个基本的认识,即生命体能通过自身的新陈代谢来生存、生长和繁殖。病毒进入人们的视野后,引发了病毒对于生命到底意味着什么的争论。分子生物学时代来临之时,多数生物学家倾向于认为,病毒只是类似生物的一种存在形式,而不是一种真正的生命体,它缺失作为一个完整生命所需要的一些重要基因。
2013年,一种在智利海岸的海水中发现、直径达1微米的巨型病毒,让生物学家亮了眼。这种病毒被命名为“潘多拉病毒”。它虽不能自我繁殖,需要寄生细胞(能够感染变形虫),但它拥有的基因却多达2500余个,而这些基因只有大约6%与地球上其他生物的基因类似,其他都是未知基因。
此后,生物学家又在西伯利亚冻土中发现直径达1.5微米的巨型病毒,在动物体内也发现了潜伏的巨型病毒。2020年2月12日,英国《每日邮报》报道称,一支病毒领域的科学研究团队在巴西的一个湖泊中,发现了一种挑战传统认知的巨型病毒,这种病毒90%以上的基因序列都从未被人类破译并记录过。
巨型病毒的出现,似乎使得生命与非生命的界限在消解。特别需要弄清楚的是,病毒如何区别于其他生物,又怎么与其他生物形成了一个连续的演化谱?这同时也提示我们,是时候以“微生物之眼”重新认识生命体之间的共生关系了。
科学家已经认识到,包括病毒、细菌在内的微生物是最早定居地球的古老的生命形式,不同的微生物组成了一个复杂的平衡体系。在我们身体的内部和表面,微生物数量超过了我们自身的细胞数量。微生物形塑了生物圈中不同物种之间的巨大差异,我们的生活依赖于肉眼不可见的细菌、真菌、原生动物和病毒的多样性。
事实上,地球上生命的基因多样性很大一部分就蕴藏在病毒之中,甚至今天地球上的生命都可能是在40亿年前从病毒起源的。
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