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熊言熊語:病毒(科普)的起源與最終目的。來自何方?去向何處?

導讀:什麼是病毒?病毒來自哪裡又去向何方?

科普:什麼是病毒?

什麼是病毒?從教材的定義上我們可以知道,病毒是一種個體微小,結構簡單,隻含一種核酸(DNA或RNA),必須在活細胞內寄生並以復制方式增殖的非細胞型生物。

病毒是一種非細胞生命形態,它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成,病毒沒有自己的代謝機構,沒有酶系統。因此病毒離開瞭宿主細胞,就成瞭沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。它的復制、轉錄、和轉譯的能力都是在宿主細胞中進行,當它進入宿主細胞後,它就可以利用細胞中的物質和能量完成生命活動,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。

病毒的特點一般歸納為三點:

一是簡單而原始。是非細胞生命形態,由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成,沒有自己的代謝機構,沒有酶系統。

二是超級而強大。正因為結構簡單原始,它就可以利用寄宿細胞中的物質和能量迅速完成生命活動,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。這就是病毒的超級傳染性,也是它強大生命力的表現。這也是病毒比細菌更可怕的原因,因為細菌是單細胞生物,其傳染性比病毒要差很多。

三是短暫而脆弱。病毒隻有找到受體,侵入到寄宿細胞,才能存活和繁衍,離開瞭宿主細胞,就沒有任何生命活動。而且病毒並不是智慧生命,它尋找受體的途徑是有限的,隻要阻隔瞭病毒的有效傳播途徑,病毒就失去瞭傳播擴散的條件。

病毒是地球上最小、結構最簡單的生命瞭。它的直徑隻有20-300納米,用電子顯微鏡才能看得到。它沒有細胞結構,僅由遺傳物質核酸和蛋白質外殼兩部分組成,因此它不能獨立進行新陳代謝,隻能寄生在宿主細胞內。在一些專傢眼裡,病毒連究竟算不算生物都存在爭議,專傢將它稱為“生命邊緣的有機體”。

病毒的目的是什麼?

與其他生命形式一樣,病毒最重要的就是生存和繁殖,將自己的基因傳遞下去。如果一種病毒不能成功復制自己的基因,就算它再厲害也註定隻是曇花一現,很快就會被自然選擇淘汰。因此,病毒存在的終極目標,就是傳播基因。

為瞭實現這一終極目標,病毒的生命裡就兩件事可做。一是傳播:病毒進入宿主細胞。二是增殖:病毒借用宿主細胞的能量,將自己的核酸復制,合成蛋白質外殼,組裝成新的病毒,繼續傳播。

傳播能力越強越好
因此,一種病毒要想獲得成功,它的傳播能力要足夠強。比如說人類免疫缺陷病毒,即艾滋病毒,能感染人體免疫細胞,使人體免疫系統癱瘓,最終死於繼發性的細菌感染或惡性腫瘤。艾滋病毒最初存在於野生靈長動物體內,20世紀初因西非有人食用黑猩猩而感染,從此就在人與人之間傳播。

自1980年首次確診以來,艾滋病毒已經導致3200多萬人死亡。但由於該病毒感染條件比較苛刻,隻有性傳播、體液傳播和母嬰傳播三個途徑,無法通過一般的非性接觸感染。因此,該病毒在非洲之外的傳播一直受到限制,算不上是非常成功的病毒。

關於病毒的猜想?

耶魯大學教授卡爾-齊默的 病毒星球,一書重新顛覆瞭我對於病毒的認識。
一.病毒是重要的
1.影響光合作用。氧氣約有一半是藻類與光合細菌賦予的,而之所以有這麼多的氧氣可能與通過病毒逆轉錄的基因有關系。—(這可能改變瞭藻類以及光合細菌形成氧氣的速率)大約有百分之十的光合作用是病毒基因開展的,每十口氧氣中有一口是病毒賦予的。
2.維持微生物圈平衡。在海洋中每天約有百分之15–百分之40的細菌被病毒殺死,其中也包括霍亂弧菌。 比如,霍亂疫情的爆發之所以能夠消退,很大程度歸功於病毒,但霍亂弧菌的數量到達頂峰時候,噬菌體的數量也隨之達到峰值從而抑制住霍亂弧菌的復制,維護微生物圈平衡。
3.訓練人體免疫系統,鼻病毒是引起感冒最常見的病原體。其實鼻病毒不能給人體帶來多大傷害(其實感冒是免疫系統的過度反應,更加嚴重的免疫風暴恐怕會把人殺死)。

二、澄清:病毒為什麼會有害?
很多人認為,病毒天生有害是這樣嗎?
大約有百分之69的人攜帶瞭超級致命,可致癌的病毒,當事人卻不知情。
因此,之所以病毒會有害,是因為人體與病毒之間的平衡被打破。
HPV病毒會誘導宮頸癌,一般人認為它隻存在於極少數女性體內。作者告訴我們,僅僅在美國就約有3000萬女性攜帶這種病毒,2014年一項檢測103人中約有百分之69的人(不分性別)攜帶這種致命病毒。
難道這3000萬美國女性都有宮頸癌嗎?
實際上美國每年僅僅有1.3萬名女性會罹患宮頸癌……
也即平衡被打破。
因此病毒天生有害很可能這一認識並不正確,至少錯一半。

三、對付病毒疫苗是管用的嗎?
實際上僅僅HPV就有十三種不同的種類。HPV疫苗僅僅能針對其中兩種,這還不包括它以後會基因突變的可能。
天花病毒以及灰質脊髓病毒是被人類“消滅”的病毒,但是這兩種病毒僅僅隻在人類體內復制,新冠肺炎會在動物、人類體內復制,難道我們要替蝙蝠接種疫苗嗎?
不那樣做,它的基因突變也可能像它的兄弟SARS一樣卷土重來。

四、病毒隻是有害的嗎?
完全錯誤!首先病毒是極重要的。
噬菌體是可以對有害細菌高度滅活,1930S曾經被用於藥物效果顯著,後來這種療法被攻擊,並被抗生素取代。
在抗生素效果衰退的今天,病毒這個敵人(細菌)的敵人恐怕可以為人類直接服務瞭。

五、人類竟然是病毒的孩子?
由於病毒在宿主體內復制的過程中,DNA有可能與宿主細胞內的DNA相互結合。
據作者介紹,人體內DNA大約有百分之八來自於逆轉錄病毒,這些基因也有著時刻突變的可能性,人類的歷史也在被這些病毒的DNA塑造著。

病毒的英文名Virus 它的詞源拉丁語有兩個意思蛇的毒液&人的精液既是生存也是毀滅,病毒就是這樣,創造與毀滅完美的結合在瞭一起。病毒的起源至今仍然沒有明確的答案,但是毫無疑問的是它與生命的誕生與發展息息相關。

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