<p class="ql-block">我們把物質(zhì)分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物,無(wú)機(jī)物是指土石、礦產(chǎn)、水等結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,通常不含碳元素(C)的分子,即使有,也是簡(jiǎn)單的碳化合物;有機(jī)物則是以碳元素為骨架(碳基),通過(guò)連接氫、氧、氮等原子形成的復(fù)雜分子,如蛋白質(zhì)、核酸等。地球早期只有無(wú)機(jī)物,在雷電、火山爆發(fā)、地震等自然能量作用下,才逐步合成了有機(jī)物,再經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的數(shù)十億年的演化,最終誕生了原始細(xì)胞以及微生物。</p> <p class="ql-block">微生物包括細(xì)菌、真菌、病毒,但病毒沒(méi)有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),僅由一段遺傳物質(zhì)(DNA或RNA)和包裹它的蛋白質(zhì)外殼組成,體積微小,長(zhǎng)度在300納米以內(nèi),不到細(xì)菌的百分之一。還有,細(xì)菌和真菌能獨(dú)立進(jìn)行新陳代謝和繁殖,而病毒不行,必須侵入宿主細(xì)胞才能復(fù)制自身。所以,病毒比較另類(lèi)。</p> <p class="ql-block">人體內(nèi),病毒可以在血液中傳播(如乙肝病毒、艾滋病毒),也可以定植于呼吸道黏膜(如流感病毒、新冠病毒),還可以潛伏在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)(如帶狀皰疹病毒、狂犬病毒)……幾乎無(wú)處不在。人體是一個(gè)巨大的病毒棲息地,大約寄生380萬(wàn)億個(gè)病毒顆粒,是體內(nèi)細(xì)菌數(shù)量的10倍。</p> <p class="ql-block">病毒怎么寄生和致病?首先,靠其表面的蛋白質(zhì)找到宿主細(xì)胞表面的“門(mén)”(比如ACE2受體 ),然后貼上去,鉆進(jìn)去,把遺傳物質(zhì)放出來(lái),這時(shí)候病毒已經(jīng)完全霸占了細(xì)胞,用細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)瘋狂復(fù)制自己的核酸和蛋白質(zhì),最后在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制出成千上萬(wàn)的新病毒,又出去感染別的細(xì)胞……病毒就這樣直接破壞宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu),如肝炎病毒摧毀肝細(xì)胞,人乳頭瘤病毒(HPV)和EB病毒會(huì)整合入宿人類(lèi)主基因組誘發(fā)癌癥,新冠肺炎重癥可引發(fā)過(guò)度劇烈的免疫反應(yīng)并導(dǎo)致器官損傷。目前科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)超過(guò)5000種可感染人體并導(dǎo)致各種疾病的病毒。</p> <p class="ql-block">自然界病毒通過(guò)動(dòng)物、蟲(chóng)媒、環(huán)境等媒介入侵人類(lèi),最大風(fēng)險(xiǎn)在于病毒的變異性和跨物種傳播能力,因此預(yù)防的關(guān)鍵是控制動(dòng)物宿主、切斷傳播鏈,并通過(guò)疫苗和藥物研發(fā)提升應(yīng)對(duì)能力??茖W(xué)家對(duì)抗病毒的威脅,有疫苗技術(shù),通過(guò)模擬病毒感染訓(xùn)練免疫系統(tǒng),如新型mRNA疫苗用于新冠疫情防控中;也有抗病毒藥物,如奧司他韋通過(guò)精準(zhǔn)抑制流感病毒的神經(jīng)氨酸酶來(lái)阻斷其釋放和擴(kuò)散;還有基因編輯技術(shù),可直接切割病毒的DNA。每當(dāng)我們研發(fā)出疫苗、攻克一種病毒,自然界中又有新的病毒悄然變異、伺機(jī)而動(dòng),所以人類(lèi)與病毒之間是一場(chǎng)永不停歇的博弈,道高一尺,魔高一丈。</p> <p class="ql-block">病毒也有對(duì)人體有益的一面,如腸道里專(zhuān)門(mén)感染細(xì)菌的噬菌體,它們參與調(diào)節(jié)腸道菌群的微妙平衡。經(jīng)過(guò)改造的無(wú)害腺相關(guān)病毒(AAV)已成為遞送治療性基因的重要載體。我們塑造工具,然后工具塑造我們。</p> <p class="ql-block">病毒可以人工合成,即利用化學(xué)原料來(lái)制造,如2002年首次在實(shí)驗(yàn)室利合成了具有感染性的脊髓灰質(zhì)炎病毒,2010年復(fù)活了噬菌體φX174,2018年合成了馬痘病毒(天花的近親),不過(guò)有些合成涉及生物安全倫理,存在爭(zhēng)議。全球頂尖病毒研究機(jī)構(gòu)包括美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(CDC)病毒學(xué)部、中國(guó)科學(xué)院****研究所、法國(guó)馬賽病毒學(xué)中心、德國(guó)羅伯特·科赫研究所,它們?cè)谶@一領(lǐng)域都有技術(shù)突破,也通力合作,為疾病防控和人類(lèi)健康做貢獻(xiàn)。</p> <p class="ql-block">病毒算不算是生命?傳統(tǒng)對(duì)生命的定義是需要具備細(xì)胞結(jié)構(gòu)、獨(dú)立新陳代謝、自主繁殖等能力,病毒在宿主細(xì)胞外只是復(fù)雜的化學(xué)結(jié)晶,并不具備這些特征,但是病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后便展現(xiàn)出生命最核心的特質(zhì):復(fù)制遺傳信息、高速突變、不斷進(jìn)化。另外,巨型病毒的基因組居然包含多達(dá)900個(gè)基因,甚至超過(guò)某些細(xì)菌;人類(lèi)基因組中約8%的序列來(lái)源于遠(yuǎn)古逆轉(zhuǎn)錄病毒。因此,國(guó)際病毒分類(lèi)委員會(huì)于2022年正式設(shè)立獨(dú)立的“病毒域”,這個(gè)與“細(xì)菌域”、“真核域”并列,標(biāo)志著科學(xué)界承認(rèn)了病毒在生命演化樹(shù)中獨(dú)特且不可替代的分支地位。終于,病毒迫使人類(lèi)接受——生命不是“是/非”的二元狀態(tài),而是連續(xù)譜系上的動(dòng)態(tài)過(guò)程,在宿主細(xì)胞外,病毒處于“潛生命態(tài)”,在宿主細(xì)胞內(nèi) 病毒激活 “顯生命態(tài)”。真是相生相克。</p> <p class="ql-block">從無(wú)機(jī)的物質(zhì)基礎(chǔ)到有機(jī)分子的,從原始細(xì)胞到生命的出現(xiàn),病毒這種游走于生命定義邊緣的實(shí)體,展現(xiàn)自然界深邃的復(fù)雜性。道可道,非常道;名可名,非常名。</p>