張利茹

病毒是自然界中最微小的生物，只有在電子顯微鏡下才能觀察到，經過人類100余年的研究歷程，逐步揭示了病毒的特性以及病毒與人類、自然界的相互關系。病毒是一種非細胞生物，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(tǒng)。因此病毒離開了宿主細胞，就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞后，它就可以利用細胞中的物質和能量進行復制、轉錄和翻譯，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。病毒基因同其他生物的基因一樣，也可以發(fā)生突變和重組，因此也是可以演化的。由于病毒侵染其他生物具有特異性，因此人們常常根據(jù)病毒所侵染的不同寄主對病毒進行分類，按宿主不同可分為動物病毒、植物病毒和微生物病毒。

人們往往談病毒色變，這不是沒有道理的。人類的很多疾病確實就是由病毒引起的，使人和其他生物患病并危及其健康。例如：人類的天花、病毒性肝炎、脊髓灰質炎、流感等，動物的口蹄疫、狂犬病等，以及植物的煙草花葉病、馬鈴薯退化病等，給人類帶來了巨大的損失和災難。人們比較熟悉的病毒有人類免疫缺陷病毒（即艾滋病病毒）、單純性皰疹病毒人乳頭狀瘤病毒和流感病毒。艾滋病病毒能夠引發(fā)艾滋??；單純性皰疹病毒能夠引起唇皰疹、水痘和多發(fā)性硬化；而人乳頭狀瘤病毒則是成年女性宮頸癌的根本誘因；流感病毒則是生活中人們最可能感染的病毒。

病毒可以引發(fā)人類社會毀滅性流行病的爆發(fā)，它的這種能力已經引起了人們對生物戰(zhàn)中病毒武器化的關注。在消滅天花病毒之前的整個歷史上，它多次對人類社會造成近乎毀滅性的災難。根據(jù)官方說法，現(xiàn)在世界上僅有兩個天花病毒儲存中心——俄羅斯向量實驗室和美國疾病控制中心。令人擔憂的是，天花病毒可能被用作生化武器。更讓人憂心的是，天花疫苗具有強烈的副作用，在天花消除之前的最后一年中，因為接種天花疫苗而患上天花的人比因天花病毒感染天花的人還要多，而且天花疫苗從來沒有經過廣泛試驗和推廣。因此，現(xiàn)在人類對于天花沒有抵抗能力。

然而，病毒也并非一無是處，它也有對人類有益的一面，只要合理利用，病毒也可以用來造福人類。目前病毒廣泛應用于健康、醫(yī)藥、工農業(yè)、環(huán)保、生物進化等諸多領域。

醫(yī)藥方面：以人類基因組計劃為代表的生物體基因組研究成為整個生命科學研究的前沿，而微生物基因組研究又是其中的重要分支。世界權威性雜志《科學》曾將微生物基因組研究評為世界重大科學進展之一。通過基因組研究揭示微生物的遺傳機制，發(fā)現(xiàn)重要的功能基因并在此基礎上發(fā)展疫苗，開發(fā)新型抗病毒、抗細菌、真菌藥物，將對有效地控制新老傳染病的流行，促進醫(yī)療健康事業(yè)的發(fā)展產生巨大影響。牛痘疫苗的應用使人類歷史上首次成功消滅了一種疾病——天花，而目前的基因工程疫苗也為疾病的有效預防發(fā)揮了巨大作用，如乙肝病毒的預防等。

同樣，在癌癥治療和基因療法顯示出巨大作用?？滤_奇病毒是一類常見的經呼吸道和消化道感染人體的病毒，感染后人會出現(xiàn)發(fā)熱、打噴嚏、咳嗽等感冒癥狀。澳大利亞科學家最新實驗發(fā)現(xiàn)，利用柯薩奇病毒可以精準地殺死細胞，而不傷害人體正常細胞，而用化療和放療治療癌癥的過程中，正常的人體細胞也會受到“株連”。又如溶癌病毒療法也把病毒作為載體來治療各種疾病，因為它們能夠對特定細胞和DNA產生作用。新加坡科學家曾發(fā)現(xiàn)，植物桿狀病毒“穿梭”腸胃時不會被分解，它的這一特性可以使其作為口服疫苗的載體。噬菌體可以作為防治某些疾病的特效藥，例如燒傷病人在患處涂抹綠濃桿菌噬菌體稀釋液。

在工農業(yè)生產方面：病毒可以做成特效殺蟲劑，目前利用生物病毒大面積防治松毛蟲、棉鈴蟲等害蟲已經成為可能。病毒不僅可在害蟲毫無知情情況下“毒死”害蟲，而且這種生物殺蟲劑對人體無害。依據(jù)材料科學家的觀點：病毒的大小和形狀以及其表面功能群的數(shù)量和性質，都是經過精心設計的，它們表面攜帶有可以穿透寄主細胞的特殊工具。由于大小、形狀以及定義好的化學結構等因素，病毒已成為正在研制的納米材料的模板。例如，位于華盛頓的海軍研究中心，利用豇豆重花葉病毒粒子放大DNA微列陣傳感器發(fā)出的信號，在這個研究中，病毒粒子將用來發(fā)送信號的熒光染料分離開來，阻止具有冷卻器功能的非熒光二聚體的形成。

在生態(tài)環(huán)境與生物進化方面：病毒是水生環(huán)境中數(shù)量最為豐富的一種生物體。海洋中的病毒是細菌和古生菌的15倍，一匙海水中大約包含100萬個病毒，其中大部分是噬菌體，對動植物非但沒有害處，反而，這些病毒對于海水和淡水生態(tài)系統(tǒng)來說是必不可少的：首先，90%的海洋生物是由微生物組成的。病毒能夠感染并摧毀水中微生物群體中的細菌，從而形成海洋環(huán)境中碳循環(huán)最重要的一個環(huán)節(jié)。據(jù)估計，病毒每天能殺死20%的微生物，是摧毀有害藻類大量繁殖的主要力量，從而可以減少藻類大量繁殖對其它海洋生物的威脅。而且，病毒能夠使細菌細胞中的有機分子得以釋放出來，從而刺激新生細菌和海藻的生長。其次，病毒還是不同物種間重要的天然基因轉移工具，它能夠增加基因多樣性并促進生物進化。一般認為，病毒在生物早期進化中扮演了主要角色，現(xiàn)在病毒仍然是地球上未知基因的最大貯藏庫。第三，病毒能夠增強海洋中的光合作用，因此每年能夠減少大氣中3億噸二氧化碳。

總之，隨著科技進步，人類對病毒的認識和了解越來越深入，對病毒的利用也必將更加廣泛多樣。病毒對于人類有利有弊，我們要辯證看待，同時還要與這個敵人，同時也是朋友繼續(xù)深入交往下去，知彼知己，才能造福人類！