常糖

常見(jiàn)病毒

從出生到死亡，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不與病毒相伴，但大多數(shù)人幾乎從未親眼見(jiàn)過(guò)這些陪伴我們時(shí)間最長(zhǎng)的這種生物的樣子，病毒一直蒙著神秘的面紗。更奇怪的是，對(duì)于不能獨(dú)立生存，必須寄生在其他生物體內(nèi)的生物，我們了解得越多，困惑就越多。

病毒種類知多少

病毒可能是地球上最豐富和最重要的生物，它們幾乎無(wú)處不在，從海洋、森林到你呼吸的空氣，甚至在你體內(nèi)，它們也在不停地復(fù)制和生長(zhǎng)。病毒的數(shù)量也許遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)天上的星星，我們估計(jì)宇宙中的恒星的數(shù)量級(jí)在1024左右，2015年有論文稱，每天都有大約8億種病毒附著在地球表面的每一平方米上，而地球表面積為5.1億平方千米，也就是說(shuō)，一天內(nèi)地球上病毒的數(shù)量約有1023種。這只是我們所認(rèn)識(shí)的“病毒”的數(shù)量，但事實(shí)上，我們認(rèn)識(shí)的病毒種類還很少。

2019年，多名科學(xué)家從海洋中將病毒“過(guò)濾”出來(lái)，然后通過(guò)DNA測(cè)序，將病毒DNA序列與已知物種的DNA序列進(jìn)行比較，找出了195728種新病毒，這比2015年這一年我們知道的病毒種類要多將近20倍。

即使已發(fā)現(xiàn)了20萬(wàn)種病毒，仍可能只是冰山一角，因?yàn)樗褂玫难芯糠椒ㄖ荒苷页鯠NA病毒（以DNA作為遺傳物質(zhì)的病毒）。那些我們耳熟能詳、殺傷力巨大的病毒，比如艾滋病病毒、流感病毒、冠狀病毒等，它們都是以RNA作為遺傳物質(zhì)的病毒，這部分病毒種類有多少，目前我們還沒(méi)辦法估算。

病毒也不僅僅生活在海洋中。2017年的一項(xiàng)研究，提供了第一張我們目前已知的所有病毒種類的分布圖。除了海洋外，作者還計(jì)數(shù)了溫泉、淺層地表、兩極地區(qū)、污水、淡水和鹽堿地等7種生態(tài)環(huán)境中的病毒數(shù)量。結(jié)果表明，海洋確實(shí)是病毒最喜歡的生存環(huán)境，但兩極地區(qū)、污水和淡水中的病毒數(shù)量也并不遜色，而且許多種病毒能生存在不同的環(huán)境中。

病毒的分布是沒(méi)有國(guó)界的，想了解病毒家族的全部成員，必須要全球合作。美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校健康研究所的科學(xué)家在2018年提出了一項(xiàng)全球病毒組計(jì)劃，目前已有35個(gè)國(guó)家的科學(xué)家加入了計(jì)劃，他們共享著病毒的所有新發(fā)現(xiàn)。根據(jù)目前的數(shù)據(jù)，科學(xué)家估算，尚有160萬(wàn)種病毒未被發(fā)現(xiàn)，在這些病毒中，估計(jì)有65萬(wàn)～84萬(wàn)種病毒能夠感染人體，導(dǎo)致人類患病。

抗擊病毒新妙招

尋找病毒當(dāng)然不僅僅是為了找到病毒本身，更重要的目的是提前了解病毒，找到可能感染人類的未知病毒，阻斷它們的傳播，防患于未然。但是我們知道病毒有一個(gè)特性，那就是它們的變異速度非?？欤行┎《颈旧聿⒉桓腥救祟?，但是一旦變異后就可能獲得感染人類的能力，又或者變異后，它們的殺傷力會(huì)大大提高等。像這樣的情況，僅預(yù)防是不夠的，我們還要尋找殺滅病毒的方法。

目前，臨床上最常用的幾類抗病毒藥物為抗流感病毒藥奧司他韋、抗艾滋病藥物齊拉夫定和抗皰疹病毒藥更昔洛韋等。病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，會(huì)“剪開(kāi)”宿主的基因組，將自己的遺傳物質(zhì)“縫到”宿主基因組中，這樣宿主在進(jìn)行自我復(fù)制時(shí)，就會(huì)順道復(fù)制出一大堆病毒了。而抗病毒藥物正是專門抑制病毒的蛋白酶“剪刀”的，它能讓病毒無(wú)法再“剪開(kāi)”宿主基因組，搭上宿主自我復(fù)制的“順風(fēng)車”，大大抑制了病毒瘋狂復(fù)制的能力。

病毒在七大環(huán)境中的分布情況：弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，代表該種生境中病毒種類數(shù)越多。

雖然抗病毒藥物能抑制病毒“剪刀”，但是病毒作為一種“專業(yè)寄生蟲(chóng)”，它也不會(huì)坐以待斃，它會(huì)不斷變異，升級(jí)“剪刀”。制造出新的“剪刀”后，原有的藥物就對(duì)它無(wú)效了，這正是為什么有些病人服用了多年抗艾滋病藥物，仍不能根治艾滋病，甚至最終病逝的原因。最近，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的研究人員找到了一種抗艾滋病病毒的新方法，他們發(fā)現(xiàn)，人類體內(nèi)有一種RNA，是幫助艾滋病病毒復(fù)活和升級(jí)“剪刀”的幫兇，如果消滅這種RNA，艾滋病病毒就會(huì)休眠，不能再在人體中復(fù)制了。

除了阻斷復(fù)制，設(shè)下陷阱阻擊病毒也成為了研究人員制造抗病毒藥的思路，運(yùn)用這個(gè)思路，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)、瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院等地的科學(xué)家合作，開(kāi)發(fā)出了一款新型廣譜抗病毒藥。他們用環(huán)糊精（一種小分子葡萄糖）作為藥物體來(lái)吸引病毒，然后藥物會(huì)完全包圍病毒，撕裂病毒的蛋白質(zhì)外殼，從而破壞病毒。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，這個(gè)藥物對(duì)皰疹病毒、艾滋病病毒、丙型肝炎病毒和寨卡病毒等都表現(xiàn)出了強(qiáng)大的殺傷力。

病毒的另一面

雖然我們現(xiàn)在對(duì)病毒深惡痛絕，恨不得除之而后快，但其實(shí)，如果地球上沒(méi)有病毒，也許人類也就不存在了。

很久以前，病毒原本是獨(dú)立生活的，但它與藍(lán)藻“結(jié)合”后比“單身”更幸福，于是病毒放棄了獨(dú)立生活的能力，它的后代們也變成了“寄生蟲(chóng)”。而正是因?yàn)橛辛瞬《九c藍(lán)藻的“結(jié)合”，才誕生了現(xiàn)今地球上豐富多彩的生命。

這個(gè)想法是有依據(jù)的。2004年，科學(xué)家曾在一種叫做Mimivirus的病毒的基因組內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些功能為修復(fù)DNA、調(diào)控RNA翻譯蛋白質(zhì)的基因，這意味著這種病毒能自行完成自我復(fù)制，可能具有獨(dú)立生存的能力?？茖W(xué)家們將該病毒基因組與其他生物進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)該病毒的“家譜”很久遠(yuǎn)，可以追溯到33億年前，那時(shí)候地球僅存在古細(xì)菌、細(xì)菌和簡(jiǎn)單真核生物三大類，而病毒還是一個(gè)“單身漢”。

病毒最早的“原配”就是藍(lán)藻。藍(lán)藻是一種沒(méi)有葉綠體但能進(jìn)行光合作用的原核生物，也是最早進(jìn)行光合作用、釋放氧氣的生物。據(jù)說(shuō)，地球上的氧氣有四分之一是藍(lán)藻產(chǎn)生的，如果沒(méi)有藍(lán)藻，地球早期的需氧生物包括人類的祖先就不會(huì)出現(xiàn)了，而藍(lán)藻之所以能進(jìn)行光合作用，功臣正是病毒。

2003年，英國(guó)萊斯特大學(xué)的微生物學(xué)家瑪莎·克洛基在藍(lán)藻體內(nèi)找到了一個(gè)被稱為PSBA的基因，它是藍(lán)藻進(jìn)行光合作用必需的基因，這個(gè)基因很可能來(lái)源于病毒?？寺寤紫葘?duì)藍(lán)藻進(jìn)行了基因編輯，將PSBA基因關(guān)閉了，這樣藍(lán)藻就失去了進(jìn)行光合作用的能力。之后，他又用藍(lán)藻病毒去感染藍(lán)藻，發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻又能進(jìn)行光合作用了，而且被病毒感染的藍(lán)藻進(jìn)行光合作用的效率比未感染的正常藍(lán)藻還要高。

除了“孕育”生命，病毒還做了另一件好事，那就是殺死對(duì)人類有害的細(xì)菌。能殺死致病細(xì)菌的病毒——噬菌體在感染細(xì)菌后，彼此之間會(huì)通過(guò)一種由幾個(gè)氨基酸組成的多肽物質(zhì)進(jìn)行交流，“商討戰(zhàn)術(shù)”，決定如何破壞細(xì)菌的免疫防線，攻擊細(xì)菌。美國(guó)普林斯頓大學(xué)的生物學(xué)家巴斯勒和西爾普找到了一種原本只能攻擊霍亂弧菌的噬菌體，他們改造了噬菌體的多肽，擴(kuò)大了它們的“朋友圈”，現(xiàn)在這種噬菌體新“認(rèn)識(shí)”了大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌兩種細(xì)菌，于是它們也能商討針對(duì)這兩種細(xì)菌的“戰(zhàn)術(shù)”了。如果我們能掌握改造噬菌體的技術(shù)，它們將能成為新的強(qiáng)效“抗生素”。

不僅是殺死致病菌，還有許多科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，病毒甚至能幫助我們殺死癌細(xì)胞，一種叫做enadenotucirev的溶瘤病毒，現(xiàn)已在臨床試驗(yàn)中用于治療胰腺癌、結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌以及前列腺癌等多種癌癥。

正如生物界中存在著交錯(cuò)復(fù)雜的食物網(wǎng)，消滅了食物網(wǎng)中任一環(huán)節(jié)，食物網(wǎng)遭受破壞，可能使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)崩潰一樣，如果完全消滅了病毒，壞細(xì)菌也會(huì)失去控制，對(duì)人類產(chǎn)生許多危害。所以，請(qǐng)先放下對(duì)病毒的偏見(jiàn)，不要對(duì)所有的病毒“喊打喊殺”，學(xué)會(huì)與其中一些病毒共處吧。