病毒：越了解，越迷惑

常糖

常見病毒

從出生到死亡，我們無時無刻不與病毒相伴，但大多數(shù)人幾乎從未親眼見過這些陪伴我們時間最長的這種生物的樣子，病毒一直蒙著神秘的面紗。更奇怪的是，對于不能獨立生存，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)，它們也在不停地復制和生長。病毒的數(shù)量也許遠遠超過天上的星星，我們估計宇宙中的恒星的數(shù)量級在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，一天內(nèi)地球上病毒的數(shù)量約有1023種。這只是我們所認識的“病毒”的數(shù)量，但事實上，我們認識的病毒種類還很少。

2019年，多名科學家從海洋中將病毒“過濾”出來，然后通過DNA測序，將病毒DNA序列與已知物種的DNA序列進行比較，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20萬種病毒，仍可能只是冰山一角，因為所使用的研究方法只能找出DNA病毒（以DNA作為遺傳物質的病毒）。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作為遺傳物質的病毒，這部分病毒種類有多少，目前我們還沒辦法估算。

病毒也不僅僅生活在海洋中。2017年的一項研究，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。結果表明，海洋確實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。

病毒的分布是沒有國界的，想了解病毒家族的全部成員，必須要全球合作。美國加州大學戴維斯分校健康研究所的科學家在2018年提出了一項全球病毒組計劃，目前已有35個國家的科學家加入了計劃，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)，科學家估算，尚有160萬種病毒未被發(fā)現(xiàn)，在這些病毒中，估計有65萬～84萬種病毒能夠感染人體，導致人類患病。

抗擊病毒新妙招

尋找病毒當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特性，那就是它們的變異速度非常快，有些病毒本身并不感染人類，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，它們的殺傷力會大大提高等。像這樣的情況，僅預防是不夠的，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。病毒進入宿主細胞后，會“剪開”宿主的基因組，將自己的遺傳物質“縫到”宿主基因組中，這樣宿主在進行自我復制時，就會順道復制出一大堆病毒了。而抗病毒藥物正是專門抑制病毒的蛋白酶“剪刀”的，它能讓病毒無法再“剪開”宿主基因組，搭上宿主自我復制的“順風車”，大大抑制了病毒瘋狂復制的能力。

病毒在七大環(huán)境中的分布情況：弧長越長，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”，它也不會坐以待斃，它會不斷變異，升級“剪刀”。制造出新的“剪刀”后，原有的藥物就對它無效了，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，美國加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學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活和升級“剪刀”的幫兇，如果消滅這種RNA，艾滋病病毒就會休眠，不能再在人體中復制了。

除了阻斷復制，設下陷阱阻擊病毒也成為了研究人員制造抗病毒藥的思路，運用這個思路，英國曼徹斯特大學、瑞士日內(nèi)瓦大學和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院等地的科學家合作，開發(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）作為藥物體來吸引病毒，然后藥物會完全包圍病毒，撕裂病毒的蛋白質外殼，從而破壞病毒。在動物實驗中，這個藥物對皰疹病毒、艾滋病病毒、丙型肝炎病毒和寨卡病毒等都表現(xiàn)出了強大的殺傷力。

病毒的另一面

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

很久以前，病毒原本是獨立生活的，但它與藍藻“結合”后比“單身”更幸福，于是病毒放棄了獨立生活的能力，它的后代們也變成了“寄生蟲”。而正是因為有了病毒與藍藻的“結合”，才誕生了現(xiàn)今地球上豐富多彩的生命。

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

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

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

除了“孕育”生命，病毒還做了另一件好事，那就是殺死對人類有害的細菌。能殺死致病細菌的病毒——噬菌體在感染細菌后，彼此之間會通過一種由幾個氨基酸組成的多肽物質進行交流，“商討戰(zhàn)術”，決定如何破壞細菌的免疫防線，攻擊細菌。美國普林斯頓大學的生物學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，擴大了它們的“朋友圈”，現(xiàn)在這種噬菌體新“認識”了大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌兩種細菌，于是它們也能商討針對這兩種細菌的“戰(zhàn)術”了。如果我們能掌握改造噬菌體的技術，它們將能成為新的強效“抗生素”。

不僅是殺死致病菌，還有許多科學家發(fā)現(xiàn)，病毒甚至能幫助我們殺死癌細胞，一種叫做enadenotucirev的溶瘤病毒，現(xiàn)已在臨床試驗中用于治療胰腺癌、結腸癌、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復雜的食物網(wǎng)，消滅了食物網(wǎng)中任一環(huán)節(jié)，食物網(wǎng)遭受破壞，可能使整個生態(tài)系統(tǒng)崩潰一樣，如果完全消滅了病毒，壞細菌也會失去控制，對人類產(chǎn)生許多危害。所以，請先放下對病毒的偏見，不要對所有的病毒“喊打喊殺”，學會與其中一些病毒共處吧。