这个地球上存着无计其数带有不同特性的生命,中国古人讲五行相生相克。一些生命可以和平共处,但另一些生命却不能在同一个空间里共存。似乎每一种生命都有一定的界,每一种生命的行为也有一定的界,当超越这个界的时候,就会触及到其他生命因素。病毒的传播几乎都是伴随着人类的商业、战争等行为,也伴随着人类活动空间的扩展,一些原本在动物身上长期存在的病毒,由于人同动物的紧密接触而传播到人身上。

由于地球人口的爆炸性增长,人类活动的空间也越来越广。一些病毒原本在原始森林中存在了几千万年,随着人类对这些地区的进入,这些病毒也被触发。一些致命性的病毒造成了大批人类的死亡。

病毒比人类存在的历史还要久远。


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认识病毒

图为显微镜下观察到的禽流感病毒。(法新社)

文 ◎ 宁静

这个地球上存着无计其数带有不同特性的生命,中国古人讲五行相生相克。一些生命可以和平共处,但另一些生命却不能在同一个空间里共存。似乎每一种生命都有一定的界,每一种生命的行为也有一定的界,当超越这个界的时候,就会触及到其他生命因素。病毒的传播几乎都是伴随着人类的商业、战争等行为,也伴随着人类活动空间的扩展,一些原本在动物身上长期存在的病毒,由于人同动物的紧密接触而传播到人身上。

由于地球人口的爆炸性增长,人类活动的空间也越来越广。一些病毒原本在原始森林中存在了几千万年,随着人类对这些地区的进入,这些病毒也被触发。一些致命性的病毒造成了大批人类的死亡。

病毒比人类存在的历史还要久远。地球似乎有着自己的一套机制维护着生存在这个星球上的各种生物的平衡。每一种生物都需要一定的生存空间,这种生存空间的有限性就决定着每一种生命的数量、行为都要受到一定的限制。这也提示,人类在不断拓展生存空间的同时,必需尊重自然环境,尊重每一种生命的存在,同时一定程度的约束自己的行为,这样才能和整个自然和协相处。

病毒的发现与发现者

十九世纪中期,细菌的存在被科学界正式证实,并被确认为许多疾病的原因。科学家们开始寻找不同的细菌并且逐项确认不同细菌所导致的疾病。因为不同的细菌通常有不同的大小,因此科学家通常将含有细菌的试验液进行过滤,以确定某种细菌应该对某些疾病负责。

一八九二年,俄国科学家伊万诺夫斯基(Ivanovski)在过滤性试验中,发现了一种比细菌还小的导致烟草病的病原体。一八九八年,荷兰科学家贝杰林克(Beijerinck)从患花叶病的烟草叶中挤出汁液,同样找到了这种比细菌还小的病原体。

贝杰林克用“病毒(Virus)”来命名这种史无前例的小病原体。这是人类发现的第一个病毒-烟草花叶病毒。在随后的十多年,科学家们通过各种过滤性试验,相继发现了近百种病毒,包括流感、骨髓灰质炎、几种脑炎、狂犬病、兔的粘液瘤、马铃薯花叶病、卷叶病、和条斑病、黄瓜花叶病、小麦花叶病等。

病毒没有细胞结构,是微生物中最小的生命实体。它的组成简单,大多数病毒粒体中仅含有一种核酸(DNA或RNA)及一种或多种蛋白质。病毒具有专性寄生性,必须在活细胞中才能增殖。因此,根据宿主的不同,有动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体)和拟病毒(寄生在病毒中的病毒)等多种类型。有的病毒甚至没有蛋白质,只含有具有单独侵染性的较小型的核糖核酸(RNA)分子(类病毒),或只含有不具备侵染性的RNA(拟病毒)和没有核酸而有感染性的蛋白质颗粒(朊病毒)。

病毒的形状和大小千差万别。体积最大的病毒,像天花一类的疹类病毒直径约0.003毫米。在天花病毒的蛋白壳体内含有病毒的DNA,能使被感染细胞对病毒进行复制。引起呼吸道疾病的腺病毒体积较小,其蛋白壳体上长有触角。还有长得像棍子一样的病毒,而致命的埃博拉病毒看起来像一根简单的线条,在末端形成一个不祥的环。体积最小的是小核糖核酸病毒,直径只有几千个原子叠加起来的长度,但这么小的病毒仍能使人严重感冒好几天。病毒可能是在几十亿年前出现的,是一串DNA变体--或者,病毒甚至可能来自太空。

病毒增殖和致病途径

病毒缺乏增殖所需要的酶系统,只能在活的宿主细胞内增殖(自我复制)。绝大多数病毒复制过程可分为六步:吸附、侵入、脱壳、生物合成、组装和释放。

绝大多数无包膜病毒释放时被感染的细胞崩解,释放出病毒颗粒,宿主细胞膜破坏,细胞迅即死亡。从单只病毒吸附开始至所有病毒释放,此过程称为感染周期或复制周期。一个感染细胞一般释放的病毒数为100-1,000。

病毒导致人类患病大约可归纳为三种方式。第一种是侵入细胞之后迅速侵占细胞组织并自我复制,导致细胞死亡和扩散出大量病毒,最后促使人类患病。这种方式通常表现为急性和爆发性疾病,体质弱者通常为首先受害者。第二种是侵入细胞的病毒缓慢发展,逐渐控制细胞,抑制了细胞的自身功能。这种方式表现为慢性疾病,或长期潜伏的症状,如爱滋病和乙型及丙型肝炎。第三种,则是因为人体免疫细胞对侵入的病毒出现免疫过度反应,并且无法接收停止免疫过程的传导信号,以致最后导致自身器官机能失效。最后一种以中青年人为主要影响群体。

人类活动刺激病毒变异

病毒的遗传能保持物种的相对稳定,维系生物界的平衡;而病毒的变异可导致新品种出现,孕育生物界的进化。病毒是一类极为简单的分子生物,核酸是遗传的物质基础,核酸复制的忠实性使病毒具有稳定的遗传表现。但由于病毒没有细胞结构,其遗传物质极易受外界环境及细胞内分子环境的影响而发生改变,病毒与其他生物相比,其遗传具有更大的变异性。

病毒的变异主要源于其基因组的突变和重组。病毒突变一般分为自发突变和诱导突变。自发突变是在没有任何已知诱变剂的条件下,病毒子代产生高比例的突变体,最后导致表型变异。诱导突变则是利用不同的物理或化学诱变剂处理病毒,提高病毒群体突变率,诱导病毒子代出现特定的突变类型。

环境污染、气候变异都可能刺激病毒加速突变。而人类活动扩张,比如热带雨林消失,地球极地冰原消融,则可能带出沉寂万年的病毒重新进入活跃期,其中某些毒性强烈的病毒有可能带给人类极大灾害。


热带雨林消失,地球极地冰原消融等气候变异都可能刺激病毒加速突变。图为智利北巴塔哥尼亚冰原。(法新社)

人类可能面对的6种可怕病毒

1、埃博拉病毒1976年在非洲中部出现,能使人体内脏破碎,感染者每个毛孔都会往外渗血。(维基百科)

2、拉沙热病毒拉沙热是由一种沙粒病毒引起的,医生们最早在20世纪50年代注意到该病毒。一旦染上这种病毒,人的内脏会大出血,血压急剧下降,脑部受损。每7个感染者中有1人死亡。
 
3、马尔堡病毒这是又一种致命性病毒。1967年,7名欧洲科学家在研究青猴的过程中死亡,马尔堡病毒成为了报纸的头条。20世纪80年代,马尔堡病再次在南非爆发,25%的感染者死亡。
 
4、西尼罗河病毒这种病毒由蚊子携带,随着气候变迁,目前该病毒威胁到英国。病初起时像是得了流感,之后可能出现脑膜炎、其他脑疾病和阵发性疾病。有1/10的感染者终身无法痊愈。


西尼罗河病毒由蚊子携带。(法新社)

5、登革热病毒这是热带地区的一种地方病。通过蚊子叮咬传播,会出现内脏大出血。高达50%的感染者死亡。

6、马秋波病毒一种沙粒病毒,1962年首次在玻利维亚发现,该病毒由老鼠携带。染病初期表现为发烧,然后鼻子和牙龈开始出血,胃肠内出血,30%的感染者死亡。◇
 

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