陈根：半生物体之病毒，与万物共生长_风闻

​文/陈根

新冠病毒的出现彻底改变了世界，全球范围内几乎同一时间受到同一种病毒的侵害，是人类有史以来的头一遭。新冠病毒将人类命运前所未有的与病毒捆绑，至少在过去的三十年里，没有人会想到，有一天人类社会会这样被病毒裹挟着一往无前地奔向人类文明的远方。

新冠疫情给人类社会带来的改变虽是人们所未曾预料的，但却并非无迹可寻。事实上，人类演化的漫长是众所周知的。在这几千万年里，人类和万物一起生长着。其中，就包括了****病毒。病毒影响了人类的发展，追溯病毒的过去，其演化或许比我们以为的还要深刻。

半生物体之病毒

**事实上，**人类在近代以前是不知道病毒这种半生物体的。19世纪晚期，在研究烟草花叶病的原因时，伊万诺夫斯基提出致病因子与细菌的特性不相吻合。于是，他将这种物质命名为“滤过性病毒”，为病毒学的创立奠定了基础，这也是人类在病毒意义上首次使用Virus一词。伊万诺夫斯基作为世界上第一位发现病毒的人，也被后人誉为“病毒学之父”。

20世纪20年代，斯坦利从患有花叶病的烟草叶子的提取液中浓缩、分离出蛋白质结晶，用实验证明这种蛋白质结晶具有传染性，亦即能够进行自我增殖，发现了病毒的结构——95%蛋白质+5%核酸。

在电子显微镜的发明人、1986年诺贝尔物理学奖得主恩斯特·鲁斯卡的弟弟哈尔墨特·鲁斯卡的协助下，德国生物化学家考舍于1939年终于观察到了烟草花叶病毒，并确认其为杆状颗粒。从最初推定烟草花叶病毒为滤过性病原体，到直接观察到这种滤过性病原体为一种亚微观颗粒，人类整整用了41年。

现在，人们已经清晰了病毒的本质，即一种个体微小，结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。

病毒以一种非细胞生命形态存在着，由一个核酸长链和蛋白质外壳构成。病毒没有自己的代谢机构，没有酶系统。因此，病毒离开了宿主细胞，就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。**换句话说，病毒****是一种介于非生命体与生命体之间的特殊生物体，**只有进入细胞中后，病毒才具有生命力。

病毒的复制、转录和转译的能力都是在宿主细胞中进行。当它进入宿主细胞后，它就可以利用细胞中的物质和能量完成生命活动，按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。这意味着，病毒进入到细胞里之后，能够改变细胞，这也是造成人体得病的原因所在。

病毒还分为RNA病毒和DNA病毒，RNA病毒是没有DNA的，有DNA的病毒则被称之为“DNA病毒”。我们所熟知的麻疹病毒、埃博拉病毒、流感病毒都是RNA病毒，包括此次全球流行的新冠病毒，也是RNA病毒；天花病毒、噬菌体则是DNA病毒。

此外，RNA病毒可以分为双链RNA病毒、（+）单链RNA病毒、（-）单链RNA病毒和单链RNA逆转录病毒四种；DNA病毒又可以分为双链DNA病毒、单链DNA病毒、双链DNA逆转录病毒三种。

相对来说，单链结构的RNA的变异能力强，DNA的变异能力要弱一些。比如，此次的新冠病毒，就从变异株阿尔法（Alpha B.1.1.7 ）到贝塔（Beta B.1.351），再到伽玛（Gamma P.1）和德尔塔（Delta B.1.617.2）。人体每次变异，新冠病毒又都携带着更强的传播力向人类社会进军。

病毒是生物的底色

如上所述，病毒自身没有新陈代谢的功能，也没有细胞。因此，病毒也可以看作是碎片化的RNA和DNA。RNA和DNA作为人类遗传信息的载体，使得病毒享有相当大的优势，即其****可以在任何时候利用这些碎片化遗传信息的。

要知道，世界上所有的人类都共享“人类基因库”，人类与黑猩猩则共享“灵长类动物基因库”。而跨物种的遗传信息，则是无法交流的，除非运用转基因技术。但是，病毒利用其碎片化的RNA和DNA的优势，却可以进入地球所有生物的基因库（细胞体），以保持其****遗传的多样性与灵活性。

也就是说，病毒可以在不同物种之间传递基因。这不是“转基因技术”，而是一种转基因技术的自然手段，在生物进化史上扮演着重要的角色。

比如，病毒造就了地球今天的环境，遍布了****地球的每一个角落。所有人们能想象到的地方都有病毒的存在，包括海洋、冰川、沙漠、火山。事实上，地球上病毒最多的地方就是海洋，在一升的海水里，有大约1000亿的病毒。这些病毒在基因交换的过程中，促成了海洋生物的演化。可以说**，**病毒维持着生态平衡，并且默默地改造着地球的环境。

**再比如，病毒在人们****的DNA里留下了丰富的信息，人类DNA片段中8%来自病毒，**说它们是人类亲缘有点远的祖先也不为过。而大多数病毒对人体其实是有益的——病毒能帮助人体平衡肠道中的菌群防止对人们的身体造成损害。

病毒在不同宿主间穿梭，有一定几率携带上一部分宿主的基因片段，然后插入到下一位宿主的基因里，这才使得人类或其他物种能够具有多样性。

此外，卡尔·齐默在其著作《病毒星球》里还****指出，所有哺乳类动物，当然包括我们人类，胎盘的产生就来自病毒的贡献。如果没有病毒的贡献，人类将进化不出来胎盘。哺乳动物能进化出胎盘，就是因为哺乳动物的祖先感染了一种病毒而导致的。这种病毒把抵御免疫系统攻击的能力转移给了哺乳动物，并且落实到生殖功能上。

不夸张地说，病毒这种特殊的生物体，是地球上最初的生命形式。从微观层面来看，病毒在人类进化史中的意义都是重大的。

和平相处或者激烈开火？

除了微观层面对人类社会的改变，病毒对人类文明进程的塑造更是在宏观层面淋漓尽致地体现了出来。

一方面，人类****与病毒长期和平相处。也就是说，我们人类身上也有一些病毒，对我们是无害的，或者说它已经是人体上的微生物群落中的一个“物种”了。究其原因，则是因为人体作为天然宿主也习惯了病毒在人体上的进化，从一类宿主到了另一类宿主身上时，病毒往往会为了适应新宿主而快速进化，减少新宿主免疫系统对它们的“剿杀”。

**因此，并非所有的病毒都是致命的，或者说，致命不是病毒的目的。**它们的目的无非想寄生在宿主身上，以源源不断地“吃到”宿主身上的蛋白质——所以，宿主的死亡并不利于它们本身的存活。

况且，它们繁衍（裂变，实际是一种化学反应）也是有极限的，正如人类细胞每时每刻都在新陈代谢一样，病毒也是在不断新陈代谢的。只要死亡与更新的速度达到一定的均衡性，病毒并不会对宿主产生什么危害。比如，人体长期携带的几千种病毒，就是更早以前各种“传染病”遗留下来的。

另一方面，从进化论的角度看，病毒****的进化亦并非万能的。简单来说，就是很多病毒在遇到人之前没有做好跨种传染的准备。比如我们知道的蝙蝠，身上带有很多病毒，一旦传到人身上，人就受不了。而病毒对蝙蝠没有伤害，还在于蝙蝠的免疫系统比较特别。不像人类免疫系统，一有外物入侵，立即就会发起抵抗。

**这样的特点也使得病毒变得面目可憎，**由于无法单独进行代谢活动，病毒需要通过将核酸注入宿主的细胞内部进行“繁衍”。病毒核酸一旦进入宿主细胞核增殖，将会打乱细胞正常翻译、转录。通过抗原蛋白对宿主细胞入侵损害或由于病毒入侵导致的免疫过激，将会导致宿主细胞损伤甚至死亡，对人类健康产生不可逆转的负面效应。

目前发现的****对于哺乳动物致命的病毒就有32万种，它对人体的害处毋庸置疑。著名的“天花病毒”、“艾滋病病毒”、“埃博拉病毒”等，由于大多表现出致命性，所以令人谈病毒色变。

从进化角度来看，一切都有迹可循，这对于新冠病毒的未来也是具有启示性的。新冠病毒进入新宿主体内，或者被免疫系统发现，双方激烈开火，决一胜负。又或者在不远以后，病毒通过演化，能够轻易逃避开人体的免疫系统，顺利在人体内安家落户。不论结果如何，病毒都已经深刻影响了人类社会，其演化和发展比我们以为的也要更深刻。