2017年度國家最高科學技術獎授予中國工程院院士侯云德,他是中國分子病毒學的奠基人和基因工程藥物的開創者之一。病毒,這個人類與之爭斗又共存的小東西,究竟有什么特性?
人類認識病毒的歷史并不長,僅有120余年。它們絕大多數的大小只有20納米~200納米,相當于雞蛋的一百萬分之一,細菌的百分之一到十分之一。
病毒不僅個頭小,結構也相對簡單,一般由蛋白質衣殼包裹核酸遺傳物質(DNA或RNA)組成,有的在衣殼外還會套上“一件脂蛋白面料的囊膜外套”。
雖然病毒可以感染幾乎所有的細菌和動植物,但它們卻算不上完整的生命體——它們自己沒有獨立的代謝和能量轉化系統,必須靠感染寄生在其他生命體的活細胞中,借助細胞的結構、“原料”、能量與酶系統生活。
病毒危害人類和動植物的健康,但也并非一無是處。
首先,有些病毒促成了生命科學中很多重要規律的發現,歷年諾貝爾獎中至少有14項頒給了與病毒有關的研究。由于病毒的組成和結構相對簡單、容易操作,科學家們常常先從病毒學的研究中受到啟發,進而管窺到自然界的奧秘。
其次,我們也可以利用病毒以毒攻毒。比如,脊髓灰質炎病毒是引起小兒麻痹癥的元兇,為了預防這種病毒,要給幼兒吃一種糖丸,而這種糖丸就是一類安全有效的減毒活疫苗——其有效成分就是基因組變異后毒力減弱的病毒株。
最后,我們也可以改造和利用病毒,攻克其他疾病。病毒基因組上有許多功能強大的遺傳元件,利用這些遺傳元件,科學家們設計了各式各樣的載體,成為實驗室里不可或缺的分子生物學工具。我們將病毒基因組中的致病成分刪除、替換上外源基因,病毒就變成了運載基因的“小汽車”。今天,這些“小汽車”已經開始應用于臨床,治療某些遺傳性疾病和腫瘤。
(摘自《光明日報》1.11)