人類為何總是無法徹底打敗病毒？

金小波

近期以來，從武漢開始的新型冠狀病毒感染逐漸蔓延到全國甚至海外，全國上下都在努力遏制它的蔓延。而在大洋彼岸，一場嚴重的流感正在席卷美國全境，根據美國疾病預防控制中心近日發布的最新估計：從2019年9月29日至今，美國至少有1300萬人感染流感，其中12萬人住院接受治療，死亡人數達到6600人。

其實，小小病毒從來就是人類最古老、最兇惡的敵人，人類在與它們的交戰中經常處于下風。在人類發展的幾千年歷史中，在不同時期、不同地域，均曾大小不等地流行過各種各樣的傳染病，諸如天花、鼠疫等，嚴重地威脅人類的生存與發展。甚至可以說，在瘟疫疾病的圍攻下，有時人類只是茍且偷生。

劫奪正常細胞才能存活的病毒

直至今天，人類與傳染病的斗爭雖然取得了巨大的成就，但也出現了某些新問題—— 一方面，一些傳統的、典型的傳染病得到了有效的控制;另一方面，一些新的、非典型的傳染病卻不斷涌現，往往令人類措手不及，埃博拉病、艾滋病、瘋牛病、禽流感、萊姆病、登革熱等成為人類的新威脅。而傳統的疾病也并非一成不變，就連臨床中最容易對付的肺炎都變得不老實，2003年的“非典”和這次的新型肺炎對人類的襲擊便顯示了“非典型”的威力。

這些與我們如影相隨，令我們吃盡苦頭、受盡驚嚇的病毒究竟是什么樣子呢？

病毒是一種形小體微、結構簡單、寄生在細胞內以復制方式增殖的微生物。要從病人身上找出致病的病毒，是很不容易的，因為它們比最小的細菌還要小幾百倍，在光學顯微鏡下根本無法看到它們的身影，只有在放大幾萬至幾十萬倍的電子顯微鏡下，才能觀察到。

病毒的結構非常簡單，甚至還不能形成一個完整的細胞，多數病毒只有一個核酸構成的“芯子”，外面包著一層蛋白質外殼。由于病毒沒有細胞器，本身不能進行新陳代謝，只能在活細胞中寄生和繁殖，這個過程自始至終都是“損人利己”的，它使被感染的生物生病甚至死亡。

生物學家深入研究了這個過程，他們發現，當病毒浮游在空氣中，或者停留在物體表面時，它們是無生命的。可是，一旦與特定的植物、動物或細菌的細胞接觸，它們又會突然“活”起來，有如海盜殺人奪船一樣，劫奪正常細胞，并利用正常細胞內原有的各種“機器”和細胞質內的“庫存”原料，瘋狂地復制自己，徹底擾亂了原來細胞的正常代謝和活動，從而使細胞出現嚴重的損傷，甚至導致細胞的死亡。

人體艱難抵抗病毒

細胞發生損傷和死亡時，人體就開始出現病理變化。例如呼吸道病毒引起粘膜上皮的壞死脫落，導致炎癥和咳嗽;口蹄疫病毒侵犯粘膜和皮膚上皮細胞，引起水泡和糜爛。

不同病毒原本只侵襲某類細胞，一些病毒只選擇感染某一類的動物，不會感染人體細胞。可是在特殊情況下，會發生動物與人類之間交叉傳染的情況。例如：1961年首次確認的禽流感病毒H5型，是流感病毒的變種之一，在雞群中傳染的話會造成大量死亡，對人類卻無害。不過，情況在1997年卻發生變化，在香港發生了有人由于禽流感病毒而死亡的現象。

人體被病毒感染后一般會產生免疫反應，生成相應的抵抗力，借以消滅入侵的病毒，并保護機體免受再次感染。然而有時病毒長期持續存在于人體內幾個月甚至幾年而不顯示臨床癥狀，這種被感染的人如果到了人群聚集的地方，便會引起疫病的爆發。

在大自然的整個生態系統中，病毒是非常活躍的成員。病毒在自然界的分布十分廣泛，而且神通廣大，幾乎可以感染所有的生物。作為最簡單的生命形態，由于它們的結構簡單和來去蹤跡難尋，所以是生命世界中迄今發現得最少，也是人類最難駕馭的一類微生物。

我們為什么打不過病毒？

我們對付小小的病毒為什么這么困難？可以說有很多復雜的原因：

第一，病毒是寄生在宿主細胞內的，它的代謝與宿主細胞的代謝密切相關，要想阻斷病毒特有的復制，幾乎是不可能的。因為在這種情況下，我們如果殺死了病毒，也就殺死了細胞。

第二，大多數病毒，當它們剛感染細胞時是查不出來的，而當細胞被復制的病毒脹滿、病毒釋放出來時，雖然可以診斷出來了，但也到了疾病的高峰期，治療就變得更加困難。

第三，病毒總是在不斷變異，比如流感病毒，每5～6 年就變得不但面目全非，性質也與原來的不一樣，對原來病毒有效的藥，對新病毒也無作用了。

病毒的這些特點，再加上它們的傳播方式多，幾乎細菌有的傳播方式（如經呼吸道、消化道、皮膚接觸等）它們都有，而且還可以經血液注射傳播，甚至通過母親胎盤和產道傳給嬰兒，再加上在傳播的過程中還可以發生變異，所以防治非常困難。

人類的傳染病大約75%都是由病毒引起的！有些傳染病的傳播力很強，短期內就可以造成在某個地區流行。在今天這個全球化時代，由于現代交通的快速與普遍，人們交往的頻繁，任何一種傳染病都有可能在幾個月甚至幾天之內傳播到全世界。以艾滋病為例，如果沒有公路、鐵路和噴氣式飛機，艾滋病病毒仍會繼續藏在中非的一些遙遠的小村莊里，但現在卻成為給全人類帶來災難的瘟疫。而2003年的非典型肺炎和現在的新型冠狀病毒肺炎則是最新的例證。

疫苗最有效，但有時也很困難

科學家想了許多辦法不讓病毒進入我們的細胞，其中疫苗是最有效的方法。自1796 年英國人愛德華·詹納首次給一名兒童實驗接種天花疫苗以來，人類已經發明了對付多種疾病的疫苗。繼天花之后，脊髓灰質炎也在全世界被消滅了，這完全是疫苗的功績。除此之外，其他許多疾病，如白喉、破傷風等，在一些發達國家也已經基本上得到了控制;而腮腺炎、麻疹、風疹、百日咳、腦膜炎的發病率也比原來大大降低了。

然而，科學研究中也同樣會出現一些不成功的事例：一些被大量使用并且被認為是“靈丹妙藥”的疫苗根本就經不起時間的考驗，最后發現效果越來越差。此外，我們至今還沒有生產出能夠對付埃博拉病、艾滋病和丙型肝炎等嚴重疾病的有效疫苗。

這不能歸咎于研究人員的失職，因為人們對細菌和病毒了解得越深入，就越是發現它們為避開機體的抵抗而設下的種種騙局很難對付。

一種疫苗的研制是從試管中開始的，在一系列的實驗（包括動物實驗）之后，人們便可以研制出候選疫苗。但有不少病毒都詭計多端，它們大量破壞候選疫苗。為了不被機體的免疫系統識別出來，這些病毒能夠改變自己的抗原，也就是它們能夠改變各自可能被識別出來的“化學標志”，這對我們的免疫系統來說便是個大陰謀。比如丙型肝炎病毒，它在每個病人的身上都不一樣;還有一類病毒（如艾滋病病毒），當其進入到人體的免疫細胞中后，便會迅速生成自己的突變體。

因此，除非能真正識別出每種病毒的“化學標志”，否則人類就別指望能獲得一種切實有效的疫苗。而且即使掌握了病毒的化學特性，仍會出現許多新的問題。比如，有些病毒（如艾滋病病毒）為研究人員設置了一系列的障礙——它們會隱藏在免疫細胞內，大部分都能發生變異以進一步躲避疫苗的反應。

另一個問題是，許多疫苗失敗的原因就在于，雖然它們能很好地抑制病毒，卻不能被穩定地保存在免疫藥劑中，特別是一些具有毒性的疫苗，還需要用化學或物理方法抑制它的活性（比如用加熱的方法）。

徹底驅除病毒的新希望

要對付這一系列的陰謀，人類只有一種武器，即破譯病毒的基因結構和功能，以很快識別出病毒的特性，制造出與此相對應的疫苗。研究人員在1990年發現，將編碼基因的質粒直接注射到動物肌肉細胞內，能在動物體內直接誘導機體產生免疫效應。這一發現為尋找免疫方法的新途徑打開了大門。

這些基因質粒是由病毒或細菌的基因構成的，如果將這些基本的遺傳信息直接種到機體中，也就是向機體中直接植入病原體的DNA，那么便可以使這個DNA在人體這個免疫的“活工廠”中根據特定的要求而“量身定做”一種相應的疫苗。由于這種方法不需要添加任何輔助藥劑或載體，故又稱“裸DNA免疫”，科學家認為這或許將是疫苗發展史上的一次革命。

此外，用轉基因的方法抗擊病毒也是一項最新的科學技術。通過轉基因的方法，科學家已經培養出了抗御害蟲的植物。如果采用同樣的方法，將從病原體基因中分離出來的某些片段轉移到植物中，是否也能使它們合成出相應的抗原，并生產出疫苗呢？最近的一些試驗證明，這種方法是可行的，科學家正在嘗試生產一種植入食物的疫苗，這就是食物疫苗。

能夠將餐桌上的食物變成疫苗，其前景將是不可估量的。說不定有一天，人們再也不用定期打針受皮肉之苦，只要吃下土豆、西紅柿、胡蘿卜、花生，便可以完成人體所需的全部免疫接種。也許到那時，許多傳染病也和天花一樣，只有在歷史教科書中才能找到了。

人與病毒的漫長戰爭還遠沒有結束，不斷變異的病毒一直挑戰著人類的智慧，但我們深信，隨著科學技術的飛速發展，人類的智慧終將徹底戰勝這最兇惡最古老的敵人。