病毒與人類

苗德歲

病毒聽起來很嚇人，但實際上，從人類起源開始，病毒與人類之間一直是協(xié)同進化的關(guān)系。病毒與人類宿主之間的持久斗爭是人類演化的關(guān)鍵推動力，甚至于可以說，沒有病毒，就不會有人類！

在大約6600百萬年前生命史上的第五次生物大滅絕中，恐龍以及許多物種都滅絕了。但是有一類長得跟現(xiàn)在的鼩鼱差不多大小的毛絨絨的“夜行者”們，因為住在地下洞穴里面，卻僥幸地生存了下來。這些小動物跟恐龍曾同時生存了大約一億年左右，它們身上長著毛發(fā)，有乳腺，但是還沒有胎盤。我們所熟悉的大多數(shù)現(xiàn)代哺乳動物，都屬于有胎盤的哺乳動物（包括我們?nèi)祟愖陨恚?。有了胎盤，我們才能在出生之前，在母體的子宮里面發(fā)育成熟。

病毒DNA用自己的基因進行自我復制，然后嵌入宿主的基因組之中。早期哺乳動物祖先利用基因組中多余的病毒片段，借助共生的逆轉(zhuǎn)錄病毒演化出了胎盤。而其他的共生病毒，又幫助我們從一團細胞最終變成了成熟的胎兒，并保護我們免受各種病原體的侵害，爾后順利地呱呱落地。換句話說，若不是借助病毒蛋白質(zhì)的話，就不會演化出最初的有胎盤哺乳動物，更不會有后來的人類。

另外，近年來科學家們利用大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，自人類與黑猩猩“分手”以來，近三分之一的蛋白質(zhì)適應(yīng)演化，都是病毒驅(qū)動的，而背后真正的推手是自然選擇。在人類演化過程中，當瘟疫出現(xiàn)時，被病毒襲擊的宿主，要么自身產(chǎn)生抗體得以適應(yīng)而生存下來，要么死亡乃至于滅絕。但這宿主的滅亡，對病毒來說其實并非好事；如果宿主滅亡了，除非病毒立即找到新的宿主，否則便與原來的宿主“同歸于盡”了。顯然，這無異于是自殺行為。因此，一方面病毒不得不減弱毒性；另一方面，宿主的免疫系統(tǒng)也會“全面反擊”病毒的侵害。我們體內(nèi)蛋白質(zhì)有許多功能，有時只要對其性狀與組成進行細微的調(diào)整，就可以擊敗病毒。有意思的是，最近的研究表明，不僅免疫系統(tǒng)的細胞蛋白質(zhì)有免疫功能，而且?guī)缀跛屑毎牡鞍踪|(zhì)在接觸病毒時，都能參加“抗疫戰(zhàn)斗”！這種免疫系統(tǒng)外的“戰(zhàn)斗者”不少于免疫系統(tǒng)內(nèi)的“戰(zhàn)斗者”———可以說是“眾志成城”（科學家們至少找到了1300多種蛋白質(zhì)具有“免疫功能適應(yīng)性”）。由于病毒試圖“劫持”宿主細胞的所有功能來自我復制并蔓延，因此它們自然會驅(qū)動宿主使用身上的所有細胞“武器庫”來予以反擊。這類在病毒面前所面臨的“生與死”的選擇壓力，實際上比獵食者的捕獵以及其他環(huán)境變化的自然選擇壓力更大。所以，病毒與人類的協(xié)同進化，堪比蘇美冷戰(zhàn)時期的軍備競賽一樣：花樣翻新，魔高一尺道高一丈。所以，病毒學家與人類學家們一致認為，病毒是人類演化最有力的驅(qū)動力。

更有意思的是，由于蝙蝠遠比人類的演化歷史長，故跟病毒協(xié)同進化的歷史也更加漫長，因而它們身上已演化出了“百毒不侵”的細胞和生理功能。蝙蝠對很多病原體有免疫力，但它們體內(nèi)的病原體數(shù)量卻很少；因此，它們的免疫系統(tǒng)把病原體有效地控制在最低水平。盡管我們目前對蝙蝠的免疫系統(tǒng)還知之不多，但有些科學家把它們強大的免疫功能歸功于它們所具有的大幅度能量代謝的功能。比如，蝙蝠的體溫波動幅度很大，在靜止時，基礎(chǔ)代謝水平降到很低，客觀上限制了病原體的復制。在飛行時，體溫則高達四十多度，極大地激發(fā)了其免疫系統(tǒng)功能。這在哺乳動物中是非常罕見的。大家想一想：我們?nèi)羰前l(fā)燒到四十度，會是什么樣的后果？所以，那些吃蝙蝠的人應(yīng)該深刻反省一下，既然你沒有那個金剛鉆，就千萬別攬那個瓷器活！

近些年來的人類基因組研究揭示，我們的基因組里有成千上萬病毒基因的痕跡，而這些病毒基因的頻繁變異以及新病毒基因的侵入，無時無刻不在發(fā)生著。我們周圍的病毒，簡直是無處不在，毫不夸張地說，我們是生活在病毒的汪洋大海之中。美國著名科普作家齊默曾寫過《病毒星球》一書，他指出，地球上生命的基因多樣性很大一部分即蘊藏在病毒之中；我們呼吸的氧氣，其中很大一部分是在病毒幫助下產(chǎn)生的。連地球的溫度都與病毒活動息息相關(guān)。我們基因組的一部分就來自感染了人類遠古祖先的上千種病毒。其實，地球上的生命，很可能就是在40億年前從病毒起源的。我們跟病毒之間的關(guān)系，真是“剪不斷理還亂”。病毒是我們既不想要但又離不開的“老朋友”。

齊默在《病毒星球》一書的末尾還寫道，人類作為哺乳動物的一員，已經(jīng)跟病毒組成了難以分割的混合體。清除了體內(nèi)的病毒基因，我們可能無法活著從子宮里生出來……病毒一詞原本就包含了兩重性：一方面是給予生命的物質(zhì)，另一方面代表了致命的毒害。病毒的確是致命的，但同時又賦予了這個世界不可或缺的創(chuàng)造力。因此，創(chuàng)造與毀滅又一次完美地結(jié)合在了一起。

要理解病毒以及它們與人類之間協(xié)同進化的關(guān)系，就必須學習生物演化論以及生命演化的歷史。就像遺傳學家杜布贊斯基所說的那樣：“沒有達爾文的生物演化論，生物學里的所有現(xiàn)象都無法解釋?！?/p>

選自《中華讀書報》