




什么是病毒?
病毒比細菌要小得多,它是由DNA或RNA形成的遺傳物質加上蛋白質構成的有機體,有遺傳、復制等生命特征,沒有生物體具有的細胞結構。
實際上我們生活在一個充滿病毒的世界,各類病毒種類繁多,數量龐大。海洋中可能包含比恒星數量更多的病毒粒子,哺乳動物身上可能有32萬種不同種類的病毒潛伏著。病毒不僅數量龐大,而且傳播力驚人。在這些病毒中,有的給人類造成極大的危害,比如狂犬病病毒、脊髓灰質炎病毒、埃博拉病毒,麻疹病毒、腮腺炎病毒、人類免疫缺陷病毒( 艾滋病毒)、天花病毒以及新冠狀病毒;但也有很多給地球上的生命(包括人類生命)帶來了適應性的好處,而不是危害。
比如,有兩種起源于病毒的不同長度的DNA ,現存在于人類和其他靈長類動物的基因組中,沒有它們將不能懷孕。一些病毒能殺滅細菌,沒有它們,地球可能被細菌塞滿了。還有一些其他來自病毒的基因,有助于胚胎的生長、免疫系統的調節、抑制癌癥。病毒的重要作用還在不斷被發現。
如果真的一夜之間,所有的病毒都消失了,人類或許也會遭受災難。
病毒是一種寄生生物。每個病毒顆粒都由蛋白質膠囊(即衣殼)及其內的一系列遺傳指令組成。衣殼被一層像糖葫蘆外面的糖漿一樣的膜狀包膜包圍著,保護病毒并幫助它抓住宿主細胞。酒精可以消毒, 就是因為75%以上純度的酒精可以溶解病毒表面的這層殼,使它失去活性。
病毒只有通過進入細胞,并控制細胞,利用細胞中的物質和能量,才能完成生命活動,按照它自己的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒,從而實現復制自己。你可以把病毒視為一條蛋白質包裹的消息,可能是壞消息,也可能是好消息。如果宿主細胞幸運的話,病毒也許只是暫住一下,要么處于休眠狀態,要么將它的小基因組反向整合到宿主的基因組中。科學家認為從這個意義上來說,是細胞生物從病毒中獲取基因,豐富了遺傳多樣性,根據這種說法,在過去的數十億年中,病毒通過在其基因組中沉積新的遺傳信息,豐富了細胞生物的進化選擇。如果宿主細胞不走運,病毒就會開始指揮細胞瘋狂地制造病毒,細胞會一個接一個地被感染。
變異的病毒
很多病毒都在不斷變異,以獲得更好的生存策略。新冠病毒也正是在與我們的免疫系統的戰爭中,不斷變異,尋找更好的生存之道。到目前為止,新冠病毒出現過德爾塔株、奧密克戎株等變異類型。新冠病毒之所以“善變”,是因為它是RNA病毒。RNA病毒復制依賴于自身攜帶的RNA聚合酶,這種聚合酶糾錯能力比較差,若病毒在復制前發生基因突變,聚合酶不會清除出現突變的基因。長此以往,突變基因就會在RNA病毒中不斷積累,最終導致RNA病毒不停變異。
上面我們也說過,病毒是結構非常簡單的有機體,它不能單獨生存,必須依賴于宿主的細胞才能進行生存與繁殖。如果毒性太強,把宿主全部殺死,病毒也就失去了寄生的基礎。保留更多的宿主,病毒家族才能盡情繁衍。
我們不妨用軍備競賽來比喻病毒與宿主兩者間的關系,如果人的免疫系統強大了,能壓制住病毒,病毒進入人體后就會被免疫系統清除掉。所以病毒為了活下去,也要提升自己的“ 軍備”,即不停地變異,以逃避宿主免疫,而后得以繼續在宿主身上進行復制。因此,新冠病毒“ 善變”是它生存下去的必然選擇。
總的來說,盡管病毒可能變強也可能變弱,但想多繁衍,還是弱些好。變強的病毒對宿主產生的危害較大,因而較難進行大范圍傳播。而變弱的病毒,對宿主造成的損傷較小,其在宿主身上就能停留更長時間,同時由于其對宿主影響小,不會太影響宿主進行活動,因此變相促進了自身的傳播。從某種程度上來說,變弱的病毒反而更容易傳播。這也是為什么現在傳染性更強但危害更小的奧密克戎會成為主流,其他新冠病毒變異株已經很少聽到了。變得易傳播但毒性小,或許正是新冠病毒的進化選擇吧。
身體里的戰爭
當病毒給第一個受害者造成不適或痛苦后,便不停地復制并在人與人之間傳播,當它席卷一個社區或一個國家,那就是流行病。如果它遍及世界,那就是大流行病。流行病的制造者中,最臭名昭著的是冠狀病毒。冠狀病毒是一個大型病毒家族,引發SARS( 嚴重急性呼吸系統綜合征)、MERS( 中東呼吸綜合征)、Covid-19( 新型冠狀病毒感染)的都是冠狀病毒。
1965年,科學家分離出了第一株人體的冠狀病毒,在電子顯微鏡下可觀察到其外膜上有明顯的棒狀粒子突起,使其形態看上去像中世紀歐洲帝王的皇冠,因此命名為“ 冠狀病毒”。冠狀病毒顆粒的平均直徑只有100納米,呈球形或橢圓形,病毒的包膜上存在刺突,整個病毒像日冕,不同的冠狀病毒的刺突有明顯的差異。其具有高傳染性的關鍵點是表面的刺突蛋白, 它是進入人體細胞的鑰匙。 你可能只是與陽性病人擦肩而過,吸入了帶有新冠病毒的飛沫,或者揉眼摳鼻前忘了洗手,感染就開始了。
感染開始階段我們還沒有什么感覺,病毒進入人體后,會先低調地大量復制生產自己,當病毒大軍形成后,將會對人體內的宿主細胞發起攻擊。因此,一個人沒有表現出感染的典型癥狀,并不能說明這個人沒有感染新冠病毒,他有可能處于新冠病毒的潛伏期。在前兩天,病毒會首先在咽喉處大量復制,所以我們會感到喉嚨痛,渾身無力。
當正在巡邏的白細胞發現病毒后,它們會將病毒連同宿主細胞完全摧毀。白細胞有8個工種:指揮官T細胞、吞噬一切的巨噬細胞、士兵嗜中性粒細胞、殺毒專家NK細胞、偵察員樹突狀細胞等。不同工種的白細胞各有不同的大用處,都擁有視死如歸的戰斗意志。當偵察員樹突狀細胞巡邏發現病毒時,會立刻報告指揮官T細胞,T細胞會召集殺毒專家NK細胞和自己一起抗擊病毒。如果仍有漏網的病毒潛伏到身體各處大量繁殖,那么事態就變得很嚴重,全體白細胞士兵們都會被調動起來,準備與病毒大決戰,一舉消滅它們。
同時,為了與大量病毒戰斗,白細胞們也會向身體發出求援信號,發出“致熱原性細胞因子”,告訴下丘腦,身體正在遭受非法入侵,快升高體溫。此時骨髓開足馬力生產造血干細胞,為白細胞提供援軍,全身升溫,進入全面戰爭狀態。我們開始發燒、癥狀最重的時候,正是免疫系統與病毒殊死搏斗的時刻。大決戰拉開序幕后,白細胞們巡查全身各處,一旦找到感染者,就召喚巨噬細胞和噬中性粒細胞將它們全部吃掉,只要有嫌疑的細胞都一齊消滅。我們這時會感到渾身酸痛乏力,頭昏腦脹,高燒不退。這時我們吃下退燒藥,給下丘腦營造戰斗結束可以降溫的假象,同時,還會抑制前列腺素的合成,起到鎮痛的作用,幾個小時后,我們不再發燒,也不再酸疼了,可以睡個好覺了。
再往后,身體戰勝了病毒,體溫恢復正常,身體不再酸疼,但是開始咳嗽、流鼻涕。這是我們的身體在打掃戰場,清除垃圾,這些排出體外的痰液或者鼻涕,都是病毒破壞呼吸道黏膜留下的壞死細胞,或者是陣亡的白細胞,呼吸道分泌的黏液將它們包裹起來,通過咳嗽、流鼻涕由呼吸道中的纖毛把它們掃出體外。大概只要7天左右,我們進行抗原和核酸檢測時,就已經顯示陰性,可以結束這次病毒感染過程。當然這場戰斗也不會白打,身體中會留下這種病毒的抗體記憶,獲得更強的免疫力,下次可以更快地識別并消滅病毒。
在我們的身體中,時刻在重復著這樣的戰斗,這場身體里的戰爭,保衛著我們的健康。