病毒簡史

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誰也沒想到，今年過年，所有人的心都被“新型冠狀病毒肺炎”這個詞給揪住了。

然而，雖然這種病毒名為“新型”，但是冠狀病毒早就不是新鮮名詞了。

1937年，冠狀病毒（Coronaviruses）首先從雞身上分離出來。

1965年，分離出第一株人的冠狀病毒。由于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(tài)看上去像中世紀(jì)歐洲帝王的皇冠，因此命名為“冠狀病毒”。

1975年，病毒命名委員會正式命名了冠狀病毒科。根據(jù)病毒的血清學(xué)特點(diǎn)和核苷酸序列的差異，冠狀病毒科分為冠狀病毒和環(huán)曲病毒兩個屬。冠狀病毒科的代表株為禽傳染性支氣管炎病毒（Avian infectious bronchitis virus，IBV）。

在2002年冬到2003年春肆虐全球的嚴(yán)重急性呼吸綜合征（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS，傳染性非典型肺炎）就是冠狀病毒科冠狀病毒屬中的一種。中國爆發(fā)“非典型肺炎”SARS，在全球引起近萬個確診病例，造成900多人死亡。

2009年，甲型H1N1流感，也就是“豬流感”病毒，在墨西哥露面。

2014年，非洲幾內(nèi)亞爆發(fā)“埃博拉病毒”，當(dāng)年就造成了11000人死亡;同年，南美的智利發(fā)現(xiàn)“寨卡病毒”，到2016年，寨卡病毒的傳染被列為國際緊急衛(wèi)生事故。

2012年9月，新型冠狀病毒在沙特被發(fā)現(xiàn)，在此之前，約旦、英國和德國都曾報(bào)告了感染病例。冠狀病毒屬于一大病毒家族，可以在人體上引發(fā)從普通感冒到非典等多種病癥。新型冠狀病毒與非典病毒同屬冠狀病毒，感染者多會出現(xiàn)發(fā)燒、咳嗽、氣喘等嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)綜合征并伴有急性腎衰竭。

2012年9月26日，世界衛(wèi)生組織向194個成員國發(fā)出新型冠狀病毒防御指南，并呼吁全球衛(wèi)生機(jī)構(gòu)人員上報(bào)所有赴沙特或卡塔爾旅行、并患有急性呼吸道感染的病例。在發(fā)給194個成員國的衛(wèi)生指南中，世界衛(wèi)生組織表示，衛(wèi)生工作人員應(yīng)對患有急性呼吸道病癥，并在過去10日內(nèi)去過新型病毒發(fā)現(xiàn)地或接觸過疑似及確診病例的患者保持警惕。受感染患者可能還伴有發(fā)燒（體溫高于38攝氏度）和咳嗽癥狀，并需要住院治療。

2014年，香港衛(wèi)生專家排除了它與甲型流感和乙型流感病毒有關(guān)的可能性，與1997年出現(xiàn)的H5N1禽流感病毒也沒有聯(lián)系。

2020年1月20日，國家衛(wèi)健委高級別專家組成員高福院士表示，2019新型冠狀病毒是目前已知的第七種冠狀病毒。

為什么時不時就有病毒爆發(fā)？我們不能消滅病毒嗎？下一次爆發(fā)的會是什么病毒？下一次爆發(fā)又會在什么時候？

歷史一次次地提醒我們：或許，是時候關(guān)心一下那些叫做“病毒”的小東西了。

地球就是一個“病毒星球”

簡單說來，病毒就是寄生蟲。

寄生蟲是什么意思？就是靠自己沒法生存的物種，一定要依附一個宿主。這個宿主可以是一個簡單的細(xì)菌，可以是一個細(xì)胞，可以是一個生物體，也可以是人類這樣復(fù)雜的生物體。

病毒是寄生蟲，不依附于其他生物就沒法存活、沒法繁殖、沒法復(fù)制。

有一本書叫《病毒星球》，這本書的作者是美國耶魯大學(xué)學(xué)者卡爾·齊默。這本書的核心就是告訴我們：我們生活的歷史，其實(shí)就是一部病毒史;病毒不僅從未離我們遠(yuǎn)去，也永遠(yuǎn)不會離我們遠(yuǎn)去;而且，雖然它們的名字叫做“病毒”，但是它們的作用可遠(yuǎn)不止讓人得病這么簡單。

首先，我們可以這樣說：我們這個地球上的病毒，數(shù)量多到“令人發(fā)指”。比如說，當(dāng)你跳進(jìn)海水里暢快游泳的時候，你其實(shí)是在一大堆病毒里鉆來鉆去。根據(jù)科學(xué)家計(jì)算，在每升海水當(dāng)中，含有1000億個病毒顆粒;在地球的所有海洋里，大約存在著10的31次冪個病毒顆粒。

10的31次冪個病毒顆粒是什么概念呢？這個數(shù)量是海里面所有魚、蝦、蟹及其他海洋生物數(shù)量加到一起的15倍;這些病毒的總重量相當(dāng)于7500萬頭藍(lán)鯨;如果把這些病毒挨個兒排成一排，它們的長度會是4200萬光年，這比整個銀河系還要大得多。

這就是病毒，你看不到的病毒。

為什么看不到呢？因?yàn)椴《具@個東西，小到不可思議。

想象一下，首先抓一把廚房里的食鹽撒在案板上，然后把每個食鹽顆粒想象成一個小立方體。就在這個小立方體的每條邊緣上，可以肩并肩排下100個細(xì)菌;但是如果換成了病毒，竟然可以排下1000個之多。病毒就是這么小。

病毒的結(jié)構(gòu)也很簡單，大部分就是蛋白質(zhì)外殼包裹著幾個基因而已。

比如說引起普通感冒的“鼻病毒”，它身上只有10個基因（我們?nèi)祟惿砩嫌?0000個基因）。但就是這么點(diǎn)兒基因，鼻病毒竟然能組合出神奇的遺傳信息，騙過人類身體的免疫系統(tǒng)，入侵到身體當(dāng)中，去復(fù)制自己。而且，你肯定想不到，我們每個人的身體里，也到處都有病毒。

以前專家認(rèn)為，人的肺部當(dāng)中沒有病毒，或者含有少量的病毒，但實(shí)際上，新的研究表明，我們肺部里的病毒一點(diǎn)也不少。

2014年，一項(xiàng)調(diào)查顯示，103個健康人當(dāng)中有71個人都攜帶有可以導(dǎo)致宮頸癌的HPV病毒;在美國，大約有3000萬女性攜帶這種病毒，但是他們自己不知道，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下病毒并不會造成傷害。

病毒，成就了我們每一個人

《病毒星球》作者卡爾·齊默

病毒的種類很多，其中有一類病毒，叫做“逆轉(zhuǎn)錄病毒”，你可以把它們理解成“基因快遞員”。

當(dāng)“逆轉(zhuǎn)錄病毒”侵入一種動物體內(nèi)，它就會把遺傳物質(zhì)插入這種動物細(xì)胞的DNA當(dāng)中。這樣，它就完成了一次遺傳物質(zhì)“包裹”的“送貨”服務(wù)。

有趣的是，這次“送貨”還只是一個開始。當(dāng)這種動物的細(xì)胞分類的時候，會同時把自己的DNA和入侵病毒的DNA都復(fù)制一遍，然后傳遞下去。

還有的時候，這些病毒的DNA還會穩(wěn)定地待在細(xì)胞里面，從一代傳給下一代。這就形成了“內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒”。

實(shí)際上，像這樣的“內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒”一直在反復(fù)入侵我們?nèi)祟惖幕蚪M。

我們每個人的基因組中都攜帶了將近10萬個“內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒”的DNA片段，這些片段占到人類DNA總量的8%。如果作為比較的話，那些負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)編碼的基因，只占到了1.2%。

也就是說，我們的基因組，可以說是個“病毒泛濫”的地方。但恰恰是這些泛濫的病毒，成就了今天的我們。

科學(xué)家曾經(jīng)驚訝地發(fā)現(xiàn)，某種病毒中的一個基因，能合成一種叫做“合胞素”的蛋白質(zhì)，而這種蛋白質(zhì)能形成一種東西，那就是胎盤。

這意味著，一種新型的生命形式——“哺乳動物”，有機(jī)會出現(xiàn)在地球上了。

反過來，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)，如果把合胞素基因從哺乳動物母體中刪除，就沒有一個寶寶可以活著生出來。

于是，科學(xué)家慢慢為我們揭開了一幕宏大的“歷史劇”，大致情節(jié)如下：一億年前，我們的遠(yuǎn)古祖先被一種病毒感染，獲得了最早的合胞素蛋白，于是產(chǎn)生了最早的胎盤，變成了最早的哺乳動物; 在演化的過程中，又有新的“內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒”入侵這些動物，有的新病毒帶有新的合胞素基因，而且能產(chǎn)生更優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì);漸漸地，因?yàn)椴煌膭游锊粩啾徊煌《靖腥?，產(chǎn)生新的基因，于是動物們產(chǎn)生了不同的分支，有了后來的食草哺乳動物、食肉哺乳動物，以及最終的產(chǎn)物——我們?nèi)祟悺?p>

一群噬菌體在攻擊一個細(xì)菌

HPV 病毒

沒有病毒，就沒有我們的祖先，更不會有我們。換句話說，我們大家之所以能誕生，其實(shí)是蒙受了那些小小病毒的大大恩澤。

救命的病毒，可愛的病毒

病毒不僅促成了我們的誕生，還一直在改造我們生活的環(huán)境。

比如說，有一種病毒，叫做“噬菌體”，每種特定的噬菌體會入侵特定的細(xì)菌，并且殺死那些細(xì)菌。這可是意味深遠(yuǎn)的一件事。

要了解細(xì)菌如何入侵宿主，我們可以先來看看噬菌體是如何入侵宿主細(xì)菌的。

噬菌體會先感染細(xì)菌的表面，然后把自己的DNA注入宿主細(xì)胞。注入以后，噬菌體有兩個選擇：將自己的基因隱藏在宿主的基因組里，也就是潛伏下來。人類的基因組里就有很多病毒潛伏留下的痕跡。這一感染途徑又叫溶源。

利用宿主細(xì)胞的能量和材料，復(fù)制新的病毒。由于細(xì)胞內(nèi)的能量和物質(zhì)被病毒劫持，細(xì)胞往往會發(fā)生病變，最終導(dǎo)致破碎，病毒借此出逃的機(jī)會，就可以繼續(xù)去感染更多的細(xì)胞。這一感染途徑又叫裂解。

這就是最簡單的病毒入侵細(xì)菌細(xì)胞的過程。病毒的種類雖然多種多樣，也在發(fā)生變異，但其感染細(xì)胞乃至感染生物體的邏輯都是一樣的。

還記得剛才說的海水里的病毒嗎？海水里就有不少噬菌體。在短短1秒鐘之內(nèi)，海洋中的這些噬菌體，就能對細(xì)菌之類的微生物發(fā)起10萬次進(jìn)攻。結(jié)果是，每一天這些病毒能殺死海洋中15%-40%的細(xì)菌，讓廣闊的海洋不至于變成一汪“細(xì)菌水”。

正是由于這個特點(diǎn)，某些病毒還能抑制傳染病的蔓延。比如霍亂病，就是由一種叫做“霍亂弧菌”的細(xì)菌導(dǎo)致的，這種細(xì)菌由水傳播。但是，當(dāng)霍亂弧菌爆發(fā)，導(dǎo)致霍亂病流行的時候，病毒也會迅速增加。大量的病毒會對霍亂弧菌發(fā)起一次又一次迅猛的攻擊，越來越快地殺死霍亂弧菌。直到病毒殺死霍亂弧菌的速度超過了細(xì)菌繁殖的速度，這樣，霍亂弧菌就“全線潰敗”，霍亂病也就停止了。

剛才說了，病毒還是“基因快遞員”，它們載著不同的基因，在物種之間穿梭來去，把新的基因“送”給不同的“收件人”。

正是由于病毒的這種特點(diǎn)，它們促成了光合作用，幫助我們的地球成為了一個“氧氣星球”。

怎么回事呢？原來，全球四分之一的光合作用都要?dú)w功于一種海洋里的細(xì)菌，叫做“海洋聚球藻”。

海洋聚球藻之所以能進(jìn)行光合作用，是因?yàn)樗幸环N能捕捉光子（光的基本粒子）的蛋白質(zhì)，而這種蛋白質(zhì)的基因編碼，正是來自于某種病毒。

正是這種在海洋里自由漂浮的病毒，把光合作用的基因“送”給了海洋聚球藻，海洋聚球藻才能進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生大量的氧氣，改變了地球大氣的組成成分。

科學(xué)家粗略估計(jì)，地球上10%的光合作用都是因?yàn)椴《舅鶖y帶的基因而發(fā)生的。這就意味著，你每呼吸10次，就有一口氧氣來自于那些無處不在的病毒。

大規(guī)模疾病爆發(fā)的背后

既然病毒在我們這個地球上這么常見，既然病毒一直在影響我們的進(jìn)化，既然我們作為一種動物一直和病毒共存亡，那么可以想見，病毒不是人類的專利，我們和其他動物一定“共享”著病毒們。

恰恰在這方面，病毒暴露出它殘酷的一面，那就是大規(guī)模的傳染病。

最常見的就是“流感”。幾乎所有人都得過流感，出現(xiàn)過呼吸道的病癥，但是你大概不知道，流感這種病其實(shí)跟人沒什么關(guān)系，它們來自于鳥類，而且這種病本來跟呼吸道也沒半點(diǎn)關(guān)系。

怎么回事呢？其實(shí)，流感病毒感染的是鳥類的消化道，而不是呼吸道。但是，病毒是會“突變”的。一個鳥類流感病毒，只需要幾個簡單的突變，就能搖身一變，成為感染人類的新型病毒。而且，人類呼吸道細(xì)胞表面的受體和鳥類消化道細(xì)胞的受體非常接近。于是，當(dāng)這些從鳥類身上突變而來的新型病毒傳到人身上的時候，它們在人類身上引起的就是呼吸道病癥，也就是“流感”。

還有可怕的艾滋病，也是由病毒引起的。艾滋病病毒大致可以分兩種：一種叫HIV-1，一種叫HIV-2。

經(jīng)過艱苦的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：HIV-2型病毒來自于西非的一種猴子，叫做“白頂白眉猴”，這種猴子攜帶了一種SIV病毒，獨(dú)立演化成了HIV-2艾滋病病毒。

果子貍

西非的獵人經(jīng)常捕殺這種猴子，賣它們的肉。當(dāng)猴子咬了獵人，或者屠夫處理猴子尸體的時候，含有病毒的猴子血液進(jìn)入了人體，就會感染這種病毒。然后，這些病毒開始自我復(fù)制，逐漸適應(yīng)新的宿主——也就是人類。

而HIV-1型病毒則有完全不同的來源。它們來自另一種動物：黑猩猩。

1989年，法國科學(xué)家偶然間在生活于喀麥隆和坦桑尼亞的黑猩猩糞便當(dāng)中，檢測出了跟HIV-1型病毒非常接近的病毒，坐實(shí)了這件事。

隨著20世紀(jì)初非洲人口的膨脹（以及或許存在的當(dāng)?shù)厝耸秤煤谛尚傻那闆r），這種病毒伺機(jī)入侵到人類身上，導(dǎo)致了艾滋病。

這些，只是一個開始。

2012年，沙特阿拉伯的醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了一種怪病，后來命名為“中東呼吸綜合征”。導(dǎo)致這種病的MERS病毒，最初是在一種非洲的蝙蝠身上。

但是，蝙蝠身上的病毒怎么會傳到人身上呢？答案就是：駱駝。

某些北非的單峰駝（只有一個駝峰的駱駝），偶然接觸到了帶有病毒的蝙蝠，感染了MERS病毒;隨著北非到中東的貿(mào)易，單峰駝商隊(duì)把這種病毒帶到了中東地區(qū)，然后，這些得病的單峰駝又通過鼻子分泌物感染更多的駱駝，最終感染了人類，又在人類之間傳播。

當(dāng)然，我們還不得不提到2003年蔓延全中國的“非典型肺炎”SARS。

提到“非典”，又不得不說起另一種野生動物：果子貍。這個看起來“人畜無害”的小萌物，實(shí)際上卻攜帶著大規(guī)模殺傷性“生化武器”。

這里我們可以看出，在近年來這些著名的大規(guī)模傳染病的背后，都有著同樣的四個字：野生動物。

加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)院心血管科主任芭芭拉·納特森-霍洛威茨曾經(jīng)寫過一本書，名叫《共病時代》。講的就是動物和人之間“共享”的疾病。

她在書里說：“我們與動物的關(guān)系歷史悠久且深刻，醫(yī)生和患者都要讓自己的思考跨越病床這個界限，延伸到農(nóng)家院、叢林、海洋和天空?！?/p>

但是我覺得，即使這樣的思考維度，仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。從野生動物身上“掉落人間”的這些病毒，已經(jīng)施展出它們的洪荒之力，裹挾著我們?nèi)祟悂淼搅艘粋€新的歷史時期。

這已經(jīng)不是“醫(yī)生和患者”才需要思考的問題，而是我們每個人都要思考的問題。