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病毒的故事（第1页）

病毒的故事

病毒有生命吗

要说可怕，应该没有什么比突然流行起来的疾病更加可怕的了。人类和疾病之间的战争，即便在科学已经如此发达的如今，也毫无终结之意。能够导致疾病的原因多种多样，在本节中，我将集中为大家介绍与基因直接相关的病原体——病毒。

实际上，关于病毒究竟是不是生命这一点，还存在争议。之所以会有争议，是因为病毒是无法仅凭自己独立存活的。那么，病毒又是如何存活的呢？病毒会进入其他的细胞当中，并利用其中的细胞器来生存。

病毒进入细胞的过程被称作“感染”。但病毒并不能感染所有的细胞，每种病毒都有对于自己来说容易感染的细胞。病毒对于细胞的种类、所属的器官的“喜好”非常细致多样。例如有一种名为“噬菌体”的病毒能够感染细胞，但不同的噬菌体会感染的细菌种类也不同。

但也有一些病毒能够跨物种感染。这类病毒多是所谓的“病原性病毒”，实在是让人头疼。例如流感病毒，它能够在猪、禽类和人类之间感染。

更加准确地说，流感病毒在禽类和猪、猪和人之间能够共患。流感病毒对于禽类来说，并不是很严重的疾病。而禽流感在突变后，才能够感染人类。

流感每年都会流行。我们可以通过注射疫苗来预防传染病，但流感病毒突变快，人类的免疫功能跟不上病毒的突变速度。而流感病毒突变快的原因，就在于它在猪、禽类和人类之间是一种共患病。

实际上，当猪同时感染禽流感和人类流感之后，两种病毒的遗传信息在猪的体内被混合起来，这是一种基因重组。流感本身就是一种很容易突变的病毒，两种病毒的基因混合在一起，突变速度会进一步加快。

病毒是被称作“衣壳”的蛋白质外壳包裹的遗传信息（核酸）的集合体。核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两种，病毒的遗传信息在整体上来看，会使用其中一种。像乙型肝炎病毒那样同时拥有DNA和RNA的例外情况极其罕见。

◆流感病毒的感染机制

能够导致疾病的病毒无论哪种都很可怕，但RNA病毒的突变速度尤其快。例如刚才介绍过的流感病毒，以及能够导致目前世界上最为恐怖的疾病之一——埃博拉出血热的埃博拉病毒都属于RNA病毒。埃博拉病毒的感染力和致死率都很高，开展研究时，需要在生物安全等级最严格的四级条件下进行。

埃博拉出血热与HIV

埃博拉出血热自1976年在非洲中部的刚果民主共和国首次发现以来，在非洲中部反复流行。

但2013年底开始的流行，却是在非洲西部爆发的。利比里亚共和国在2015年5月宣布疫情结束，但到了11月又出现了新的患者。塞拉利昂共和国在2015年9月的最后一周也没有发现新增感染者，但还不能完全放下心来。非洲的其他地区仍旧需要保持警惕。

RNA病毒当中，有一类被称作“逆转录病毒”。逆转录病毒是一种特殊的病毒，能够利用“逆转录”这一现象，将自己整合进被感染细胞的DNA中。病毒从基因表达到性状为止的流程，是从DNA中读取出RNA（转录），再通过RNA合成蛋白质（翻译）。也就是说，逆转录是从RNA到DNA的遗传信息的反向流动。

感染人类的逆转录病毒中，有一些会导致被感染细胞产生肿瘤（尤其是肉瘤），或是破坏免疫细胞。最为人所知的逆转录病毒，应该就是人类免疫缺陷病毒（HIV）了吧。

HIV是能够导致获得性免疫缺陷综合征，也就是所谓的艾滋病（AIDS）的病毒。它能够感染并破坏人体内的一种淋巴细胞——辅助性T细胞（免疫功能的司令官），导致感染者免疫力极端低下。最后，感染者甚至会被平时不会患上的、感染力很弱的细菌侵犯。

逆转录病毒在刚刚感染细胞时，会安静地潜伏在细胞的DNA内，某种原因被激活后就会开始复制，并且破坏被感染的细胞。正因为HIV破坏的是免疫细胞，所以疫苗开发的困难很大，但近些年来，人们已经开发了有效的药物（抗病毒药物）。虽然无法完全治愈患者，但已经能够将症状控制在正常开展日常生活的程度。

一般来说，抗病毒药物根据病毒种类的不同，所使用的药物组合也不同。但如今，已经出现对RNA病毒普遍有效的新药。这种药物名为“法匹拉韦”，是日本富山大学的白木公康教授和韩国釜山化学工业共同开发的RNA依赖性RNA聚合酶抑制剂。在埃博拉出血热流行时，还有过新闻报道，应该有读者也听说过这个消息。

简单来说，我们通常在转录时会合成以DNA为模板的、互补配对的mRNA。“RNA依赖性”就是“以RNA为模板”的意思，“RNA聚合酶”则是“合成与模板互补配对的RNA的酶”。而法匹拉韦，就是RNA依赖性RNA聚合酶的抑制剂（妨碍其反应的药物）。

法匹拉韦原本是作为抗流感病毒药物被开发出来的，不过它很可能对所有利用RNA依赖性RNA聚合酶的病毒都有效，而与RNA病毒是否突变无关。实际上，除了流感病毒和上文提及的埃博拉病毒以外，人们已经证实了它对诺如病毒（食物中毒的原因）也有效。

但目前还存在一个很大的问题。法匹拉韦具有致畸作用（导致胎儿畸形）。因此，法匹拉韦不得用于孕妇或是可能怀孕的妇女。而因为药物的有效成分也会出现在精液中，男性在服用药物期间以及停药后的一周之内，都必须采取避孕措施。

而人体内其实也含有微量的RNA依赖性RNA聚合酶。它在我们体内发挥着调节细胞内基因表达的作用。因为这些原因，法匹拉韦虽然获得了认可，但仅被允许在“流感流行且其他抗病毒药物无效时”生产。也就是所谓的用于应对大流行（世界范围内的传染病流行）危机管理用药物，目前在市场上没有流通。

◆关于逆转录

逆转录病毒在感染后能够通过逆转录酶合成与自己互补配对的DNA。之后，它利用宿主细胞的机制形成双链DNA，利用特别的酶把自己整合入宿主DNA中。DNA和RNA分别由3'端和5'端，在形成双链时会交替结合。

天花与人类的战争

传染病一旦传播开来，就会引发难以想象的后果。人类至今为止已经经历过许多次传染病大流行的折磨。其中有一种疾病，是唯一一种能够感染人类，且完全从地球上成功被根除的传染病，那就是天花。天花是自古以来就为人所知的疾病，最古老的记载可以追溯到赫梯帝国与古埃及的战争时期（公元前1350年）。

可确认的最早因天花去世的人，是埃及王朝的法老拉美西斯五世（公元前1100年）。他的木乃伊上有着天花的痕迹。

欧洲也颇受天花之苦。比如说罗马帝国，据说在165年就有350万人因天花去世。如果把感染后治愈的人也算上，那么几乎所有中世纪的欧洲人都经历过天花。

这里再多说两句，中世纪的贵族们留下了许多肖像画。活跃在文艺复兴时期的肖像画家们之间，存在着一种默契，读者朋友们知道那是什么吗？

答案就是：“不要画脸上的痘痕。”这就像今天的电脑修图一样。天花的特征，就是会在皮肤上留下坑坑洼洼的痘痕，病愈之后，痘痕也不会消失。这也从侧面说明，天花在当时的社会非常普遍。

天花和人类之间的战争，从公元前开始就一直持续着，但人类并不是一直处于劣势。人们很早就知道，对疾病的免疫反应的存在。人们总结经验发现，得过一次的病就不会得第二次，或者第二次患病时症状会很轻。

这种经验在18世纪才完全作为现代医学的一种治疗方法确立起来。当时，爱德华·詹纳发明了“种痘法”。天花的感染力很强，能够通过空气传播，致死率高达20％—50％，但在康复后就不会第二次患病。因此，詹纳采用了故意被轻症患者感染的方法。

但这种方法十分危险，致死率有2％。其实，在家畜（牛、马、猪）身上，也存在一种会留下类似痘痕的轻症疾病。这种疾病还能够感染人类，照料家畜的人经常会得病。但这种病的症状很轻，很快就能康复，而且得病的人在康复之后就不会再患上天花。