病毒：越了解，越迷惑

常糖

常见病毒

从出生到死亡，我们无时无刻不与病毒相伴，但大多数人几乎从未亲眼见过这些陪伴我们时间最长的这种生物的样子，病毒一直蒙着神秘的面纱。更奇怪的是，对于不能独立生存，必须寄生在其他生物体内的生物，我们了解得越多，困惑就越多。

病毒种类知多少

病毒可能是地球上最丰富和最重要的生物，它们几乎无处不在，从海洋、森林到你呼吸的空气，甚至在你体内，它们也在不停地复制和生长。病毒的数量也许远远超过天上的星星，我们估计宇宙中的恒星的数量级在1024左右，2015年有论文称，每天都有大约8亿种病毒附着在地球表面的每一平方米上，而地球表面积为5.1亿平方千米，也就是说，一天内地球上病毒的数量约有1023种。这只是我们所认识的“病毒”的数量，但事实上，我们认识的病毒种类还很少。

2019年，多名科学家从海洋中将病毒“过滤”出来，然后通过DNA测序，将病毒DNA序列与已知物种的DNA序列进行比较，找出了195728种新病毒，这比2015年这一年我们知道的病毒种类要多将近20倍。

即使已发现了20万种病毒，仍可能只是冰山一角，因为所使用的研究方法只能找出DNA病毒（以DNA作为遗传物质的病毒）。那些我们耳熟能详、杀伤力巨大的病毒，比如艾滋病病毒、流感病毒、冠状病毒等，它们都是以RNA作为遗传物质的病毒，这部分病毒种类有多少，目前我们还没办法估算。

病毒也不仅仅生活在海洋中。2017年的一项研究，提供了第一張我们目前已知的所有病毒种类的分布图。除了海洋外，作者还计数了温泉、浅层地表、两极地区、污水、淡水和盐碱地等7种生态环境中的病毒数量。结果表明，海洋确实是病毒最喜欢的生存环境，但两极地区、污水和淡水中的病毒数量也并不逊色，而且许多种病毒能生存在不同的环境中。

病毒的分布是没有国界的，想了解病毒家族的全部成员，必须要全球合作。美国加州大学戴维斯分校健康研究所的科学家在2018年提出了一项全球病毒组计划，目前已有35个国家的科学家加入了计划，他们共享着病毒的所有新发现。根据目前的数据，科学家估算，尚有160万种病毒未被发现，在这些病毒中，估计有65万～84万种病毒能够感染人体，导致人类患病。

抗击病毒新妙招

寻找病毒当然不仅仅是为了找到病毒本身，更重要的目的是提前了解病毒，找到可能感染人类的未知病毒，阻断它们的传播，防患于未然。但是我们知道病毒有一个特性，那就是它们的变异速度非常快，有些病毒本身并不感染人类，但是一旦变异后就可能获得感染人类的能力，又或者变异后，它们的杀伤力会大大提高等。像这样的情况，仅预防是不够的，我们还要寻找杀灭病毒的方法。

目前，临床上最常用的几类抗病毒药物为抗流感病毒药奥司他韦、抗艾滋病药物齐拉夫定和抗疱疹病毒药更昔洛韦等。病毒进入宿主细胞后，会“剪开”宿主的基因组，将自己的遗传物质“缝到”宿主基因组中，这样宿主在进行自我复制时，就会顺道复制出一大堆病毒了。而抗病毒药物正是专门抑制病毒的蛋白酶“剪刀”的，它能让病毒无法再“剪开”宿主基因组，搭上宿主自我复制的“顺风车”，大大抑制了病毒疯狂复制的能力。

病毒在七大环境中的分布情况：弧长越长，代表该种生境中病毒种类数越多。

虽然抗病毒药物能抑制病毒“剪刀”，但是病毒作为一种“专业寄生虫”，它也不会坐以待毙，它会不断变异，升级“剪刀”。制造出新的“剪刀”后，原有的药物就对它无效了，这正是为什么有些病人服用了多年抗艾滋病药物，仍不能根治艾滋病，甚至最终病逝的原因。最近，美国加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员找到了一种抗艾滋病病毒的新方法，他们发现，人类体内有一种RNA，是帮助艾滋病病毒复活和升级“剪刀”的帮凶，如果消灭这种RNA，艾滋病病毒就会休眠，不能再在人体中复制了。

除了阻断复制，设下陷阱阻击病毒也成为了研究人员制造抗病毒药的思路，运用这个思路，英国曼彻斯特大学、瑞士日内瓦大学和瑞士洛桑联邦理工学院等地的科学家合作，开发出了一款新型广谱抗病毒药。他们用环糊精（一种小分子葡萄糖）作为药物体来吸引病毒，然后药物会完全包围病毒，撕裂病毒的蛋白质外壳，从而破坏病毒。在动物实验中，这个药物对疱疹病毒、艾滋病病毒、丙型肝炎病毒和寨卡病毒等都表现出了强大的杀伤力。

病毒的另一面

虽然我们现在对病毒深恶痛绝，恨不得除之而后快，但其实，如果地球上没有病毒，也许人类也就不存在了。

很久以前，病毒原本是独立生活的，但它与蓝藻“结合”后比“单身”更幸福，于是病毒放弃了独立生活的能力，它的后代们也变成了“寄生虫”。而正是因为有了病毒与蓝藻的“结合”，才诞生了现今地球上丰富多彩的生命。

这个想法是有依据的。2004年，科学家曾在一种叫做Mimivirus的病毒的基因组内发现了一些功能为修复DNA、调控RNA翻译蛋白质的基因，这意味着这种病毒能自行完成自我复制，可能具有独立生存的能力。科学家们将该病毒基因组与其他生物进行比较，发现该病毒的“家谱”很久远，可以追溯到33亿年前，那时候地球仅存在古细菌、细菌和简单真核生物三大类，而病毒还是一个“单身汉”。

病毒最早的“原配”就是蓝藻。蓝藻是一种没有叶绿体但能进行光合作用的原核生物，也是最早进行光合作用、释放氧气的生物。据说，地球上的氧气有四分之一是蓝藻产生的，如果没有蓝藻，地球早期的需氧生物包括人类的祖先就不会出现了，而蓝藻之所以能进行光合作用，功臣正是病毒。

2003年，英国莱斯特大学的微生物学家玛莎·克洛基在蓝藻体内找到了一个被称为PSBA的基因，它是蓝藻进行光合作用必需的基因，这个基因很可能来源于病毒。克洛基首先对蓝藻进行了基因编辑，将PSBA基因关闭了，这样蓝藻就失去了进行光合作用的能力。之后，他又用蓝藻病毒去感染蓝藻，发现蓝藻又能进行光合作用了，而且被病毒感染的蓝藻进行光合作用的效率比未感染的正常蓝藻还要高。

除了“孕育”生命，病毒还做了另一件好事，那就是杀死对人类有害的细菌。能杀死致病细菌的病毒——噬菌体在感染细菌后，彼此之间会通过一种由几个氨基酸组成的多肽物质进行交流，“商讨战术”，决定如何破坏细菌的免疫防线，攻击细菌。美国普林斯顿大学的生物学家巴斯勒和西尔普找到了一种原本只能攻击霍乱弧菌的噬菌体，他们改造了噬菌体的多肽，扩大了它们的“朋友圈”，现在这种噬菌体新“认识”了大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌两种细菌，于是它们也能商讨针对这两种细菌的“战术”了。如果我们能掌握改造噬菌体的技术，它们将能成为新的强效“抗生素”。

不仅是杀死致病菌，还有许多科学家发现，病毒甚至能帮助我们杀死癌细胞，一种叫做enadenotucirev的溶瘤病毒，现已在临床试验中用于治疗胰腺癌、结肠癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌以及前列腺癌等多种癌症。

正如生物界中存在着交错复杂的食物网，消灭了食物网中任一环节，食物网遭受破坏，可能使整个生态系统崩溃一样，如果完全消灭了病毒，坏细菌也会失去控制，对人类产生许多危害。所以，请先放下对病毒的偏见，不要对所有的病毒“喊打喊杀”，学会与其中一些病毒共处吧。