病毒是活着的吗?像新冠病毒这样的病毒似乎具有一种高效到可怕的自我复制机制,表明它们有生存的意愿。这样一个有生存意愿的东西怎么可能不是活的呢?为什么一个看似简单的生物学问题会引发科学家之间的激烈争论?
美国沙龙网站2022 年12月26 日刊登了一篇题为《病毒有生命吗?为什么看似简单的问题会引发科学家激烈的争论》的文章。其内容摘编如下:
病毒是活着的吗?为什么一个看似简单的生物学问题会引发科学家之间的激烈争论?根据某些标准,病毒符合“生命”的基本定义;而根据另一些标准,它们又不符合这一定义。
事实上,一些生物学家——甚至大多数生物学家——并不认为病毒应该被视为活的。
为何会这样呢?毕竟,像新冠病毒这样的病毒似乎具有一种高效到可怕的自我复制机制,表明它们有生存的意愿。这样一个有生存意愿的东西怎么可能不是活的呢?
事实证明,病毒是否应被视作“活物”这一问题是现代生物学的最根本问题之一。即便是今天,科学家也没有一个具体的答案。
美国国家卫生研究院进化基因小组负责人、特聘研究员尤金·科宁博士说:“关于生命,没有单一的、一致的定义,我怀疑压根就没有令人完全满意的定义。”
“根据一些说法,病毒构成了地球上绝大部分的生物量。所以,我认为它们是活的。”对于这些问题,科学家们的确达成了一致:病毒是带有蛋白质外层的生物实体,其内部含有核酸分子(如DNA 或RNA)。为了正常运转和繁殖,病毒需要感染活细胞,并同化它们的遗传物质。病毒在生命演化甚至人类进化过程中发挥了巨大作用。有时,在感染人体后,病毒会在我们的DNA 中留下遗传物质碎片。据估计,人类基因组中有8%由病毒遗传物质构成。我们曾在某个时刻感染过的病毒会在我们DNA 中有残留,而这些残留具有保护作用。
在考虑这些微小的蛋白质丛以及RNA 或DNA 从技术上讲是否具有生命力时,科宁这样定义:“生命是一种化学反应的自我复制系统,它被赋予一种专门的、复制的记忆存储设备,它指导着该系统各部件的形成。”
科宁提出的这个定义的基本特征是,它包含所有生命形式,包括记忆存储(基因组、复制基因)和代谢网络(细胞、再生器)。如果他的定义是正确的,那么这将意味着病毒不能算是活的。
科宁说:“病毒是完全依赖宿主(细胞)进行新陈代谢的纯粹复制品,根据这个定义,病毒不符合生命形式。”
犹他大学医学院神经生物学副教授贾森·谢泼德博士并不认同科宁对病毒是否是活体的评定。谢泼德说:“这是生物学中的一个经典问题,经典定义是,如果某种东西复制、生长并对外部刺激作出反应,它就是活的。人们之所以认为病毒不是活的,是因为它们是寄生生物,需要宿主细胞来复制。”
然而,在每一种病毒蛋白质外壳的中心位置的遗传物质要么是DNA,要么是RNA,这也是创造人类的分子。
谢泼德还说:“有些(病毒)是非常精密的机器,它们在自我繁殖方面非常成功。事实上,根据一些说法,地球生物量构成的绝大部分都是病毒。所以,我认为它们是活的。”
加利福尼亚大学戴维斯分校一体化健康研究所的副主任,病理学、免疫学和微生物学系教授特雷西·戈德斯坦博士也认为病毒是活的。她形容病毒是“内寄生虫”,应该被认定是活的,但“它们没有独立生活的能力”。
戈德斯坦说:“大多数病毒能在细胞之外短时间存活,像疱疹、流感病毒等能在物体表面存活。而在我看来,它们能在细胞中存活并复制,它们就是活的。因为病毒从根本上说是寄生的,因此通过一个用来理解其他寄生虫的类似框架,则有利于理解病毒。”
戈德斯坦说:“人们通过很多不同方式来看待寄生虫。同样,对于植物来说,我们看到像兰花或苔藓这样的物种,为了获取养分而依赖其他植物存活,但它们仍被认为是活的。人们对它们的功能性或与世界的关系有着不同的定义,但最终,这些植物仍被认为是活的。”
相比之下,艾奥瓦大学微生物学、免疫学教授、儿科专家斯坦利·珀尔曼博士坚决反对病毒是活着的观点。珀尔曼说:“病毒无法在被感染的细胞外生长,所以我认为它们不能算是活的。问题是,有些病原体需要哺乳动物的细胞来进行复制,却被认为是活的。”
随着科学家对病毒的了解越来越多,将它们归类为活病毒的理由越来越强烈。就谢泼德而言,他对发现所谓的比细菌还大的“巨型病毒”表示兴奋,认为“如果你对生命的定义是它们应该能够自行复制”,那么这个问题就不存在了,因为这是“可验证的”。与此同时,“没有已知的病毒被证明可以做到这一点”,这意味着目前这个问题充其量是一个悬而未解的题目。
科宁则认为,我们不可能对生命做出明确的定义,以及对“病毒是否活着”这一问题得出完全客观且站得住脚的回答。不可能有任何实验或严格的理论来解决这些问题。我们只能寻求最有用且最始终如一的解决之道。