◆本刊综合
据英国《新科学家》杂志报道,由俄罗斯、德国与法国的科学家组成的研究团队,成功“复活”了在西伯利亚永久冻土层中发现的7 种被冰冻了数万年的病毒。在这“七兄弟”中,最“年轻”的病毒被冰冻了2.7 万年,而最“年迈”的病毒则被冰冻了 4.85 万年。这些病毒究竟什么来头,“复活”的意义何在呢?
此次“复活”的最古老的病毒来自位于俄罗斯雅库蒂亚州一座湖面以下16 米深处的永久冻土,属于潘多拉病毒——一种感染单细胞生物体变形虫的巨型病毒。事实上,该团队迄今“复活”的所有病毒都是感染变形虫的巨型病毒,这类病毒尺寸十分庞大,且基因组较其他大部分已知病毒要大得多。
这些病毒感染的是一种身体仅由一个细胞构成的原始生物之一——变形虫。在研究过程中,科学家在观测到这些病毒会感染变形虫的基础上,先培养好变形虫,然后将取好的冻土样本添加到培养物中,通过显微镜对其进行一段时间的观察之后,发现变形虫被感染,同时也观察到这些病毒已经在通过自我复制的方式进行繁殖。由此可见,这些冻土样本中的病毒已经被“复活”。
这并不是该团队第一次“复活”病毒。2003 年,克拉维里团队在西伯利亚的冻土中发现了巨型病毒——米米病毒,这是一种可在光学显微镜下观察到的病毒,是已知的第一个巨型病毒。2013 年,该团队发现了第二个巨型病毒——潘多拉病毒。
图1 科学家从永久冻土中复活3 万年前的巨型病毒(图/Julia Bartoli & Chantal Abergel)
2014 年,该团队又在西伯利亚的冻土深处发现了两种3 万年前的史前巨型病毒:西伯利亚阔口罐病毒和西伯利亚软体病毒。科学家成功使这两种病毒重新分裂,这意味着它们恢复了活性,可以再次繁殖。
有专家表示,此次“复活”的病毒只有感染变形虫的风险,在人与人之间传播的可能性较小。这些冻土中的病毒引发疾病流行的概率较低,甚至低于家养动物和野生动物传播病毒的风险。此外,这些远古病毒的遗传物质大部分是DNA,而现引发的流行病毒的遗传物质大部分都是RNA。但这些并不能表明所有的远古病毒都是无害的,人类尚无法确定远古病毒的潜在危险程度。
随着全球变暖的趋势加剧,永久冻土层面临解冻的风险,冻土之下封存的细菌与病毒还会不断出现,感染不同种类的动物、植物甚至人类。了解并防范可能出现的风险,科学家冒险复活了这些古老的病毒并进行研究,期待找到新的抗病毒药物或疫苗应对可能出现的威胁,当危险真正来临时进行有效防护。
图2 阿拉斯加永久冻土(图/图虫创意)
从科学角度来看,人类对病毒的探索,特别是对远古病毒的发现,具有积极的意义。目前,人类对基因、蛋白质和生命之间的关系,始终找不到答案,对病毒这种特别的非典型生命体进行研究,可以丰富人类对生命的理解。
此外,开展环境微生物学的研究将逐步丰富人类对各种环境中的病毒分布和丰度的了解,降低人类活动时无意中“复活”某些尘封或冰封的病原体的概率,并逐渐形成预警机制和规范。这都是对未来的有益预判。