病毒是什么?它是生命吗?

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1886年,在荷兰工作的德国农艺化学家迈尔首先发现并命名了烟草花叶病。通过对病变烟草植株以及土壤成分的分析,发现该病不是通常由于无机物平衡失调所引起,这导致迈尔进行了一项关键性的试验。他把患有花叶病的烟草叶片汁液注射到健康植株的叶脉中,结果大多数健康植株严重染病,从而首先证明了烟草花叶病是一种传染性疾病,能够从病株移到健康植株上。

6年后,俄国一位年轻的植物学家伊凡诺夫斯基重复并肯定了迈尔的实验,并进一步发现烟草花叶病的致病因子能通过当时各类细菌所不能通过的细菌过滤器的微孔,也就是说,病变的烟草汁液通过细菌过滤器后仍有传染性。这一发现暗示了可能存在一种比以前所知的任何一种细菌都小的病原体。

1898年,贝杰林克进行了类似伊凡诺夫斯基的工作。发现患花叶病烟草汁液不仅具有连续传感性,还能在琼脂凝胶中扩散,这种液体中存在着恰如生物一般的生命物质。这是从未发现过的新现象。因此,贝杰林克在试验后指出,引起烟草花叶病的致病因子是一种不能用普通显微镜看到,也不能在人工细菌培养基上生长,而能够通过最细微的滤膜,并且只能在活的植物体组织中繁殖的有机体。贝杰林克把这种有别于细菌的有机体称为“传染性活的液体”或“病毒”。尽管当时贝杰林克觉得很难想象这种病毒快赢彩票官网如何生产和繁殖,但是他提出了一个天才的设想:“为了能够进行繁殖,这种接触传染物(即病毒)一定是结合到活细胞的原生质中去了……”。贝杰林克的工作在病毒学史上具有划时代的影响。它打破了当时人们普遍信奉的疾病菌源说的传统观念,是人类认识病因过程中的一次重大突破,标志着人类对病毒性疾病的认识由感性阶段上升到理性阶段。

几乎与贝杰林克工作的同时,德国细菌学家莱夫勒和弗罗施证明动物中的口蹄疫病也是由病毒引起的,这是当时所知的第一种由病毒引起的动物病例。他们还提出其他一些感染性疾病,如天花、麻疹、猩红热、牛痘、牛瘟等产生的原因,也都可追溯到那些非常微小的病毒。

1901年,细菌学家里德领导的美国黄热病委员会勇敢地闯入黄热病高发区――古巴研究其病因,证实了黄热病传染因子是病毒,这种病同疟疾一样也是由昆虫传播的,从而,人类第一次认识了虫媒病毒。

1915年,细菌学家托特报道了他对某些葡萄球菌培养的观察,又发现了一类既不侵染植物,也不侵染动物,而是侵染细菌的新病毒。两年后,细菌学家代列耳也发现了专门侵染细菌的新病毒,并首先命名它们为“噬菌体”。到本世纪30年代中期,已有很多动、植物病害被证实是由病毒引起的。而且人们从解决病害观点出发,进行了种种研究,积累了不少资料。 1935年,美国生化学家斯坦利第一次获得了病毒的结晶,并证实它的主要成分是蛋白质和核酸。1939年,德国科学家考施第一次在电子显微镜下观察到烟草花叶病毒的形状。自此,病毒学取得了长足进展,并在生物医学和分子生物学研究中占据了独特的地位。人们至今为止也没有弄清楚病毒究竟应不应该算作生命,我们把病毒叫做生命的边缘。

  • 病毒的结构

病毒主要由核酸和蛋白质外壳组成是介于生命和非生命之间的一种物质形式,由一个或多个核酸分子(DNA或RNA)组成的基因组,其外面有一层蛋白或脂蛋白的保护性外壳。有些病毒有囊膜和刺突,如流感病毒。
病毒是最微小的,结构最简单的一类非细胞型微生物,并且,病毒没有完整的细胞结构,只能依靠寄生在别的人或动物体内来维持生命。病毒的形态多种多样,主要有球形,杆形和蝌蚪形。

这一回的新型肺炎病毒是一种冠状病毒,它的遗传物质是单链RNA,一般认为这种病毒的变异能力比双链病毒更强。除了遗传物质和蛋白质外壳外,冠状病毒还有一层薄膜,用以保护病毒内部结构。在薄膜上还有许多个突起——刺突,它将会在病毒感染的过程中起到重要作用。也因为它长得象国王的王冠,所以被命名为冠状病毒。病毒是什么?它是生命吗?

  • 冠状病毒

到目前为止,人们已经发现了七种可以感染人的冠状病毒。这七种病毒中有四种只会引起轻微感冒,还有三种可以引起致命疾病,分别是2002年底在中国爆发的SARS病毒、2012年底在沙特阿拉伯爆发的MERS病毒,和现在在武汉爆发的新型冠状病毒,它们都是单链RNA病毒,容易发生变异。

从传染性和致病性上看,三种病毒又有所不同。SARS病毒造成全球8000多人感染,770多人死亡,病死率约10%。MERS病毒造成全球1200多人感染,450多人死亡,病死率超过40%。我们知道,烈性病毒鼠疫,在经过良好治疗的情况下,病死率也只有5%,这两种病毒的致死性比鼠疫更甚。

对病毒本身来讲,高致死率并不是一个最好的选择,病毒的本意是为了复制和传播自己,而不是为了让宿主死亡。致死率太高会造成感染宿主迅速消失,不利于病毒的传播,在自然选择中这样的病毒都会被淘汰。我们有理由怀疑,这两种病毒原本并不在人类身上,而是潜伏在动物身上。

例如SARS病毒,一般认为是蝙蝠身上携带的,它在蝙蝠身上并没有如此之高的致死率,而且蝙蝠与人相距甚远,病毒不会轻易传染给人。可是由于近年来人类对自然规律的挑战,破坏了野生动物的生活环境,或者接触、食用野生动物,才造成这种动物病毒传染给人类——SARS病毒就是从蝙蝠传染给果子狸,又从果子狸传染给人的。病毒是什么?它是生命吗?

  • 病毒是如何致人于死地的

当病毒感染了人体细胞之后,细胞会启动自毁机制:将病毒的一部分碎片送到细胞膜表面,号召免疫细胞来消灭自己,以阻止病毒的蔓延。一个微弱的免疫反应并不会引起人体的不适,我们每天都在吸入大量的病毒,也有成千上万的免疫细胞帮我们消灭病毒,这一切都是在我们不知不觉的情况下完成的。

严重的免疫反应就是发炎。发炎时,我们身体的某些部位会变得红肿,这是因为该处的血液流速增加,血管膨胀(红),血管壁变得更通透,从而让更多的免疫细胞和水分从血管中流到组织液里(肿),有助于杀灭病毒和冲淡病毒。

如果发炎太厉害,却对人体是有害甚至致命的,这就称为细胞因子风暴。细胞因子是免疫细胞分泌的,用来促进免疫细胞产生和动员免疫细胞战斗力的蛋白质,如果免疫反应发现自身无法清除某种病毒,就会产生大量的细胞因子,动员出巨量强毒性的白细胞,宏观表现为严重的发炎。

如果肺部引起细胞因子风暴,大量体液充斥肺部,会造成呼吸困难,甚至窒息死亡。大量血液透过血管壁流入体液中,会造成出血和缺血性休克。有些白细胞会对组织细胞进行无差别攻击,造成大量正常细胞死亡,器官衰竭。冠状病毒致死的直接原因正是如此——人体自身强烈的免疫反应攻击肺部。所以,平衡的免疫力才是最好的免疫力。

  • 如何抑制病毒

人们对于细菌感染已经有了很好的应对措施——抗生素。抗生素可以杀灭细菌或者抑制细菌繁殖,例如头孢的作用就是溶解细菌的细胞壁,造成细菌的死亡。可是,病毒根本不是细胞结构,所以所有的抗生素对病毒都是无效的

当冠状病毒造成肺部感染,人体呼吸困难时,医生会用高压氧气支持,将氧气强行打入人体肺部,强迫人体呼吸。如果这种方法依然无法抑制肺部感染,人们只好采用激素治疗。激素是一种免疫抑制剂,它可以抑制人体的免疫反应,从而减弱发炎症状,让肺部的体液消失,恢复肺部功能。

但是激素是双刃剑,在减弱发炎反应的同时,会留下诸多后遗症。在SARS治疗时,由于病死率太高,死亡速度太快,医生不得已使用激素进行治疗,而在本次新性肺炎病毒的治疗上,使用激素治疗的报道还鲜有耳闻。

那么,有没有一种药物能够直接消灭病毒呢?比如,结合病毒表面的刺突,让病毒无法侵入细胞?

遗憾的是:人们在这方面还知之甚少。因为病毒的变异速度太快,针对某种病毒的药物刚刚被研发,病毒很快变异,药物就失效了。

不管是病毒还是恐慌,对我们都是有害的。大家不妨平静的在家里休息一段时间,好好享受疫情带给我们的超长假期,给政府、社会和医疗人员一点时间,最终免疫系统一定能够消灭病毒,就好像我们社会一定能够战胜这次疫情一样。

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