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发布时间:2020/02/10作者:admin

病毒的真相!透过新冠肺炎看庞大的病毒世界

辞旧迎新,岁在甲子,2020年让中国人民感受到了从未有过的春节氛围。新型冠状病毒的肆意传播,不仅阻碍了回家的路,还带来了从未有过的恐慌。其实,在人类与自然的平衡过程中,病毒总是会在一定周期之后前来挑战,且这种情况还会持续下去!本文以科普态度向大家介绍我们这个地球的病毒概况,希望借此次疫情来让大家进一步了解病毒的发现及生存逻辑。

一个故事揭示隐匿的病毒世界

距离墨西哥奇瓦瓦州东南80公里的沙漠里,有一条寸草不生的山脉,名叫奈卡山脉。2000年,几位矿工在山地错综复杂的地下洞穴作业。当他们挖到300米深的时候,发现一个9米宽、30米长的洞穴,排布着光滑透亮的石膏晶体,这些晶体的长度都在10米以上,最沉的超过50吨,体量巨大!

山洞被发现后,许多地质学家纷纷来到这里进行勘探,且确定该晶体始于2600万年之前;2009年,加拿大不列颠哥伦比亚大学科学家柯蒂斯萨特尔来到该水晶洞,并舀了一些水带回实验室,需要注意的是,该科学家的研究领域并非地质,而是病毒。柯蒂斯萨特尔,通过对水的分析发现,每滴水中竟足有2亿个病毒。病毒世界继而向科学家打开了大门,谁能想到在沙漠之中,会藏有如此庞大的生物群体!

病毒名字的由来

“病毒”这个词是非常矛盾的,它最早源于罗马帝国,当时的意思是蛇的毒液或者人的精液,这一词语同时赋予了“毁灭”和“创造”两层意思。几个世纪后,“病毒”在这个词逐渐呈现不同含义,既可以指有传染特性的物质,或可以指通过空气传播的物质。

到了19世纪后,“病毒”才比较接近我们现在采用的意思,而这源自一场农业方面的大灾难,即荷兰的烟草农场上的作物突患“重病”,叶子一片片的死去,最终农场颗粒无收。农业学家阿道夫迈耶推测,烟草被感染了...但基于当时的认识,阿道夫迈耶的研究方向为真菌;且通过系列的试验,并没有取得实质性的进展。几年后,荷兰科学家马丁努斯拜耶林克将染病植株磨碎,将得到的汁液用精细的过滤器过滤,滤液重新注射到健康植株体内,结果,烟草获病!通过后续的系列试验,1898年拜耶林克把他们称之为“有传染性的活液”,而活液中“神奇”的物质,拜耶林克称之为“病毒”。

20世纪50年代,病毒学家虽然已经掌握了关于病毒的基本信息,但许多棘手的问题仍没有搞清楚,如乳头瘤病毒为什么能让兔子长出角来?为什么它们到了人体内,又能引发全球每年数十万例宫颈癌?为什么有的病毒对人致命,但另一些却相对无害?病毒如何攻克宿主的防御体系,它们怎么能演化得比地球上任何别的物种都快?HIV病毒从猩猩蔓延到人类身上,竟会成为人类历史最为凶残的杀手之一......

病毒错综复杂,有时却又言简意赅,我们可以再举一个更为日常却又有些无可奈何的例子,流感病毒!

流感病毒~永不停歇

流感,influenza,源于意大利语,影响“influence”之意,可追溯到中世纪。1918年一次严重的流感爆发,致5亿人患病,在当时为世界的1/3人口数量,且5000万人丧命。即使在没有大规模流行的年份,流感也让人们损失惨重。世界卫生组织(WHO)估计,每年流感会影响到全球5%~10%的成人及20%~30%的孩子。每年,约2500万~5000万人被流感夺去性命。

如今,科学家早已知道流感并不是天灾,而是一种极小的病毒所致。如同造成普通感冒的鼻病毒,流感病毒的遗传信息也非常简单,只有13个基因。凭借这么少的信息,流感病毒就能展现威力。且流感病毒随着病人的咳嗽、喷嚏、鼻涕飞沫扩散。人偶然吸入含有病毒的飞沫,或者摸了占有病毒的门把手再摸嘴,就有可能成为下一个受害者。

流感造成了很多自相矛盾的效应,至今仍困惑着病毒学家。季节性流感对于那些免疫系统脆弱的人士最危险的,尤其是小孩子和老人,因为他们的免疫系统脆弱。然而在1918年大流感中,免疫系统最稳固的青年却最为脆弱。一个理论是说,流感能刺激免疫系统做出过激反应,结果摧毁了宿主。但另一种理论是,1918年的流感病毒同1889年大流感期间的病毒相似,1918年大爆发时,老一代人携带了1889年获得的抗体,这些抗体保护了他们。

虽然流感病毒的杀伤力仍然让人捉摸不透,但其源于鸟类的证据,还是很充分的。感染人类的所有流感病毒,都能在鸟类那里找到身影。同时,鸟类还携带了更多不会感染人类的流感病毒。有时,某些禽流感病毒会流窜到“人间”,在养鸡场工作的人或者在市场上屠宰家禽的人都可能成为第一批受害者。

2009年甲型H1N1流感病毒仍然在全球肆虐,和之前的大流感一样,它感染了全球10%~20%的人口。美国手忙脚乱的开始研发针对甲型H1N1流感病毒的疫苗,但疫苗直到同年秋天才就绪,而且针对病毒的免疫效果也一般。而最终,这场疫情最终夺走了25万人的性命,之后才隐匿下来。而未来的某一天,也许经过进一步的改头换面之后,又将与人类展开厮杀......

20世纪30年代,美国洛克菲勒大学的科学家理查德肖普在一次打猎途中听说了鹿角兔子,并让朋友帮忙抓了一只,以分析“鹿角”究竟由什么组成。此前,肖普的同事用鸡做过一个实验,结果显示病毒可能会引发肿瘤。从而肖普猜想,兔子上的角会不会是由某种病毒导致的肿瘤,后经试验证实了猜想。接下来,肖普的朋友劳斯将该病毒注射到兔子体内,这种操作并未让兔子长出“角”,但却引发了更为可怕的癌症,且接受注射的兔子,全死了。因为发现了病毒和癌症之间的联系,劳斯获得了1966年的诺贝尔生理学奖/医学奖。

到了20世纪70年代,德国科学家哈拉尔德楚尔豪森猜测,乳头瘤病毒对人的危害可能远不止皮肤长出小疙瘩这么简单。他怀疑女性的宫颈癌或许和这种病毒有关。此前研究显示,宫颈癌的传播方式和性传播疾病比较相似。例如,修女得宫颈癌的概率就比其他女性低得多。有些科学家据此怀疑某种性传播病毒会让人患上宫颈癌。乳头瘤病毒有引发癌症的“前科”,因此豪森将目标锁定在了乳头瘤病毒上。1983年,他在样本里确定了更多乳头瘤毒株,也因此分享了2008年的诺贝尔生理学奖/医学奖。

无数女性因宫颈癌丧生,是造成女性死亡的第三大元凶,仅次于乳腺癌和肺癌。所有宫颈癌始于HPV感染,始于病毒把自己的DNA注入到宿主细胞。HPV尤其擅长感染上皮细胞,这种细胞构成了我们人体大部分的皮肤和黏膜。病毒的基因最终会跑到宿主细胞的细胞核里,这里装着细胞自己的DNA,细胞会把HPV的基因一起读取出来,并产生病毒的蛋变质。这些蛋白质就开始改变细胞了。

2006年,世界第一支HPV疫苗在美国和欧洲获准上市。这些疫苗都含有HPV的外壳蛋白,注射到人体之后,我们的免疫系统就会开始学习识别HPV。将来,如果有人感染了HPV病毒,其免疫系统就能立马组织反抗,迅速将病毒清除干净。

疫苗的应用在美国掀起了争议,生产商推荐孩子11~13岁进行免疫,有些父母担心这种倡议会鼓励孩子发生婚前性行为。2013年只有35%的男孩和57%的女孩在13周岁前接种了HPV疫苗。而科学家通过长期研究发现,注射了疫苗的孩子对引起70%宫颈癌的两种病毒有完全的免疫力。当然,即使所有孩子都注射疫苗,宫颈癌也不一定会就此消失;同时,我们还要小心HPV病毒的进化能力...

转自:药智网