病毒大观园

病毒是这个星球上最小的生物复制器，大约比细菌小100倍。病毒只有很小的一点遗传代码，外面覆盖着一个微型的蛋白质外壳，它们根本无法“自己养活自己”。甚至，科学家仍然不确定，是否应该把病毒视为生命。

生命的细胞都有自身的一套分子生产线，它们时不时地复制自身的基因，然后通过叫做核糖体的分子机器将基因“泵出”。细胞读取基因的代码并将其作为模板來组装蛋白质。最简单的生物需要150到300个基因来生产维持生命所需的所有蛋白质，但是病毒只能依靠4个基因来存活。它们直接劫持其他生物的细胞，把后者变成了病毒的繁殖工厂。

病毒非常聪明，它们通过借用被感染细胞的物质来弥补自身的遗传缺陷。病毒没有自己的核糖体，所以它们将遗传代码输入到其他生物的细胞中，接管分子生产线。被感染的细胞就会停止生产自己所需的蛋白质，转而开始读取病毒代码，组装病毒蛋白质。

病毒的核心物质是它的遗传代码，和其他生物一样，病毒的遗传代码也是存储在基因中。有的病毒有双链DNA，就像人类一样；有的病毒只有单链DNA来凑合；有的病毒用RNA做遗传物质，RNA这种分子很像DNA，但分子的化学式不同，生命体的活细胞只会暂时用它来复制基因。另外，还有一些病毒携带一种能够生产逆转录酶的基因代码，这种酶可以让病毒将RNA的信息传递到生命体活细胞的DNA中。

遗传信息是脆弱的，容易损坏。所以，从一个细胞旅行到另一个细胞时，病毒需要想办法保护它们的遗传代码。病毒的基因能发出指令，生产特殊的蛋白质，这种蛋白质可以制作一种叫做“衣壳”的保护壳。“衣壳”上的蛋白质反复循环地形成重复的结构，相互锁定在一起，整体呈现出三维的形状。这种晶体状的构建模式意味着，病毒只需很少的基因就可以制作出完整的防护盾。比如，二十面体的“衣壳”，通常包含着大量的三角形结构，每一个三角形结构仅靠三种蛋白质就可以组成。这些三角形一起搭建出一个二十面的“球”，将病毒的基因保护起来。

由衣壳和遗传物质组成的“传染包”可以在细胞外存活，但它们不能自我复制。这些颗粒状的病毒需要进入细胞中，才能完成它们的生命周期，它们通过吸附细胞表面的分子来做到这一点。

“衣壳”外侧的蛋白质与细胞外部的蛋白质相互作用。这种相互作用可能会改变病毒颗粒自身的形状，使病毒颗粒与细胞膜融合。或者，病毒会诱使细胞将自己拉入一个被称为核内体的覆膜球体中。一旦进入细胞，病毒颗粒携带的酶——或者细胞自身的酶——就会解开“衣壳”的剩余部分，将遗传代码释放到细胞中。

然后，病毒基因组进入细胞的分子生产线，迅速生产三种重要的蛋白质。第一种是能够促使病毒复制更多自身基因的酶；第二种是能够干扰细胞正常生产过程的蛋白质；第三种是结构蛋白，用来制造新的病毒颗粒。

新的病毒颗粒制作完成后，它们需要想办法释放出来，以感染更多的细胞。“裂解性”病毒简单粗暴，迅速爆发，瞬间释放大量病毒颗粒，直接杀死细胞。“溶原性”病毒则比较温和，一个接一个地释放新的病毒颗粒，使宿主细胞可以继续存活下去。一些病毒甚至将自己的遗传代码“缝”进宿主的代码中，这样每当宿主分裂出新的细胞时，也会得到病毒基因的副本。这使得病毒可以在宿主体内长期存活，它们休眠一段时间，然后爆发——这就是所谓的潜伏期。

细胞确实也在努力让自己免受这种攻击，细胞会检查并破坏一些不正常的遗传代码，并向免疫系统发送信号，让后者得知感染的情况。但是，聪明的病毒已经证明了自己是个欺诈高手，不断利用细胞的机制来达到自己的目的。当病毒能够侵入免疫系统，阻止身体反击的时候，最严重的疾病就出现了。埃博拉病毒、马尔堡病毒和艾滋病病毒都损害了人体的免疫系统。

然而，病毒也并非都是坏的，病毒感染有时候有助于重塑人体的运行方式。科学家对于人类基因组的研究表明，人类大约有8%的遗传代码源自于远古病毒。这些病毒被统称为“人类内源性逆转录病毒”，简称HERVs。HERVs携带着三种病毒基因的遗迹：“gag”、“pol”和“env”，属于逆转录酶病毒，能够将自身的遗传代码“缝”进宿主的基因组中。

逆转录酶病毒在人类DNA上留下了永久的印记，使得人类祖先被感染的“后果”一代一代遗传了数千年。进化已经改变了病毒基因的序列，使其无法在人体内产生新的病毒颗粒。另一方面，人体也发现了遗留下来的病毒代码的新用途。比如，HERV-W（HERVs其中的一种）能够编码某种特殊蛋白质，用来制造病毒外壳，而人体在进化中改写了HERV-W的代码，通过它能够生产出滋养细胞膜的新蛋白。可见，人类的健康，离不开远古病毒的功劳。