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走进病毒的世界

2020-04-13季海

少年博览·小学高年级 2020年3期
关键词:免疫系统流感病毒宿主

季海

最近这段时间,有一个坏家伙走红了,天天刷屏,天天上头条。是的,它就是“冠状病毒”。有人认为冠状病毒是一种罕见的病毒,事实上,冠状病毒并不稀奇,它只是病毒的一种。本期,就让我们来聊一聊病毒和人类的恩恩怨怨。

肉眼看不见

病毒是自然界最简单的生物,它的种类很多,数量远超地球上的任何生物。科学家测算过,在地球表面,每天生存着1×1018个病毒,平均每平方米有8亿个病毒;在海洋里,最高有1×1031个病毒。即便是如此之小的病毒,如果全部首尾相连的话,长度也可以达到4300万光年,是银河系直径的30多倍!看到这里,你不必太紧张,因为不少病毒对人类来说是无害的。

不同的病毒在形状和复杂性上,差别很大:有的看起来像一个圆形的爆米花球;有的看起来像蜘蛛;有一种叫噬菌体的病毒,看起来像外星人;而冠状病毒就因外形酷似王冠而得名。

到目前为止,人们发现的冠状病毒有6种,它们专门以脊椎动物为侵害目标,人类自然也不能幸免。在这6种冠状病毒里,4种致病率较低,另外2种传染性很强,分别是2003年的SARS病毒和这次爆发流行的新型冠状病毒COVID-19。

病毒有生命吗

很多人搞不清病毒和细菌的区别,其实,这是两种完全不同的生物体。病毒比细菌小得多,只有细菌的百分之一甚至千分之一大小,它俩也不是朋友,甚至是冤家。你可能不相信,多数病毒居然是以细菌为食物的,比如噬菌体病毒,专吃细菌、真菌、放线菌。

病毒是地球上最早的生命结构,比细菌要低级,甚至算不上生命。但它却能上天入地,无孔不入,甚至在滚滚的火山熔岩中,在千年不化的冰层里,都能找到它的踪迹。

大部分时间,病毒并不活跃,它不消耗任何能量,不进行新陈代谢,既不生长,也不排泄,就像患上了自闭症一样。但在接触到宿主细胞的一瞬间,它立即兴奋起来,与细胞中的受体结合,将自己的遗传物质注入细胞,劫持细胞的能量和复制工具来复制自己。

就是病毒这样简单的结构,让它变成人类最难对付的敌人之一。一旦人类感染上病毒,那就遭了殃。小到流感、腹泻,大到埃博拉、艾滋病,还有今年肆虐作恶的新冠肺炎,着实让人类吃了大亏。

人类迄今还没有找到特效药来对付病毒,因为抗生素只对细菌有效,对病毒是无效的。目前最有效的手段就是注射疫苗,如果没有疫苗,人类对病毒几乎束手无策。

流感病毒的行动路线

为何结构简单、不能独立存活的病毒,杀伤力会这么強?病毒又是如何一步步感染人体的呢?

科学家发现,不管宿主细胞的类型如何,病毒一般都采用相同的战术:埋伏、潜入、复制、扩散。现在,就让我们以流感病毒为例,看看它们是如何侵入人体的——

第一步是埋伏。流感病毒是非常老道的“特工”,它总是悄无声息地隐藏在周围环境中。在唾沫里,在潮湿的空气中,都能找到它鬼鬼祟祟的身影。

第二步是潜入。当人体呼吸到含有流感病毒的空气,病毒会立即抓住机会,附着在人体鼻腔的细胞上,迅速将遗传物质和酶注入其中,开始安营扎寨。

第三步是复制。流感病毒完全控制住所在的宿主细胞后,会利用细胞内的资源和工具,合成和组装属于自己的零部件,制造出新的病毒。

第四步是扩散。新的病毒被大量复制后,纷纷出动,在体内迅速传播。如果鼻窦周围的细胞被病毒攻击,会受损破裂,液体流进鼻腔,于是出现流鼻涕、打喷嚏的现象;进入口水里的病毒,会攻击喉咙里的细胞,导致喉咙疼痛;扩散到血液中的病毒,会攻击肌肉细胞,导致人体全身肌肉疼痛……

你以为打喷嚏只是得病后的症状那么简单吗?错!有生物学家认为:打喷嚏这个反应,很有可能是病毒精心设计的。它们诱使寄主难受、打喷嚏,然后自己随着唾液四处扩散,这样就可以感染更多的人。也就是说,我们可以把打喷嚏理解为病毒操控人体,帮助它们进行传播的一种手段……

面对流感病毒的猖狂进攻,人体的免疫系统会启动防御机制,与病毒进行激烈的战斗。这时,人体会产生一种叫作热原的化学物质,导致体温升高,这就是我们常说的“发烧”。换句话说,发烧实际是一种人体自卫的表现。

如果人体的免疫系统足够强大,就能击败流感病毒,身体会逐渐康复;反之则免疫系统崩溃,导致生命危险。可别小看流感病毒,它的杀伤力还是很大的。美国疾病控制与预防中心在今年1月底发布的报告中说,从2019年10月1日到2020年1月25日,在不到四个月的时间内,美国就有1900万人患上了季节性流感,18万人住院,至少1万人死亡。

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