病毒简史

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誰也没想到，今年过年，所有人的心都被“新型冠状病毒肺炎”这个词给揪住了。

然而，虽然这种病毒名为“新型”，但是冠状病毒早就不是新鲜名词了。

1937年，冠状病毒（Coronaviruses）首先从鸡身上分离出来。

1965年，分离出第一株人的冠状病毒。由于在电子显微镜下可观察到其外膜上有明显的棒状粒子突起，使其形态看上去像中世纪欧洲帝王的皇冠，因此命名为“冠状病毒”。

1975年，病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。根据病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异，冠状病毒科分为冠状病毒和环曲病毒两个属。冠状病毒科的代表株为禽传染性支气管炎病毒（Avian infectious bronchitis virus，IBV）。

在2002年冬到2003年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS，传染性非典型肺炎）就是冠状病毒科冠状病毒属中的一种。中国爆发“非典型肺炎”SARS，在全球引起近万个确诊病例，造成900多人死亡。

2009年，甲型H1N1流感，也就是“猪流感”病毒，在墨西哥露面。

2014年，非洲几内亚爆发“埃博拉病毒”，当年就造成了11000人死亡;同年，南美的智利发现“寨卡病毒”，到2016年，寨卡病毒的传染被列为国际紧急卫生事故。

2012年9月，新型冠状病毒在沙特被发现，在此之前，约旦、英国和德国都曾报告了感染病例。冠状病毒属于一大病毒家族，可以在人体上引发从普通感冒到非典等多种病症。新型冠状病毒与非典病毒同属冠状病毒，感染者多会出现发烧、咳嗽、气喘等严重的呼吸系统综合征并伴有急性肾衰竭。

2012年9月26日，世界卫生组织向194个成员国发出新型冠状病毒防御指南，并呼吁全球卫生机构人员上报所有赴沙特或卡塔尔旅行、并患有急性呼吸道感染的病例。在发给194个成员国的卫生指南中，世界卫生组织表示，卫生工作人员应对患有急性呼吸道病症，并在过去10日内去过新型病毒发现地或接触过疑似及确诊病例的患者保持警惕。受感染患者可能还伴有发烧（体温高于38摄氏度）和咳嗽症状，并需要住院治疗。

2014年，香港卫生专家排除了它与甲型流感和乙型流感病毒有关的可能性，与1997年出现的H5N1禽流感病毒也没有联系。

2020年1月20日，国家卫健委高级别专家组成员高福院士表示，2019新型冠状病毒是目前已知的第七种冠状病毒。

为什么时不时就有病毒爆发？我们不能消灭病毒吗？下一次爆发的会是什么病毒？下一次爆发又会在什么时候？

历史一次次地提醒我们：或许，是时候关心一下那些叫做“病毒”的小东西了。

地球就是一个“病毒星球”

简单说来，病毒就是寄生虫。

寄生虫是什么意思？就是靠自己没法生存的物种，一定要依附一个宿主。这个宿主可以是一个简单的细菌，可以是一个细胞，可以是一个生物体，也可以是人类这样复杂的生物体。

病毒是寄生虫，不依附于其他生物就没法存活、没法繁殖、没法复制。

有一本书叫《病毒星球》，这本书的作者是美国耶鲁大学学者卡尔·齐默。这本书的核心就是告诉我们：我们生活的历史，其实就是一部病毒史;病毒不仅从未离我们远去，也永远不会离我们远去;而且，虽然它们的名字叫做“病毒”，但是它们的作用可远不止让人得病这么简单。

首先，我们可以这样说：我们这个地球上的病毒，数量多到“令人发指”。比如说，当你跳进海水里畅快游泳的时候，你其实是在一大堆病毒里钻来钻去。根据科学家计算，在每升海水当中，含有1000亿个病毒颗粒;在地球的所有海洋里，大约存在着10的31次幂个病毒颗粒。

10的31次幂个病毒颗粒是什么概念呢？这个数量是海里面所有鱼、虾、蟹及其他海洋生物数量加到一起的15倍;这些病毒的总重量相当于7500万头蓝鲸;如果把这些病毒挨个儿排成一排，它们的长度会是4200万光年，这比整个银河系还要大得多。

这就是病毒，你看不到的病毒。

为什么看不到呢？因为病毒这个东西，小到不可思议。

想象一下，首先抓一把厨房里的食盐撒在案板上，然后把每个食盐颗粒想象成一个小立方体。就在这个小立方体的每条边缘上，可以肩并肩排下100个细菌;但是如果换成了病毒，竟然可以排下1000个之多。病毒就是这么小。

病毒的结构也很简单，大部分就是蛋白质外壳包裹着几个基因而已。

比如说引起普通感冒的“鼻病毒”，它身上只有10个基因（我们人类身上有20000个基因）。但就是这么点儿基因，鼻病毒竟然能组合出神奇的遗传信息，骗过人类身体的免疫系统，入侵到身体当中，去复制自己。而且，你肯定想不到，我们每个人的身体里，也到处都有病毒。

以前专家认为，人的肺部当中没有病毒，或者含有少量的病毒，但实际上，新的研究表明，我们肺部里的病毒一点也不少。

2014年，一项调查显示，103个健康人当中有71个人都携带有可以导致宫颈癌的HPV病毒;在美国，大约有3000万女性携带这种病毒，但是他们自己不知道，因为大多数情况下病毒并不会造成伤害。

病毒，成就了我们每一个人

《病毒星球》作者卡爾·齐默

病毒的种类很多，其中有一类病毒，叫做“逆转录病毒”，你可以把它们理解成“基因快递员”。

当“逆转录病毒”侵入一种动物体内，它就会把遗传物质插入这种动物细胞的DNA当中。这样，它就完成了一次遗传物质“包裹”的“送货”服务。

有趣的是，这次“送货”还只是一个开始。当这种动物的细胞分类的时候，会同时把自己的DNA和入侵病毒的DNA都复制一遍，然后传递下去。

还有的时候，这些病毒的DNA还会稳定地待在细胞里面，从一代传给下一代。这就形成了“内源性逆转录病毒”。

实际上，像这样的“内源性逆转录病毒”一直在反复入侵我们人类的基因组。

我们每个人的基因组中都携带了将近10万个“内源性逆转录病毒”的DNA片段，这些片段占到人类DNA总量的8%。如果作为比较的话，那些负责蛋白质编码的基因，只占到了1.2%。

也就是说，我们的基因组，可以说是个“病毒泛滥”的地方。但恰恰是这些泛滥的病毒，成就了今天的我们。

科学家曾经惊讶地发现，某种病毒中的一个基因，能合成一种叫做“合胞素”的蛋白质，而这种蛋白质能形成一种东西，那就是胎盘。

这意味着，一种新型的生命形式——“哺乳动物”，有机会出现在地球上了。

反过来，科学家在实验室里发现，如果把合胞素基因从哺乳动物母体中删除，就没有一个宝宝可以活着生出来。

于是，科学家慢慢为我们揭开了一幕宏大的“历史剧”，大致情节如下：一亿年前，我们的远古祖先被一种病毒感染，获得了最早的合胞素蛋白，于是产生了最早的胎盘，变成了最早的哺乳动物; 在演化的过程中，又有新的“内源性逆转录病毒”入侵这些动物，有的新病毒带有新的合胞素基因，而且能产生更优质的蛋白质;渐渐地，因为不同的动物不断被不同病毒感染，产生新的基因，于是动物们产生了不同的分支，有了后来的食草哺乳动物、食肉哺乳动物，以及最终的产物——我们人类。

一群噬菌体在攻击一个细菌

HPV 病毒

没有病毒，就没有我们的祖先，更不会有我们。换句话说，我们大家之所以能诞生，其实是蒙受了那些小小病毒的大大恩泽。

救命的病毒，可爱的病毒

病毒不仅促成了我们的诞生，还一直在改造我们生活的环境。

比如说，有一种病毒，叫做“噬菌体”，每种特定的噬菌体会入侵特定的细菌，并且杀死那些细菌。这可是意味深远的一件事。

要了解细菌如何入侵宿主，我们可以先来看看噬菌体是如何入侵宿主细菌的。

噬菌体会先感染细菌的表面，然后把自己的DNA注入宿主细胞。注入以后，噬菌体有两个选择：将自己的基因隐藏在宿主的基因组里，也就是潜伏下来。人类的基因组里就有很多病毒潜伏留下的痕迹。这一感染途径又叫溶源。

利用宿主细胞的能量和材料，复制新的病毒。由于细胞内的能量和物质被病毒劫持，细胞往往会发生病变，最终导致破碎，病毒借此出逃的机会，就可以继续去感染更多的细胞。这一感染途径又叫裂解。

这就是最简单的病毒入侵细菌细胞的过程。病毒的种类虽然多种多样，也在发生变异，但其感染细胞乃至感染生物体的逻辑都是一样的。

还记得刚才说的海水里的病毒吗？海水里就有不少噬菌体。在短短1秒钟之内，海洋中的这些噬菌体，就能对细菌之类的微生物发起10万次进攻。结果是，每一天这些病毒能杀死海洋中15%-40%的细菌，让广阔的海洋不至于变成一汪“细菌水”。

正是由于这个特点，某些病毒还能抑制传染病的蔓延。比如霍乱病，就是由一种叫做“霍乱弧菌”的细菌导致的，这种细菌由水传播。但是，当霍乱弧菌爆发，导致霍乱病流行的时候，病毒也会迅速增加。大量的病毒会对霍乱弧菌发起一次又一次迅猛的攻击，越来越快地杀死霍乱弧菌。直到病毒杀死霍乱弧菌的速度超过了细菌繁殖的速度，这样，霍乱弧菌就“全线溃败”，霍乱病也就停止了。

刚才说了，病毒还是“基因快递员”，它们载着不同的基因，在物种之间穿梭来去，把新的基因“送”给不同的“收件人”。

正是由于病毒的这种特点，它们促成了光合作用，帮助我们的地球成为了一个“氧气星球”。

怎么回事呢？原来，全球四分之一的光合作用都要归功于一种海洋里的细菌，叫做“海洋聚球藻”。

海洋聚球藻之所以能进行光合作用，是因为它含有一种能捕捉光子（光的基本粒子）的蛋白质，而这种蛋白质的基因编码，正是来自于某种病毒。

正是这种在海洋里自由漂浮的病毒，把光合作用的基因“送”给了海洋聚球藻，海洋聚球藻才能进行光合作用，产生大量的氧气，改变了地球大气的组成成分。

科学家粗略估计，地球上10%的光合作用都是因为病毒所携带的基因而发生的。这就意味着，你每呼吸10次，就有一口氧气来自于那些无处不在的病毒。

大规模疾病爆发的背后

既然病毒在我们这个地球上这么常见，既然病毒一直在影响我们的进化，既然我们作为一种动物一直和病毒共存亡，那么可以想见，病毒不是人类的专利，我们和其他动物一定“共享”着病毒们。

恰恰在这方面，病毒暴露出它残酷的一面，那就是大规模的传染病。

最常见的就是“流感”。几乎所有人都得过流感，出现过呼吸道的病症，但是你大概不知道，流感这种病其实跟人没什么关系，它们来自于鸟类，而且这种病本来跟呼吸道也没半点关系。

怎么回事呢？其实，流感病毒感染的是鸟类的消化道，而不是呼吸道。但是，病毒是会“突变”的。一个鸟类流感病毒，只需要几个简单的突变，就能摇身一变，成为感染人类的新型病毒。而且，人类呼吸道细胞表面的受体和鸟类消化道细胞的受体非常接近。于是，当这些从鸟类身上突变而来的新型病毒传到人身上的时候，它们在人类身上引起的就是呼吸道病症，也就是“流感”。

还有可怕的艾滋病，也是由病毒引起的。艾滋病病毒大致可以分两种：一种叫HIV-1，一种叫HIV-2。

经过艰苦的研究，科学家发现：HIV-2型病毒来自于西非的一种猴子，叫做“白顶白眉猴”，这种猴子携带了一种SIV病毒，独立演化成了HIV-2艾滋病病毒。

果子狸

西非的猎人经常捕杀这种猴子，卖它们的肉。当猴子咬了猎人，或者屠夫处理猴子尸体的时候，含有病毒的猴子血液进入了人体，就会感染这种病毒。然后，这些病毒开始自我复制，逐渐适应新的宿主——也就是人类。

而HIV-1型病毒则有完全不同的来源。它们来自另一种动物：黑猩猩。

1989年，法国科学家偶然间在生活于喀麦隆和坦桑尼亚的黑猩猩粪便当中，检测出了跟HIV-1型病毒非常接近的病毒，坐实了这件事。

随着20世纪初非洲人口的膨胀（以及或许存在的当地人食用黑猩猩的情况），这种病毒伺机入侵到人类身上，导致了艾滋病。

这些，只是一个开始。

2012年，沙特阿拉伯的医生发现了一种怪病，后来命名为“中东呼吸综合征”。导致这种病的MERS病毒，最初是在一种非洲的蝙蝠身上。

但是，蝙蝠身上的病毒怎么会传到人身上呢？答案就是：駱驼。

某些北非的单峰驼（只有一个驼峰的骆驼），偶然接触到了带有病毒的蝙蝠，感染了MERS病毒;随着北非到中东的贸易，单峰驼商队把这种病毒带到了中东地区，然后，这些得病的单峰驼又通过鼻子分泌物感染更多的骆驼，最终感染了人类，又在人类之间传播。

当然，我们还不得不提到2003年蔓延全中国的“非典型肺炎”SARS。

提到“非典”，又不得不说起另一种野生动物：果子狸。这个看起来“人畜无害”的小萌物，实际上却携带着大规模杀伤性“生化武器”。

这里我们可以看出，在近年来这些著名的大规模传染病的背后，都有着同样的四个字：野生动物。

加州大学洛杉矶分校医学院心血管科主任芭芭拉·纳特森-霍洛威茨曾经写过一本书，名叫《共病时代》。讲的就是动物和人之间“共享”的疾病。

她在书里说：“我们与动物的关系历史悠久且深刻，医生和患者都要让自己的思考跨越病床这个界限，延伸到农家院、丛林、海洋和天空。”

但是我觉得，即使这样的思考维度，仍然远远不够。从野生动物身上“掉落人间”的这些病毒，已经施展出它们的洪荒之力，裹挟着我们人类来到了一个新的历史时期。

这已经不是“医生和患者”才需要思考的问题，而是我们每个人都要思考的问题。