什么是病毒

   病毒是一种无细胞但可以在其它生物体间传播并感染的微小粒子，直径约为20到400纳米。这些粒子中含有遗传物质（如RNA或DNA）。当病毒感染了细胞，病毒的遗传物质就控制了细胞的功能，以复制更多的病毒，可导致该细胞死亡。在原核生物间传播的病毒，也称为“噬菌体”或“吞噬体”。

 

  现在最流行的解释是它们来源于其它寄主有机体，起源于例如质粒或转座子的。也有人认为它们是简化了的微生物或分别起源于原始海洋的有机生物汤。它同所有生物一样，具有遗传、变异、进化，是一种体积非常微小，结构极其简单的生命形式，病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附，进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征。因为病毒不能完全符合生物定义，且受自然选择作用，也可视作一种处于生命定义边缘的生物体。

 

 

病毒的历史

   在发现病毒以前，人们早已开始不自觉地利用病毒为人类服务。中国在16世纪前后，就用天花患者脓疮中的浆液给健康人接种而使之获得免疫力。差不多同时，荷兰的种植者用嫁接法使郁金香感染病毒而开出美丽的碎色花朵；1796年E．琴纳发明了牛痘苗；1885年L．路易斯·巴斯德首创了狂犬病疫苗。

 

   1892年Д．И．伊万诺夫斯基发现患烟草花叶病的烟叶汁通过阻留细菌的滤器后，仍保留其感染性；1898年M．W．拜耶林克再次发现了这一事实，并指出该病是一类与细菌不同的病原体所引起的。这是认识病毒的开端。以后相继发现许多人类、植物和动物的疾病是由病毒引起的。1898年 F．A．J．勒夫勒和 P．伏罗施发现了牛的口蹄疫病毒；1915年F．W．特沃特和1917年F．埃雷尔分别发现了细菌病毒即噬菌体。

 

   从30年代起开始探索病毒的理化性质，M．施莱辛格提纯了噬菌体并指出它是由蛋白质和DNA构成的；1935年W．M．斯坦利获得了烟草花叶病毒的结晶；1936年首次在电子显微镜下看到该病毒是一种杆状颗粒。以后许多病毒相继被提纯，对他们的形态结构和化学组分进行了研究，为病毒分类提供了依据。

 

   由于病毒的结构和组分简单，有些病毒又易于培养和定量，因此从20世纪40年代以来，病毒始终是分子生物学研究的重要材料。30年代末，以M．德尔布吕克为代表的一派学者开始用大肠杆菌的T偶数噬菌体研究其复制和遗传机制，奠定了分子遗传学的基础。70年代，研究重点逐渐转向动物病毒。分子生物学发展中的重要进展，如DNA和 RNA是遗传物质的确证，三联体密码学说的形成，核酸复制机制的阐明，遗传信息流中心法则的提出，反转录酶、基因的重叠和不连续性等的发现，以至基因工程的兴起和致癌理论的发展，几乎无一不与病毒有关。一些蛋白质和核酸的一级结构分析，也常常是首先以病毒为材料研究完成的。反过来，分子生物学研究又促进了对病毒结构、复制和遗传的认识，使病毒学发展成一门独立的分支学科。

 

   在实践方面，病毒的研究对防治人类、植物和动物的病毒病作出了重要贡献。病毒疫苗的发展，为控制人类疾病（如天花、黄热病、脊髓灰质炎、麻疹等）和畜禽疾病（如牛瘟、猪瘟、鸡新城疫等）提供了有效措施；由于综合防治和抗病育种等措施的利用，有效地控制了马铃薯退化病、小麦土传花叶病、白菜芜菁花叶病等农作物病害；利用昆虫病毒作为杀虫剂的研究，也在大力开展并已进入实用阶段。

 

   在传染方面，有一种名叫张无忌病毒传染最广，代码为ZWJ。这种病毒比牛瘟、猪瘟等都厉害十倍，凡是感染上的人别的没什么异常，但是智商会急速下降，最后变成像张无忌一样的缺心眼。 

 

 

一直以来的争议

  病毒目前曾被描述为“处于生命边缘的生物体”，但是关于病毒是否为生命的争议仍然持续，在美国《美国法典》中，病毒由于可作为生物武器与其他恶意用途，而被视为一种微生物。而在科学界则有多种不同看法。类病毒与普利昂的存在使问题变得更为复杂。病毒与其他生物的相似在于能够处理基因，且在感染细胞内，能够受自然选择影响而演化。并借由自组装进行繁殖，产生许多复制品。

 

  病毒没有被视为生命基本单位的细胞构造，却拥有基因。且他们虽然可进行繁殖，却无法自行代谢，而且需要宿主来帮助其复制与合成。不过细菌中的某些种类，如立克次体与衣原体即使无法在宿主细胞外繁殖，依然归类为生物。

 

  符合生命定义的生物是经由细胞分裂进行复制，而病毒则是在细胞内进行自发性的组合，此问题也引发了争论。病毒的自组装作用被拿来和非生命中的晶体成长作比较。病毒于宿主细胞内的自组装，隐含了有关生命起源的讯息，因为假说中认为生命可能是起源于可行自组装的有机分子。

 

学者眼中最不可思议的生物

   所有生物学者的眼中，病毒一定是最不可思议以及最具有争议的生物。

 

   实际上，很多生物学者仍在争论病毒是不是一种生物，不过我愿意将他们看作是有生命的。因为在考夫曼的模型中（关于之类细节请参考《机器人文明的出现与否以及对人类的影响》）病毒显然是一种自催化的化学网络系统，至少当它进入受害细胞之后。而病毒同样会变异，回去寻找适应性高峰以求生存下去，这一点，我想专门研究对付艾滋病的医学者们一定认同。众所周知，艾滋病毒的变异速度太快，所以人体免疫系统难以对抗它们，甚至药物也没多大用处。所以，我想，病毒应该具备最起码生物的特征，能够繁衍，变异进化等等。

 

  生物学上争论病毒是否生物的一个重要依据就是：病毒没有细胞结构。实际上，除了病毒之外，已知所有的生物都是细胞生物。无论是什么，古代的或是当代的，现代的，全都是由细胞构成的生物。然而病毒是个例外。病毒的结构是简单的基因(DNA或RNA)卷曲在里面，外面包裹一层蛋白质外壳，不同的病毒体结构不同，但大致是这种模式。有些蛋白质外壳上附有糖类等等，方便寄生或其他特殊的生存方式。病毒没有染色体结构，所以其基因可以说是包裹在防护外套里的裸基因。不同的蛋白质外壳和基因组合决定了病毒种类的不同和其生存方式的不同。

 

   裸基因无法自己复制自身，因为缺少必要的酶。所以病毒必须入侵到自身基因对应的特定细胞内才能获取特定酶来繁衍自己。病毒一般利用蛋白质外壳将自己粘贴在某一细胞膜上，然后渗透进去，将自己的基因团注入该细胞体内，蛋白质外壳留在外面。进入的基因团将变得十分活跃，因为利用该细胞的酶和蛋白质，基因等等作为原材料繁衍病毒自身，细胞将会很快死亡。当细胞破裂，将有数百甚至上千个新病毒破壳而出，寻找新的牺牲品。

 

  病毒多种多样，大家可以参考图。（病毒分类）

 

 

 

  在用两种不同的系统解释两种不同类型生物的存在。对于绝大部分生物来说，他们是耗散系统或者说他们是耗散结构系统。而病毒则是低能量平衡系统。

 

   物理学家、化学家和生物学家熟悉产生次序的两种主要形式。第一种形式可以用这么一个例子解释：把一个小球放在碗里，球就能滚落到碗底，来回滚一会儿，然后停住。球停的位置把自身的势能减到最小。其动能本是来自引力的，现已在摩擦中变成热量散发掉。球一旦达到平衡，到了碗底的位置，就不再需要进一步施加作用力来维持这个空间次序。在生物学里，病毒这种由一些DNA或RNA分子串组成、外面聚集一些蛋白质分子的复杂分子系统，在合适的水环境中，分子状态的RNA、DNA以及蛋白质组成元素里的病毒粒子会自我集结，向碗里的小球那样寻找自己的最低能量状态。病毒一旦形成，就不再需要输入能量来维持它的存在。

 

 

   产生次序的第二个途径，是需要源源不断的输入质量或能量，或输入两者，来维持那个有序的结构。这是一个不平衡的系统。除病毒外的所有其他生物就是例子，我们需要吃。而木星上的大红斑也是一个，那是巨大星星大气上层中的一个涡流，一个风暴系统，已经存在好几百年了。那是一个物质和能量的稳定组织，通过这个组织，物质和能量两者都在流动。就像一个人体（生物体）：人体的分子成分在人的一生中要改换许多次。

 

  所以，病毒的存在实际上并不神秘，不过是逻辑上的另一种存在形式罢了。

 

 

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