——读史钧《进击的病毒》一书有感

谈到“病毒”这个名称，确实会让人感到不安。“病”本身就已经够折腾人了，再加上一个“毒”，真是雪上加霜呢。很多人提及病毒就“不寒而栗”，也是在情理之中的。不过，阅读了史钧所著的《进击的病毒》一书，你就会发现，病毒也不仅仅只是扮演冷血杀手的角色，作为基因的横向传播载体，病毒对于生命的进化起到了不可估量的作用，甚至驱动了人类的进化。病毒是人类最致命的敌人，同时也是我们最可贵的盟友。人类想要生存下去，就必须学会与病毒长期共存。

病毒是什么

一百多年前贝耶林克发现的烟草花叶病病毒，是人类第一次知道在细菌世界之外，居然还存在更小的致病因素。病毒与构成生命的多细胞、单细胞生物体在构造上完全不同，没有细胞膜、细胞质、细胞核、新陈代谢等功能。

那么，病毒是什么呢？生物学家很想给病毒下一个科学的定义，但每当他们绞尽脑汁对现有的病毒进行分析，想给病毒下定义的时候，就会有一种新的病毒被发现。病毒的类型极其复杂，想要计算世界上到底有多少种病毒，用作者的话来说，“恐怕把全球所有人的脚趾头加起来都不够用。”作者在书中说，一位康奈尔大学的病毒学博士曾经兴致勃勃地想把有关农作物的病毒做一个详细的分类，连续整理了三年的病毒学资料，结果一气之下改行去做三轮车维修工了，由此可见病毒分类的艰难。如果连分类都如此艰难，想要对它们做系统性的研究就更加困难了。

病毒是从哪里来的？这个问题到现在也没有确切的答案。地球上生命的出现是一个奇迹，经历了从无机物到最初的有机小分子，再进一步发展到细胞的演变过程。既然病毒比细胞的结构简单得多，于是就有专家提出病毒的自主起源假说，认为病毒是从非生命向生命过渡的中间阶段，先有病毒，再有细菌。等到细菌大量出现之后，病毒失去了理想的自组装环境，只能向细菌内部发展，这才不得已进化出了寄生性状。当然，另有一批学者不同意上述假说，说既然病毒必须寄生在活细胞内部，当然要在细胞出现之后才有可能起源，病毒只能是细胞退化的结果，于是提出了退化起源假说。

上述两种假说都能解答病毒的一部分特征，但同时也碰到一些难题。于是又有一些新的假设不断提出。比如说逃逸假说，根据细胞中存在着可自由穿梭的质粒，有生物学家提出病毒源于细胞，是它的一小段遗传物质演化来的，具有一定自主性且自带遗传基因。比如内共生假说，根据细菌及细胞都具有相互吞噬的行为，有生物学家提出线粒体、质粒就是由被吞噬共生的细菌演化来的。比如跳跃基因假说，基因也具有一定的自主性，当生物发生接触时，一些基因片段会进入其他生物体内，与其染色体基因链结合，从而产生基因层面上的变化。或许病毒就是由这些活跃程度大的跳跃基因演化来的。这些假说最终都没有上升为理论，是因为它们在解释病毒的来源方面，都有各自的硬伤。现在生物学家们更加赞同的是多来源的观点，这让病毒的起源更加扑朔迷离了。

相较于细菌和真菌，病毒的结构是简单的，有的由核酸和蛋白质外壳组成，有的“仅有一根随意扭曲的核酸链条”，还有的仅有蛋白质。这种简单的构成使病毒得以快速被复制，产生更多后代，在占据生存优势的同时，也使其传代的过程极不稳定，极易发生“失误”，引发突变，为其适应环境提供了更多试错的可能，这也是病毒不易被预防的原因。

病毒在促进生物进化方面的作用

在生物进化的各种假说中，病毒假说是一种带有主流性的观点。该观点认为，为了适应早期地球那严酷复杂的环境，病毒把自身向简单化方向进化，只留下生命必要构成的蛋白质及遗传物质RAN或DAN，就此走上寄生于细胞之中的独特道路。

因为自身不断地简化，病毒就会迫使细胞保持尽可能复杂的功能，向复杂化的方向进化，以便更好地为自身提供公共服务。比如说，真核细胞很可能是病毒驱动的结果。细胞核是复杂的真核细胞和简单的原核细胞的根本区别，那细胞核是怎么产生的？按照病毒假说，细胞核原本就是病毒，比如痘病毒在结构和复杂性上都和细胞核非常相似。专家们猜测，很有可能是原始的RNA细胞吞并DNA病毒后，病毒“篡夺了翻译体系”，逐渐演变成了细胞核。比如说复杂细胞也是病毒驱动的结果。只有复杂的细胞，才能为病毒提供更加优质的公共服务。而复杂细胞的出现，则为构建多细胞生物奠定了基础。比如说，生物免疫系统的出现，也与病毒有着密不可分的关系。要想活着将自己的基因传递下去，生物就必须面对各种病原体的挑战，其中最致命的挑战当然来自病毒。正是为了对抗病毒，多细胞生物才进化出了强大的免疫系统。病毒通过寄生而遗留在细胞内的基因片段，与宿主基因链发生新的永久嵌合，从而推动生物进化，为物种的富饶带来帮助，也为生物的高级化带来助力。

生物的繁殖有两种基本的形式。许多细菌、微生物及植物采取效率非常高的无性生殖，通过基因复刻来进行大量的繁殖，其优点是繁殖的速度快，缺点是总是原样拷贝，对生长环境有独特的要求，一旦生态位发生改变，对它们来说就是灭顶之灾。大部分生物尤其是动物是以有性生殖进行繁衍的，其最大的优点是通过雌雄基因的结合来诞生差异性，以适应新的生存环境，其最大的缺点是效率低下，找到合适的配对组合非常不易。

为什么生物要大费周折地采取有性生殖的方式代代传承呢？生物学家为此曾提出多种解释。汉弥尔顿通过电脑模拟发现，如果没有病原体，有性生殖总是会败给无性生殖，因为有性生殖实在是太繁琐了。但是，当在模型中引入病原体后，情况迅速发生了逆转，有性生殖的效率开始显现，无性生殖则总是败走麦城。原来，选择繁琐的有性生殖，也是生物体对抗病毒的一种策略，它们采取有利于基因突变的有性生殖，通过不同个体基因的结合诞生具有差异性的后代，这对病毒来说等于完全不同的生存环境。每一次有性生殖，都使得病毒和宿主站到了同一条起跑线上。在这场旷日持久的进化之战中，病毒和宿主展开了无止境的“军备竞赛”。

生物需要不停的变异，才能保证不被病毒消灭净尽。有性生殖就是保证变异的根本手段，为此生物可以付出任何代价，相比较而言，有性生殖的成本就显得微不足道了。尽管遗传效率降低，但总比所有后代都被病毒团灭要强得多。

哺乳动物，甚至人类，可能都是病毒改造的终端产物。明白其中的逻辑之后，我们可能将不得不承认，病毒在改造生命过程中表现出来的巨大价值，远远超过它们曾经对生命造成的伤害。

病毒对人类带来的影响

细胞选择不断丰富自身并与其他细胞合作共生，病毒则选择寄生、掠夺，丢弃生命中不必要的东西，像个单枪匹马的强盗，把自己往小而悍的方向发展，成为生物界中亿万年博弈下来都难以摆脱的强大宿敌。生物在逐渐演化出自身的多样性的同时，也造就出众多不同类型的病毒，无形中也推动了病毒的进化。

所有生物体都是一条病毒的河流，旧病毒不断消失，新病毒不断涌现，循环往复，从不停止。一个健康的成年人，体内也可以随时检测出几十种病毒。流感患者体内的病毒总量会在几天之内增加到100万亿。感染埃博拉病毒的患者每一滴血中都含有5000多万个病毒颗粒。

人们走出非洲是一个奇迹。根据考古学的推测，几万年前，大约只有150个左右的非洲智人从东非大裂谷中走了出来，然后逐渐遍布到世界各地，将其他种类的智人逐一消灭，成就了我们当下的人类。在出非洲的过程中，有很多机缘巧合，比如说出来的智人人数极少，大大减少了病毒向外界的扩散；从热带丛林走向稀树草原，远离了携带巨大病毒库的灵长类伙伴和蝙蝠；因为食物稀少被逼无奈而养成的长途奔跑能力导致体温升高，而体温升高是对抗病毒的重要武器；人类向世界各地扩散的过程中不断分化，导致一部分病毒因为不适应新环境而被淘汰；火的使用大幅降低了病毒感染的概率，“特别是切断了病毒从肠道感染的通路。”不过，火“却在一定程度上强化了呼吸道病毒的感染。”这也就是人类的呼吸道疾病远远高于其他哺乳动物的原因之一……作者将上述因素称之为“病毒过滤器”，正是因为有这些因素的共同保护，使得人类成为携带病毒数量与类型最少的灵长类动物，也因此造就了人类的生命奇迹。

然而，随着人类定居、繁衍、交流的不断推进，“曾经的病毒过滤器也被社会化进程一一击碎”。强大的狩猎能力让人类与更多的野生动物发生接触，增加了病毒传播的途径；农业生产让人类聚集定居，为病毒从家畜感染人并混合变异提供了可能；人口流动和战争则加速了病毒的聚集和传播。

今天的人类更需要关注的，是病毒的那些重要栖息地。热带丛林是病毒的大本营，海洋和沼泽是病毒的最大栖息地，原始冰川更是封存在数不清楚的原始病毒，各种禽类和家畜，则是传播病毒的重要载体……随着人类对环境的巨大破坏，随着人类的触角逐渐延伸到过去从未达到的区域，随着温室效应引起的气温升高、冰雪融化，那些原本封控起来的原始病毒将会给人类带来怎样的灾难？

作者为此提醒我们，病毒是生物圈最沉默也是最响亮的警钟，人类要想继续生存下去，就必须学会与自然和谐相处、和病毒长期共存。

《进击的病毒》，史钧著，世界图书出版公司2021年版