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史之疫:病毒、動(dòng)物與人類 ![]() 本書重點(diǎn)講述與病毒有關(guān)的歷史事件,以及人類與病毒漫長(zhǎng)的斗爭(zhēng)史,開(kāi)篇即以人類歷史上非常嚴(yán)重的一次病毒疫情——“西班牙大流感”的故事為引子,揭開(kāi)病毒的神秘面紗,還重點(diǎn)介紹了昆蟲、鳥類、蝙蝠的進(jìn)化史,揭示了病毒、動(dòng)物、人類三者之間的復(fù)雜關(guān)系,最后總結(jié)人類不斷發(fā)展、進(jìn)步的醫(yī)療技術(shù),給讀者戰(zhàn)勝病毒的希望,并呼吁大家愛(ài)護(hù)自然環(huán)境,與動(dòng)物和諧相處,提倡健康生活與科學(xué)防疫。 第一章 病毒和露卡 一切的源頭 這是一個(gè)關(guān)于人類命運(yùn)的故事。 故事要從一百年前的一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)說(shuō)起:1914年至1918年,整個(gè)歐洲卷入了一場(chǎng)曠日持久的浩劫,一邊是英、法、俄為首的協(xié)約國(guó),一邊是德國(guó)和奧匈帝國(guó)所在的同盟國(guó)。這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)被第一次冠以“世界大戰(zhàn)”之名,不僅因?yàn)樗膽?zhàn)火延燒,遍及全球,更因?yàn)樗窡o(wú)前例的慘烈。在戰(zhàn)爭(zhēng)中,飛機(jī)、坦克、遠(yuǎn)程大炮甚至毒氣,都第一次被用于人與人之間的殺戮。它們向人類展示著無(wú)與倫比的威力,肆意收割著無(wú)辜的生命。四年的大戰(zhàn),約3600萬(wàn)人傷亡,其中死亡人口達(dá)到了前所未有的1600萬(wàn)。 可是,和接下來(lái)的這次災(zāi)難比起來(lái),戰(zhàn)爭(zhēng)和武器的殺傷力就相形見(jiàn)絀了。這就是人類歷史上最嚴(yán)重的一場(chǎng)瘟疫,也是人類對(duì)病毒有了解以來(lái),和它們的第一次全面對(duì)抗——“西班牙型流行性感冒”。這一名稱的由來(lái),并不是因?yàn)榇肆鞲性从谖靼嘌。后?lái)追蹤到這場(chǎng)席卷全球的大流感,起源于美國(guó)的軍營(yíng)。 1917年夏日的一個(gè)下午,美國(guó)堪薩斯州哈斯克爾縣的一個(gè)偏遠(yuǎn)農(nóng)場(chǎng)里,一位名叫阿爾伯特·吉特切爾的小伙子在熱切地等待著戰(zhàn)爭(zhēng)的到來(lái)。 此時(shí)的美國(guó),雖然還處在一片和平的氣氛中,不過(guò)年輕人依然對(duì)大洋彼岸的戰(zhàn)爭(zhēng)充滿了興趣。自“盧西塔尼亞號(hào)事件”以來(lái),美國(guó)輿論和民間就充斥著對(duì)德國(guó)人的怒火,到這年2月的“美德斷交風(fēng)波”“齊默曼電報(bào)案”之后,美國(guó)便直接加入了對(duì)德戰(zhàn)爭(zhēng)。 不過(guò)到此為止,這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)依然是華盛頓的政客和華爾街的資本家們的戰(zhàn)爭(zhēng),美國(guó)以世界第一的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,向英、法等參戰(zhàn)國(guó)輸送了大量軍火、物資和資金,卻還未派出一兵一卒。 聯(lián)邦政府的算盤打得啪啪響,精明的美國(guó)人只要出錢出物,不需要犧牲自己的公民,便可以贏得這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)。然而形勢(shì)比人強(qiáng),歐洲的局勢(shì)在僵持了三年后很快急轉(zhuǎn)直下:1917年3月,沙皇俄國(guó)在一片罷工聲浪中倒下了,東線顯然大勢(shì)已去。德國(guó)和奧匈帝國(guó)一旦在東線沒(méi)有了俄國(guó)人的壓力,勢(shì)必會(huì)全力進(jìn)攻西線。到時(shí)候那條距離巴黎僅僅幾十公里的搖搖欲墜的防線,以及那里面經(jīng)歷了三年大戰(zhàn)、士氣低落的英法聯(lián)軍還能不能守住,真的只有上帝才知道了。 于是,美國(guó)政府緊急動(dòng)員,而前面提到的那位叫吉特切爾的小伙子也在其中。吉特切爾出生于一個(gè)普通的農(nóng)場(chǎng)主家庭,雖然從小和父親學(xué)習(xí)打獵、騎馬,但他最擅長(zhǎng)的是廚藝。來(lái)到訓(xùn)練營(yíng)后,他就被分配去了炊事班。僅僅幾天時(shí)間,吉特切爾就愛(ài)上了這份工作,而長(zhǎng)官和戰(zhàn)友們也對(duì)他的廚藝交口稱贊。唯一美中不足的是,他感冒了。 后世的研究者分析,這次感冒的病毒可能在農(nóng)場(chǎng)中就已侵入了小伙子的身體,也有可能是在他離家前最后一次狩獵的過(guò)程中,畢竟狩獵是一次和野生動(dòng)物以及各種來(lái)歷不明的病毒親密接觸的“絕好”機(jī)會(huì)。但不管是什么原因,總之,這個(gè)小伙子病了,而且病得不輕。幾天后,在多種藥物和治療手段都不見(jiàn)效果后,小伙子居然靠著自己的抵抗力,奇跡般地活了下來(lái)。之后,他回到崗位,繼續(xù)著自己的本職工作,直到戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束。退伍后的吉特切爾回到了自己的家鄉(xiāng),在那里過(guò)上了平凡人的一生,直到老去。 不過(guò),令所有人都沒(méi)想到的是,一個(gè)可怕的惡魔,已經(jīng)被吉特切爾帶到了人間,這被后世稱為“西班牙流感病毒”,這種病毒一點(diǎn)兒也不平凡。 畢竟是一百年前,軍隊(duì)中的訓(xùn)練營(yíng)那糟糕的衛(wèi)生環(huán)境,給了病毒在其中肆意交叉?zhèn)魅静⑶易儺惖迷桨l(fā)強(qiáng)大的機(jī)會(huì)。秋天來(lái)了,堪薩斯的訓(xùn)練營(yíng)中已有數(shù)千人病倒,數(shù)十人去世。而且當(dāng)時(shí)美國(guó)的訓(xùn)練營(yíng),相對(duì)于全年無(wú)休的德國(guó)士兵,是有月假的,這更劇了流感在國(guó)內(nèi)的擴(kuò)散。 但這一切都不能動(dòng)搖美國(guó)人去歐洲的決心,1918年春,數(shù)十萬(wàn)美國(guó)大兵齊集美國(guó)人口稠密的東海岸,隨后又登上了擁擠的運(yùn)兵船,經(jīng)歷了數(shù)十天海上顛簸,最終來(lái)到了法國(guó)的布雷斯特港。而這里更加擁擠,來(lái)自北美洲、非洲、澳大利亞、印度乃至中國(guó)的數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的軍隊(duì)和勞工會(huì)聚于此,他們的目的地是燃燒著的歐洲戰(zhàn)場(chǎng)。 今天,經(jīng)歷了數(shù)次疫情的人類已經(jīng)明白了,這些年輕人的胸膛里不僅有顆跳動(dòng)著的熾熱的心,還有著已經(jīng)被病毒感染的雙肺。 歐洲,她來(lái)了。 越強(qiáng)大越脆弱 雖然第一次發(fā)現(xiàn)并命名病毒是1892年的事,但人類和病毒的斗爭(zhēng)已有上十萬(wàn)年,可以說(shuō)自打人類出現(xiàn)在地球上,就一直沒(méi)有停止過(guò)與病毒的斗爭(zhēng)。在那個(gè)漫長(zhǎng)的沒(méi)有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的原始社會(huì)和古代社會(huì),之所以人類沒(méi)能被病毒消滅,得拜我們身體里一項(xiàng)神奇的能力所賜——免疫系統(tǒng)。 關(guān)于免疫的知識(shí),我們后面再詳談,這里需要知道的是,一般的疾病往往有個(gè)規(guī)律,免疫力弱的人更容易遭到疾病的傷害。這也是情理之中,沒(méi)道理不是這樣。 可是“西班牙流感病毒”有一種可怕的能力,我們今天稱之為細(xì)胞因子風(fēng)暴。這種病毒能導(dǎo)致人體免疫系統(tǒng)的過(guò)度反應(yīng),而且免疫力越強(qiáng)、身體越健康的人,死去的概率就越高。 這就太可怕了,那個(gè)年代的青壯年剛剛經(jīng)歷了一場(chǎng)四年的戰(zhàn)爭(zhēng)浩劫,又必須面對(duì)幾乎是專門針對(duì)青壯年的世界級(jí)瘟疫,這種給人類心靈帶來(lái)的恐懼是后世難以想象的。 在這些染病的青壯年中,就包括當(dāng)時(shí)32歲、年富力強(qiáng)的西班牙國(guó)王阿方索十三世。又由于1918年,世界大戰(zhàn)還處在尾聲,參戰(zhàn)各國(guó)都嚴(yán)格管控新聞,防止疫情消息影響前線和后方的士氣。因此,當(dāng)時(shí)歐洲唯一中立的沒(méi)有管控消息的大國(guó)西班牙便成了看起來(lái)疫情最早和最嚴(yán)重的國(guó)家。這也是后世人們稱這種疫病為“西班牙型流行性感冒”的原因。 西班牙人雖然背了黑鍋,但他們的“自黑精神”更強(qiáng)。在西班牙和講西語(yǔ)的拉美,民間傳說(shuō)中就有女人為情而死,后化為鬼怪來(lái)殺害青年男性的故事。因此,他們便自?shī)首詷?lè)地將這一瘟疫稱為“西班牙女士”。不管后世人怎么稱呼,病毒并不關(guān)心這些,病毒的目的很單純,就是感染盡可能多的人體,復(fù)制盡可能多的病毒。 從1918年美國(guó)遠(yuǎn)征軍登陸法國(guó)起,第一波流感暴發(fā)便開(kāi)始了,疫情從法國(guó)布雷斯特港開(kāi)始向全歐洲擴(kuò)散。但癥狀并不那么嚴(yán)重,充其量只是普通的流感級(jí)別,也就是說(shuō),即便在一百年前,死亡率也不會(huì)超過(guò)2%,不過(guò)由于感染的基數(shù)比較大,第一波流感導(dǎo)致至少十萬(wàn)人死亡。 同年秋天,病毒在非洲塞拉利昂和蘇俄的阿什哈巴德發(fā)生了變異。病毒的變異有兩種,一種是程度較小的“漂移”,一種是程度大的“轉(zhuǎn)變”。這次變異顯然是后一種,因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn),這次疫情的致死率瞬間提高到5%~10%,已經(jīng)不再是半年前的“小感冒”了。 病毒很快以疾風(fēng)驟雨之勢(shì)蔓延開(kāi)來(lái),8月從非洲傳入美國(guó)和法國(guó),9月初已經(jīng)開(kāi)始在整個(gè)北美和歐洲流行起來(lái),到9月底,世界各地都出現(xiàn)了疫情。在疫情記錄較完備的美國(guó),當(dāng)時(shí)的記載稱20~35歲的青壯年為多發(fā),且死亡率極高。除高燒和頭痛外,患者臉色發(fā)紫、咯血、呼吸衰竭,加上并發(fā)的細(xì)菌性感染和心肌炎,最終導(dǎo)致大量死亡。 第三波流感發(fā)生在1919年冬,直到1920年,它才逐漸在世界各地消失。其可怕程度介于第一次和第二次之間。自此,這次人類史上最可怕的瘟疫終于結(jié)束了。從北極圈的阿拉斯加到南太平洋中部的社會(huì)群島,幾乎每一個(gè)人類涉足的地方都被傳染,唯有當(dāng)時(shí)亞馬孫河口的馬拉若島上的部落例外。 而這次瘟疫更可怕的是它在短時(shí)間內(nèi)的殺傷力,從1918年春在全球大范圍流行,到1920年春開(kāi)始陸續(xù)消失,兩年的時(shí)間里,三次疫情暴發(fā)如同死神過(guò)境,造成了最少2160萬(wàn)人死亡,而那些近現(xiàn)代醫(yī)療衛(wèi)生體系尚未建立的國(guó)家則難以統(tǒng)計(jì),后世學(xué)者按照疫情的傳播和發(fā)展,再考慮當(dāng)時(shí)人口的分布情況推算,全球?qū)嶋H死亡人數(shù)在5000萬(wàn)~1億。 是的,你沒(méi)有聽(tīng)錯(cuò),即使最保守的估計(jì),這一病毒在兩年時(shí)間里造成的死亡數(shù)字也超越了黑死病、天花、霍亂等歷史上聞之色變的恐怖瘟疫花幾十年甚至上百年才能達(dá)到的死亡數(shù)字。 怪異的病毒 幸運(yùn)的是,今天的我們可能不會(huì)再面對(duì)這種級(jí)別的災(zāi)難了。比起一百年前的人們來(lái),我們對(duì)流感已經(jīng)多了很多了解。我們?cè)缇椭,流感是由病毒引起的,而病毒是眾多?dǎo)致人生病的病原體的一員。 那什么是病原體呢?很簡(jiǎn)單,我們把那些導(dǎo)致人、動(dòng)物、植物生病的微生物都稱為病原體。具體地說(shuō),就是細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、衣原體、支原體、病毒、朊病毒,這些形形色色的小東西們,我們都統(tǒng)一稱為病原體。 然而僅僅認(rèn)識(shí)這些是不夠的,因?yàn)椴《酒鋵?shí)是一種完全不同于細(xì)菌、真菌等的存在,因?yàn)榧?xì)菌、真菌都屬于生物,而病毒卻不是生物。 病毒是一種介于“生物”與“非生物”之間的物質(zhì)。 這基本是大多數(shù)現(xiàn)代生物學(xué)家的共識(shí)了。說(shuō)白了,病毒不是我們通常意義上的“生命”?墒悄阋f(shuō)它們是非生物,和大氣、水、礦物這些是一種東西,那又非常值得商榷,總之是一言難盡。 有些讀者可能感到疑惑:“商榷”是什么意思?難道就不能簡(jiǎn)單描述一下病毒的形狀、結(jié)構(gòu)和功能嗎?但這并非筆者語(yǔ)言蒼白,而是確實(shí)不那么方便。這一要求放在一般的生物上,確實(shí)是可行的,所謂“麻雀雖小,五臟俱全”。一般生物,哪怕是小到顯微鏡才能看見(jiàn)的細(xì)菌,都是有具體的形狀和結(jié)構(gòu)的,而哪些結(jié)構(gòu)有什么功能,也往往很容易看明白。病毒則不然。 我們常見(jiàn)的細(xì)菌,如大腸桿菌,其大小約為1~2微米(1微米為千分之一毫米)。而最大的細(xì)菌約0.6毫米,只要眼神不是太差,是能用肉眼看見(jiàn)的。而病毒則普遍在10~300納米(1納米為千分之一微米),如流感病毒,是一個(gè)直徑約為100納米的圓球。 最后,大家要知道的是,我們生物課上經(jīng)常提到的那種拿來(lái)做顯微鏡觀測(cè)的草履蟲(一種單細(xì)胞生物),其體長(zhǎng)一般為200微米(0.2毫米)。 把三者比較一下,形象點(diǎn)說(shuō),如果病毒相當(dāng)于一個(gè)小孩的體型,細(xì)菌則是雙層大巴車的大小,草履蟲則有20個(gè)鳥巢體育館加起來(lái)那么大!而即便草履蟲如此“巨大”,我們依然需要顯微鏡才能觀測(cè)到。 所以,在病毒的大小尺度上,“麻雀雖小,五臟俱全”的理論就不適用了。當(dāng)一個(gè)物體即將小到分子級(jí)別,其輪廓、結(jié)構(gòu)對(duì)人類而言都是模糊的,今天那些病毒的高清彩圖,其實(shí)是通過(guò)電子顯微鏡分析,再用計(jì)算機(jī)處理后的圖像和模型。如同原子的結(jié)構(gòu)一般,我們看到的那種類似太陽(yáng)系的所謂原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的彩圖,是不符合量子力學(xué)的結(jié)論的。這只能是人類的一種合理還原,其目的是讓一般的科普學(xué)習(xí)者更容易理解。 說(shuō)了這些,我們?cè)賮?lái)講一講科普愛(ài)好者容易理解的病毒是什么“樣子”的。 以流感病毒為例,它們的形狀類似一個(gè)長(zhǎng)滿了刺的湯圓。外面的“糯米”是蛋白質(zhì)外殼,內(nèi)部的“餡”則是一團(tuán)遺傳物質(zhì)RNA。在外殼表面有一些突刺,它們主要是兩種能與細(xì)胞內(nèi)一些分子結(jié)合的受體,起到不同的作用。 這樣就算完了嗎?不,不,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有。病毒之所以難以描述,就在于它們的結(jié)構(gòu)完全沒(méi)有規(guī)律。流感病毒大多是這樣的,但也有些長(zhǎng)成了“面疙瘩”的樣子,仿佛“湯圓”煮得太久散了形。至于其他病毒,更是奇形怪狀。比如埃博拉病毒,長(zhǎng)成了一個(gè)魔幻故事里的發(fā)卡狀,還有艾滋病病毒,形狀是個(gè)充滿科技感的二十面體,更有甚者,比如噬菌體病毒,其形狀簡(jiǎn)直是天馬行空的人類都難以想象的。 不過(guò)總的來(lái)說(shuō),縱使病毒千奇百怪,人類的語(yǔ)言還是能概括出病毒的共性的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),病毒沒(méi)有任何細(xì)胞結(jié)構(gòu),只有兩個(gè)部分:內(nèi)核是一團(tuán)遺傳物質(zhì)(DNA或RNA),外部包裹著某些種類的蛋白質(zhì)。共同之處僅此而已。 病毒的一生——非生非死 我們暫時(shí)拋開(kāi)病毒糾結(jié)的結(jié)構(gòu),來(lái)談?wù)劜《玖硪粋(gè)有意思的地方吧——簡(jiǎn)單來(lái)看,病毒一生中還有兩種形態(tài): 一種是在細(xì)胞結(jié)構(gòu)外的。 在細(xì)胞外,病毒根本就是一些沒(méi)有任何生命特征的有機(jī)物灰塵或者粉末。 如果非要找個(gè)東西類比,這有點(diǎn)像一些藥物。是的,我們服用的大部分藥物,也可以搗成粉末狀,它們的分子結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,但也毫無(wú)生命特征可言。 一種是在細(xì)胞內(nèi)的,這個(gè)就非常神奇了。 許多科普書都會(huì)告訴我們,寄生蟲是如何在人體里發(fā)揮作用的:它們奪取人體的養(yǎng)分,并在人體內(nèi)繁殖、壯大。而有些作品會(huì)把病毒類比成寄生蟲,把細(xì)胞類比為人體,病毒在細(xì)胞里干的也是同樣的勾當(dāng)。 其實(shí),這就大錯(cuò)特錯(cuò)了。 我們前面說(shuō)過(guò),病毒不是生物,那么生物的兩個(gè)基本特征——新陳代謝和繁殖,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是吃喝拉撒和生育后代,病毒都沒(méi)有。 前面還說(shuō)過(guò),細(xì)胞外的病毒是一個(gè)完完全全的非生命體,如灰塵一般。而一旦病毒找到了細(xì)胞,它便會(huì)做出一些灰塵做不到的事情。 首先,病毒會(huì)用一種特殊的受體蛋白質(zhì),與細(xì)胞膜上的另一種受體蛋白質(zhì)結(jié)合,然后騙過(guò)細(xì)胞膜,打開(kāi)大門,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。這種奇怪的現(xiàn)象并不是生物的本能,而是病毒攜帶的這種特殊蛋白質(zhì),或者我們稱之為“鑰匙”吧,它的一種必然發(fā)生的反應(yīng)。好比用對(duì)了鑰匙,鎖必定會(huì)打開(kāi)一樣。 進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部后,病毒上的一些其他分子又會(huì)和細(xì)胞內(nèi)的一些分子發(fā)生反應(yīng),幫助病毒開(kāi)始復(fù)制。病毒只有在細(xì)胞中才可以復(fù)制自身,而且它們并不是靠生物的那種方式來(lái)復(fù)制的。 之前說(shuō)的寄生蟲,甚至單細(xì)胞的細(xì)菌,它們?cè)谌梭w中首先會(huì)“吃”,也就是吸收營(yíng)養(yǎng),然后吃飽了才能“生”。也就是說(shuō),當(dāng)攝入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)足夠多的時(shí)候,會(huì)把多余的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分出來(lái)給下一代,或者說(shuō)投資給繁殖行為。不論是有性生殖,還是有絲分裂,都得吃飽了再說(shuō)。而“生”出來(lái)的新個(gè)體又會(huì)繼續(xù)吃,長(zhǎng)大了再繼續(xù)生。對(duì),你應(yīng)該想到了,我們?nèi)祟惐举|(zhì)上也是這樣的。 可病毒完全不是這種“吃—生—吃”的模式。 首先,它們沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),更別提口腔、腸胃這樣的多細(xì)胞動(dòng)物才有的器官了。它們就是一丁點(diǎn)兒遺傳物質(zhì)包裹著蛋白質(zhì),說(shuō)得明白點(diǎn)兒,它們是“實(shí)心的”。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沒(méi)地方存放,自然也就不能“吃”。 其次,病毒復(fù)制自身,卻不依靠自身來(lái)進(jìn)行,病毒的復(fù)制完全借助細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器來(lái)完成。細(xì)胞里的所有東西都是細(xì)胞自行“生產(chǎn)”的,包括遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)。這樣,病毒的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)自然也能借由細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)。 病毒的蛋白質(zhì)幾乎都是細(xì)胞里有的東西,遺傳物質(zhì)雖然編碼不同,但是成分相同,做出來(lái)也不難。病毒如果是一輛“坦克”,它會(huì)騙過(guò)細(xì)胞里的“拖拉機(jī)工廠”,給出一張?zhí)箍说摹皥D紙”,讓拖拉機(jī)生產(chǎn)線和工人生產(chǎn)一輛“坦克”。這種過(guò)程就是前面提到的“復(fù)制自身,但不依靠自身”,有人幫自己造下一代,那自然也不能稱之為“生”。 更何況,病毒的復(fù)制過(guò)程真的就像造坦克一樣,是各個(gè)部件分開(kāi)“制造”的,最后再組裝成一個(gè)完整的病毒。這和生物那種孕育幼體的有性生殖,以及一分為二的有絲分裂都完全不同。 這便是病毒詭異的一生。它們?cè)诩?xì)胞外完全沒(méi)有生命現(xiàn)象,是徹頭徹尾的“死物”。而一旦進(jìn)入細(xì)胞,它們也并不能被稱為“生物”。而是按照事先設(shè)計(jì)好的過(guò)程,利用細(xì)胞本身的各種功能,再借由細(xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì),組裝成千萬(wàn)個(gè)新病毒。非生非死,果然是怪異的一生。 病毒的進(jìn)化——叛徒or外族 我們?cè)谏弦还?jié)講述了病毒怪異的一生,那么,病毒究竟是怎么來(lái)的呢? 很遺憾,關(guān)于病毒的由來(lái),即使到現(xiàn)在,依然沒(méi)有一個(gè)證據(jù)充足的答案。我們知曉的只是當(dāng)今科學(xué)界設(shè)想的幾種假說(shuō)。 對(duì)于一般的生物,這個(gè)問(wèn)題其實(shí)很好回答,比如我們?nèi)祟悺?/p> 首先,我們可以去挖掘化石,挖出來(lái)化石后經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn):早期的古人,他們的骨骼結(jié)構(gòu)非常接近古猿。再結(jié)合比較解剖學(xué)和生物進(jìn)化學(xué)的一般知識(shí),基本可以推定人類是從某些古猿進(jìn)化來(lái)的。 其次,我們還可以分析遺傳物質(zhì),從而發(fā)現(xiàn),人類和黑猩猩的關(guān)系非常近,和大猩猩的關(guān)系要遠(yuǎn)一些,和東南亞的紅毛猩猩的關(guān)系則更遠(yuǎn)。那么可以想見(jiàn),我們?nèi)祟惖淖嫦葢?yīng)該是一群接近人、又接近黑猩猩的動(dòng)物。 這個(gè)問(wèn)題在病毒身上卻不好回答,畢竟病毒太小,根本不會(huì)形成化石。而且病毒的基因會(huì)根據(jù)它寄生的宿主而改變,同時(shí)還會(huì)在不同的病毒間交換基因。這種變化實(shí)在太快,人類迄今為止還沒(méi)有有效的辦法用分子生物學(xué)來(lái)精確定位。 又不能找化石,又不能找分子,關(guān)于病毒怎么來(lái)的,就純粹是推測(cè)了。今天看來(lái),有五種假說(shuō)比較盛行,但這五種假說(shuō)都沒(méi)有決定性的證據(jù)。 第一種假說(shuō)認(rèn)為,沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒和有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物同時(shí)進(jìn)化出現(xiàn),甚至更早出現(xiàn)。畢竟簡(jiǎn)單的東西先出現(xiàn),這種概率是比較大的。這么看來(lái),病毒起碼也有30多億年的歷史了,可以算是遠(yuǎn)古時(shí)期留下來(lái)的異類。 第二種假說(shuō)認(rèn)為,病毒是細(xì)胞里的遺傳物質(zhì)叛逃,屬于生物細(xì)胞的眾多遺傳物質(zhì)里最放蕩不羈、愛(ài)自由的那群。 第三種假說(shuō)則認(rèn)為,病毒是一些寄生的細(xì)菌退化了。前面提過(guò)細(xì)菌,它們屬于生物的一類,有細(xì)胞結(jié)構(gòu),和病毒的大小比例大概是小孩和雙層大巴的差別。然而,細(xì)菌畢竟也是寄生生活的,也許它們中的一部分慢慢意識(shí)到細(xì)胞結(jié)構(gòu)并沒(méi)有那么重要。于是,有些細(xì)菌索性不破不立,它們退化了細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器等各種附屬結(jié)構(gòu),只剩下一個(gè)光桿司令——細(xì)胞核。而近年來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最大的一些病毒,實(shí)際上就是類似細(xì)胞核的結(jié)構(gòu),里面還是遺傳物質(zhì),但外面已不僅僅是薄薄一層蛋白質(zhì)外殼了,而是像細(xì)胞核一樣,有一些類似核膜的結(jié)構(gòu)包裹著。所以,這種說(shuō)法是目前間接證據(jù)比較充分,也比較被廣泛接受的。 第四種假說(shuō)頗有點(diǎn)和稀泥的感覺(jué),認(rèn)為病毒是有多個(gè)來(lái)源的,有遠(yuǎn)古遺留的,有基因叛逃的,有細(xì)菌退化的,還有外星來(lái)的…… 說(shuō)到外星來(lái)的,對(duì)了,這便是病毒來(lái)源的第五種假說(shuō)——外星物質(zhì)假說(shuō)。畢竟病毒和其他地球生物的差異實(shí)在太大,真要是外星來(lái)的也說(shuō)不定。不過(guò),筆者還是不太贊同這種一有問(wèn)題就甩鍋給外星人的做法。 畢竟作為科學(xué)假說(shuō),必須遵循奧卡姆剃刀(Occam’s Razor)的原則。也就是說(shuō),當(dāng)一個(gè)問(wèn)題存在多種理論能解釋的情況下,我們應(yīng)該選擇其中假定條件最少的那個(gè)。關(guān)于外星來(lái)客的假說(shuō),其假定的成分實(shí)在太多,即使看起來(lái)合理,在正規(guī)的學(xué)術(shù)討論中,也通常不考慮。 不過(guò),雖然學(xué)者們不喜歡探討這類東西,但對(duì)大眾文化來(lái)說(shuō),這卻是最有意思的假說(shuō)了?纯础镀樟_米修斯》《異形:契約》等科幻作品,無(wú)一不是建立在這一假說(shuō)的基礎(chǔ)上。雖然這只是一種藝術(shù)化的想象,但還是能激發(fā)人們無(wú)窮無(wú)盡的創(chuàng)作欲望。 病毒的試煉場(chǎng) 說(shuō)回開(kāi)頭的“西班牙流感病毒”吧,它們正如我們前面提到的,有著所有病毒都有的詭異結(jié)構(gòu),有著奇妙的一生,過(guò)著非生非死的日子,而且也有著神秘莫測(cè)的進(jìn)化歷程。在那個(gè)還把病毒視為細(xì)菌的分泌物的時(shí)代,在那個(gè)沒(méi)有電子顯微鏡的時(shí)代,人類對(duì)那場(chǎng)大瘟疫的病因無(wú)從下手。加上當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)的遺體,為了防止傳染都進(jìn)行了焚燒,這也為后世的研究帶來(lái)了難題。 但轉(zhuǎn)機(jī)在1998年出現(xiàn)了,美國(guó)的一支科研團(tuán)隊(duì)在阿拉斯加的布瑞維格米申(Brevig Mission)發(fā)現(xiàn)了一具剛好被冰封了80年的愛(ài)斯基摩人遺體。據(jù)歷史記載,在1918年11月,“西班牙型流行性感冒”傳播到這里時(shí),這個(gè)小聚居地一下子失去了80%以上的人口,可想而知,這具遺體也很可能攜帶了病毒。 科學(xué)家們說(shuō)干就干,趕緊研究了起來(lái),結(jié)果真的以此為突破口,發(fā)現(xiàn)了“西班牙流感病毒”的樣本,并重建了病毒的紅血球凝集素,這是流感病毒上最重要的兩種化合物之一,其作用我們?cè)诤竺孢會(huì)詳談。最終的研究結(jié)論是,“西班牙流感病毒”和H1N1甲型流感病毒,也就是我們通常說(shuō)的豬流感,是密切相關(guān)的同一類。 這種病毒一開(kāi)始只存在于鳥類身上,而后通過(guò)一次非常成功的變異,從鳥類轉(zhuǎn)移到了家豬和人類身上。而這次變異的發(fā)生便追溯到了1917年美國(guó)堪薩斯州農(nóng)場(chǎng)的那位名叫阿爾伯特·吉特切爾的小伙子那里。 雖然關(guān)于病毒的由來(lái),今天還存在許多其他的推論,但都不影響病毒是從鳥類發(fā)源的這一事實(shí)。 我們可以將這些傳播病毒給人類的動(dòng)物,統(tǒng)稱為病毒的“試煉場(chǎng)”。 今天大家應(yīng)該有所耳聞,很多致命的病毒,其源頭都來(lái)自蝙蝠。比如那個(gè)讓人聞風(fēng)喪膽、源自非洲的埃博拉病毒,還有死亡率最高、潛伏期相當(dāng)長(zhǎng)的狂犬病毒,以及十幾年前讓一輩人記憶猶新的SARS病毒等。 而除蝙蝠外,鳥類是另一類極其可怕的病毒攜帶者。說(shuō)起鳥類,大家首先想到的肯定是禽流感。不過(guò),禽流感其實(shí)只是流感的一個(gè)分支,指的是那些只能通過(guò)鳥類傳播給人類,而無(wú)法做到人傳人的流感類型。而我們通常說(shuō)的所有流感,包括“西班牙型流行性感冒”,其源頭都是鳥類。 第三類毫無(wú)疑問(wèn)是昆蟲。登革熱便是通過(guò)蚊子進(jìn)行傳播的,今天在許多欠發(fā)達(dá)地區(qū),這一病毒依然是可怕的殺手。而如果放眼其他非病毒的病原體,黑死病的傳播者是嚙齒類動(dòng)物身上的跳蚤;今天在一些熱帶的欠發(fā)達(dá)國(guó)家里,每年有高達(dá)百萬(wàn)人死于蚊子攜帶的瘧疾;而蟑螂和蒼蠅也是傷寒等流行病的傳播者?梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),這一切都是昆蟲們的“杰作”。 說(shuō)到這,有讀者朋友肯定發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了,為什么這些生物界的“試煉場(chǎng)”,都是會(huì)飛的動(dòng)物呢?對(duì)了,動(dòng)物界自身?yè)碛袆?dòng)力飛行能力的只有四類,也就是說(shuō),飛行這個(gè)強(qiáng)大的生存技能,只獨(dú)立進(jìn)化出四次:分別是昆蟲、翼龍、鳥和蝙蝠。翼龍已經(jīng)滅絕了6500萬(wàn)年,我們也難以弄清楚它們和病毒的關(guān)系,但剩下的三個(gè)類群,個(gè)個(gè)都是“毒王”和“試煉場(chǎng)”。 為什么呢? 張森森,原名張浬敏,網(wǎng)絡(luò)科普視頻制作人,湖南邵陽(yáng)人,畢業(yè)于湖北師范大學(xué),現(xiàn)居貴陽(yáng),從事高中教育,為多個(gè)平臺(tái)創(chuàng)作科普文章,常用獨(dú)特的方式與學(xué)生、讀者溝通,能將深?yuàn)W的知識(shí)和復(fù)雜的邏輯,以生動(dòng)、形象的方式呈現(xiàn)。
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