https://www.nationalgeographic.com/magazine/2021/02/viruses-can-cause-great-harm-but-we-could-not-live-without-them-feature/

病毒如何塑造我们的世界

COVID 19 提醒了我们病毒的毁灭力量,但若是没有病毒,我们现在所知的生命根本不可能存在

让我们想象一个没有病毒的地球。

我们魔杖一挥,病毒通通消失。小儿麻痹病毒不见了。恐怖致命的埃博拉病毒不见了。麻疹病毒、腮腺炎病毒,还有各种流感都不见了,大大减少了人类的苦难与死亡。HIV 没了,所以艾滋灾难从未发生。再也没有人受水痘、肝炎、带状疱疹甚至普通感冒所苦。2003 年的 SARS 病毒,我们如今知道是现代大流行时代来临的警讯,也没了。当然,还有穷凶恶极的新冠肺炎元凶 SARS-CoV-2 病毒,引发的症状多变到令人眼花缭乱,如此狡诈、如此危险、如此会传染,也没了。你觉得比较好吗?

别。

这个假想情境不像你以为的黑白分明。事实是,我们活在充满病毒的世界,病毒多样到无法理解、量多到无法计算。光是海洋,就可能容纳着比可见宇宙中的恒星还多的病毒粒子。哺乳动物可能携带了至少 32 万种不同的病毒,在这庞大的数字后面,是庞大的效应:其中许多病毒为地球上的生物(包括人类在内)带来的不是危害,而是适应上的好处。

没有病毒,人类就无法存续。举例来说,有两段 DNA 本来源自病毒,现在则安顿在人类与其他灵长类的基因体中,若是没有这两段 DNA,连怀孕都不可能。也有病毒 DNA 栖身在陆域动物的基因中,它们帮忙将记忆打包和储存在微小的蛋白质泡泡里。还有其他从病毒而来的基因对胚胎成长、免疫系统调节、抵抗癌症等有所贡献,这些重要的影响现在才开始被人类所了解。原来,病毒在触发重大的演化转变方面,其实扮演了关键角色。若是消灭所有病毒,就像我们的思想实验这样,那么我们地球有幸拥有的庞大生物多样性,可能就会垮掉。

病毒就是一种寄生虫,对,但有时候这种寄生状态比较像是共生,是对访客与宿主都有好处的相互倚赖关系。病毒就像火一样,是一种不见得总是好、但也未必总是坏的东西。病毒是演化的黑暗天使,令人折服又让人害怕。这就是病毒如此有趣的原因。

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一条大尾虎鲛游过之际,加州长滩太平洋水族馆的潜水员正在展示噬菌体的影像。噬菌体是会感染细菌的病毒,对动物和植物都无害,但是对海洋生态系的健康至关重要。地球的海洋中充满了噬菌体和其他病毒。这座水族馆的热带珊瑚礁栖地和软珊瑚园有 138 万 9875 升的水,里面估计有 5320 兆颗病毒。如果一颗一颗排起来,这些病毒能绕地球将近八圈。
为了计算太平洋水族馆热带珊瑚礁栖地和软珊瑚园中的病毒数量,我们找了雅莉珊德拉・芮伊・桑托拉来协助,她是南加大教授杰德・富尔曼指导的博士生。她用 0.02 微米、可以滤出病毒与细菌的过滤器跑了一份样本,再用能和 DNA 结合的染剂使病毒与细菌着色,能在萤光显微镜下观察到。图中比较大一点的生物是细菌,小点点是病毒。她以计数格判断视野中的病毒数量,并通过过滤器尺寸和水量,计算每升水中的病毒数量。

要懂得病毒的驳杂多样,需要先从基础开始,了解病毒是什么、又不是什么。要说明病毒不是什么比较简单,病毒不是活细胞。以庞大数量集结成你、我或一朵报春花的那种细胞,有着非常精细的构造,可以制造蛋白质、打包能量并执行其他特殊功能。一只细菌也是一颗细胞,有类似的特质,但结构简单很多。病毒则两者都不是。

病毒的定义在过去大约 120 年间变了又变。研究烟草镶嵌病毒的荷兰植物学家马丁乌斯・贝杰林克,曾在 1898 年猜测那是一种感染性液体。后来,有人认为病毒是一种超微观的介质,只有非常小的基因体,在活细胞里复制,但这只是对病毒更深入了解的第一步而已。

「我要主张一个吊诡的观点,」法国微生物学家安德烈・鲁沃夫在 1957 年一篇影响深远的论文《病毒的概念》中写道:「亦即,病毒就是病毒。」这其实就是在换一种方式表达「病毒自成一格」。

鲁沃夫知道,描述病毒比定义病毒容易。每颗病毒粒子都含有一段遗传指令(可能写在 DNA 中,或写在也能携带信息的 RNA 分子中),包裹在蛋白质形成的外鞘(名为壳体)里。某些病毒的壳体外面还包了一层外套膜,能保护病毒并协助病毒抓住细胞。病毒唯有在进入细胞、侵占了细胞用来将遗传信息转写成蛋白质的立体打印机制时,才能自我复制。

如果宿主细胞运气不好,许多病毒粒子被制造出来,它们就会快速涌出,留下细胞残骸。这样的损伤――就像 SARS-CoV-2 对人类呼吸道上皮细胞造成的破坏――就是病毒成为病原体的原因之一。

但如果宿主细胞运气好,病毒可能就只是单纯地在这个舒适的前哨基地安顿下来,不是进入休眠,就是把自己小小的基因体逆向编写进宿主的基因体内。后者会带来许多潜在的影响,可能影响基因体的混合、物种演化,甚至是人类对自我的认知。英国生物学家彼得・梅德沃和他当编辑的太太琴恩在 1983 年合写的畅销书中断言:「众所周知,没有哪个病毒是有益的。有人说得好,病毒是『包在蛋白质里的坏消息』。」他们错了。如今已知某些病毒是有益的,那层蛋白质里面包着的是遗传快递,可能是好消息也可能是坏消息,看情况。

最早的病毒从何而来?我们得眯起眼睛,回看到大约 40 亿年前,地球上的生命刚刚从长分子、简单有机化合物和能量形成的初始原汤中浮现出来的时候。

我们假设某些长分子(可能是 RNA)开始复制。就在那些分子――最早的基因体――复制、突变、演化的时候,达尔文的天择也于焉展开。那些分子摸索寻找着竞争优势,有些可能躲在膜与壁内,或制造出膜与壁以获得保护,这造就了最早的细胞。这些细胞借由分裂、一变为二制造后代。在宏观角度上,这些细胞也在分化,分歧成细菌和古菌,也就是细胞生物三大域的其中两域。第三域是真核生物域,要晚一点才会出现,它涵盖了我们和其他所有由内部构造复杂的细胞所组成的生物。这些就是目前描绘出的生命之树的三大分支。

但多数版本的生命树都完全省略了病毒。

犹他州立大学的神经科学家杰森・薛波德手持一张类似病毒的蛋白质鞘的立体重建图,这种蛋白质鞘在认知与记忆方面扮演重要角色。制造这个神奇球状体的密码由 ARC 基因携带,这个基因在大约 4 亿年前,被陆域脊椎动物通过一种类似病毒的元祖基因获得。这种鞘长得很像包裹住病毒基因体的壳体,在人类脑部(右)和许多其他动物大脑的神经元之间传递遗传信息。

有一派想法认为病毒不应该纳入生命树,因为病毒根本就不是活的。这是一个争论已久的问题,症结点在于你如何定义「活的」。但更有趣的会是把病毒纳入名为「生命」的这顶大帐之后,再来思忖病毒到底是怎么进来的。

关于病毒的演化起源有三大假说,科学家分别称为「先有病毒」、「逃逸假说」和「简化假说」。先有病毒的概念,是认为病毒比细胞更早出现,不知怎么地从那锅初始原汤中自己组合了起来。逃逸假说则是假设基因或基因体的片段从细胞漏出来,被蛋白质外鞘包裹住,然后就找到了新的生态栖位,当起寄生物。简化假说则提出,病毒的起源是某些细胞因为受到竞争压力而缩小(小一点、简单一点,比较好复制),最后简化到唯有寄生在细胞里才能生存。

另外还有第四种版本,叫做「嵌合假说」,灵感来自另一类型的遗传元素:转座子(有时候也称为跳跃基因)。这种投机取巧的元素获得演化成功的方式很简单,就是靠着从基因体的一个部位跳到另一个部位,还有很罕见的例子是从一个细胞跳到另一个细胞,甚至从一个物种跳到另一个物种身上,利用细胞的资源自我复制,如此一再重复。举例来说,人类基因体大约一半是由转座子组成的。根据这种想法,最早的病毒可能源自转座子,借用细胞的蛋白质把自己用保护壳包裹起来,采取了比较复杂的生存策略。

这几种假说各有价值。但在 2003 年,新的证据让专家的看法倾向了简化假说,这个新证据就是巨病毒。

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一幅只有八颗细胞的人类胚胎影像投射在乔安娜・维索卡身后,她是史丹佛大学的发育生物学教授。维索卡和同事发现,有一个人类内源性反转录病毒──在远古时代受到病毒感染而取得的基因片段──会在这个发育阶段启动,并制造蛋白质。维索卡相信这个名为 HERV K 的基因,可以保护胚胎不受病毒感染,并协助控制胎儿发育。
等到人类胚胎长成多细胞的囊胚,此处染成绿色的 HERV K 已经分布在胚胎各处,但会集中在即将长成宝宝的细胞里。

巨病毒是在单细胞真核生物变形虫体内发现的。

这些变形虫采集自英格兰布拉福一座冷却塔的水里,其中某些变形虫体内有一团神秘的小球。小球体积大到可以用光学显微镜看到(病毒应该小得没办法用光学显微镜看到,只能用电子显微镜观察),而且看上去像细菌。科学家尝试在这些球体里面找出细菌基因,但一无所获。

最后是法国马赛的一个研究团队用这个东西去感染其他变形虫,完成其基因体定序,才辨识出它到底是什么,并命名为「拟菌病毒」,因为这种病毒会拟态细菌,至少在大小方面是如此。从直径来看,这种病毒非常巨大,比最小的细菌大。以病毒来说,它的基因体也很巨大,几乎有 120 万个字母长,相较之下,流感病毒的长度只有 1 万 3000 个字母,天花也只有 19 万 4000 个。(DNA 就跟 RNA 一样,是由四种不同分子基础建构起来的长分子,科学家将这四种分子用字首的第一个字母来简称。)这是一种「不可能」的病毒:有病毒的性质,体积却太大。

尚・米歇・克拉夫利是马赛团队的资深成员,他告诉我,拟菌病毒的发现「引起一堆困扰。」因为在定序这种病毒的基因体时,找到了四个颇出乎意料的基因――用来编码酵素的基因,这种酵素原先被认为是细胞生物所独有,从来不曾在病毒中发现过。克拉夫利解释说,这些酵素属于负责转译遗传密码、把氨基酸组合成蛋白质的零件。

「所以问题是,」克拉夫利说:「一只病毒为什么会需要」那些通常在细胞里活动的花俏酵素,「它根本就有随它支配的细胞啊,对吧?」

所以到底为什么需要?合理的推论是,拟菌病毒会有这些基因,是过去留下来的,因为它源自缩减了基因体的细胞。

很快就有人在马尾藻海内找到了类似的巨病毒,而最早取的「拟菌病毒」也成为属名,包含数种巨病毒。接着,马赛团队又发现了两种巨物,也都寄生在变形虫体内。这些病毒的大小可达拟菌病毒的两倍,而且更特异,因此克拉夫利和同事将它们归入另一个独立的属,命名为「潘朵拉病毒」,呼应「潘朵拉的盒子」。他们在 2013 年解释,这是因为「预期在进一步研究后还会有惊喜。」

远在 1 亿 5000 万年前,病毒感染了哺乳类,并留下了造就胎盘重大演化进展的基因。胎盘这个能让养分和氧气传送给胎儿,并让废弃物和二氧化碳排出去。人类和其他有胎盘的哺乳动物可以带着尚未出生的后代四处移动,让后代比较不容易遭到掠食者攻击。人类拥有两个源自病毒的基因——syncytin 1 和 syncytin 2,会协助形成附着在子宫上的胎盘膜。这层膜可能也有助于防止母亲的免疫系统把胎儿当成异物攻击。

克拉夫利这篇论文的资深共同作者是香塔儿・艾柏洁,她是病毒学家与结构生物学家(也是克拉夫利的太太)。关于潘朵拉病毒,她解释了要弄清楚它们到底是什么东西有多困难。不过,她和同事在观察到这些小家伙并非靠着分裂繁殖之后,终于意识到这些是病毒――目前为止所发现最大、也最令人困惑的病毒。

对马赛团队而言,这些发现指向了对简化假说的大胆修正。或许病毒真的是源自于简化的古老细胞,但那些细胞已经不存在于地球上。这种「先祖原型细胞」或许跟现今所有已知细胞的共同先祖不一样,而且是互相竞争的。或许这些原型细胞在这场竞赛中败下阵来,被排拒在能让自由生物生存的所有生态栖位以外。这些细胞可能靠着寄生在其他细胞内存活下来、并缩减自己的基因体,成了我们所谓的病毒。那个已经消失的细胞域,说不定只剩病毒还存在。

这个尼安德塔人头骨静静地躺在巴黎人类博物馆中一些人类骨骼附近,是目前发现最完整的尼安德塔人头骨之一。现代人类离开非洲后,曾经和尼安德塔人杂交,瞬间取得了经历数十万年演化而来的基因。科学家已发现 152 个继承自尼安德塔人的基因会协助建立免疫反应。科学家推论,这些基因让我们的祖先得以对抗在欧洲遇到的新病毒。
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巨病毒的发现启发了其他科学家,尤其是巴黎巴斯德研究所的帕特里克・佛特尔,这项发现让他对于病毒到底为何物、在细胞生物的演化与功能方面曾经且持续扮演的又是怎样的建设性角色,产生了新的想法。

佛特尔提出,先前对「病毒」的定义并不完备,因为科学家误以为病毒粒子――也就是由壳体包住的那些基因体,正式名称为「病毒体」――就是病毒的全部。他认为,那样就像把种子跟植物或孢子跟蘑菇混为一谈一样,是大错特错。他主张,病毒体只是传播机制,真正完整的病毒定义,应该包括病毒存在于细胞里的时候,从病毒夺取细胞的机制,复制更多病毒体、更多自身种子的时候开始算起。把两个阶段合在一起看,才能看到细胞实际上已经成为病毒生活史的一部分了。

1912 年,一个两岁小女孩死于德国柏林的夏里特医院,她的肺脏标本提供的证据显示,麻疹病毒是在公元前 4 世纪从牛外溢到人类身上的,比原本以为的早了 1000 年以上。赛巴斯蒂恩・卡尔维涅亚克斯宾赛是罗伯特・科赫研究所的演化生物学家,他在柏林的医学史博物馆偶然发现这件标本。标本中的麻疹基因体是已知最早的样本,他将之定序后,和其他的麻疹基因体做比对,然后推算出这种病毒是什么时候从牛身上的病毒分支出来的。

为了支持这种概念,佛特尔替这种结合体发明了一个新名词:病毒细胞。这个概念同时也处理了「病毒到底是不是活的」这个难题。根据佛特尔的说法,当病毒处于病毒细胞的阶段时就是活的,尽管其病毒体是无生命的。

「提出病毒细胞这个概念,」在巴黎的佛特尔通过 Skype 告诉我:「主要就是为了聚焦在这个细胞内的阶段。」这个阶段很微妙,受感染的细胞会像僵尸一样遵守病毒的命令,读取并复制病毒基因体,但未必不会发生疏漏、偏差或错误。佛特尔说,在这个过程中「也可能会从病毒基因体中生出新的基因。对我而言,这是一大重点。」病毒带来革新,然而细胞也会用创新的防御方式来回应,比如细胞壁或细胞核,所以这是一场军备竞赛,朝着愈来愈复杂的方向发展。许多科学家假设病毒是借由「病毒扒手」的模式,达成重大的演化改变,也就是从被感染的生物身上窃取 DNA,再把偷来的片段用在病毒基因体内。佛特尔并且提出,这种东偷一点西偷一点的偷窃行为,可能更常反过来,变成是细胞从病毒身上取得基因。

佛特尔、克拉夫利及这个领域的其他几位科学家,包括美国伊利诺伊大学香槟分校的古斯塔沃・卡埃塔诺・阿诺利斯等人,还抱持另一个牵涉范围更广的看法,即病毒是遗传多样性的卓越字型库。根据这样的思维,病毒借着在自己的基因体中置入新的遗传物质,让过去数十亿年来细胞生物的演化选择更加丰富。这种奇特的过程是水平基因转移的一种,指的是基因跨越不同谱系的横向流动。(垂直基因转移是大家比较熟悉的遗传模式:从亲代到子代。)佛特尔和一位共同作者提出,病毒基因流入细胞基因体根本「势不可挡」,且可能有助于解释某些重大的演化转变,像是 DNA 的起源、复杂生物的细胞核的起源、细胞壁的起源,说不定甚至连生命树三大分支的分化都能解释。

科学家提出,病毒基因流入细胞基因体根本「势不可挡」,且可能有助于解释某些重大的演化转变,像是 DNA 的起源、细胞核、细胞壁,甚至三大生物域的分化。

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Mysteries of a Virus
Featured in National Geographic Feb 2021.

在 COVID-19 出现之前的日子,跟科学家的专注讨论有时候是面对面,而不是通过 Skype 进行。

三年前我从美国蒙大拿州飞到巴黎,因为我想跟一名男子讨论一种病毒和一个基因。这个人是提埃里・海德曼,而那个基因是人类胎盘融合蛋白 syncytin-2。他的团队筛检人类基因体 ――总共 31 亿个碱基对――以找出和病毒可能用来制造外套膜的基因相似的 DNA 片段。Syncytin-2 是他们找到的大约 20 个基因中的一个。

「其中至少有两个基因已经证明是非常重要的。」海德曼告诉我。这些基因之所以重要,是因为有能力执行人类怀孕所需的必要功能。其中一个是人类胎盘融合蛋白 syncytin-1,最早是由其他科学家先发现,另一个就是他的团队发现的 syncytin-2。这些病毒基因到底是怎么成为人类基因体的一部分、它们的适应又有什么目的,都是一则精采故事的不同面向,而这个故事,要从人类内源性反转录病毒的概念说起。

反转录病毒是拥有 RNA 基因体、且运作方向跟平常方向相反(因此称为反转录)的病毒。这类病毒并不是利用 DNA 制造 RNA,再将制作出来的 RNA 当作信使,送往立体打印机制造蛋白质,而是利用自己的 RNA 制作 DNA,然后将 DNA 嵌入受感染细胞的基因体中。HIV 就是一种感染人类免疫细胞的反转录病毒,会把自己的基因体嵌入细胞基因体,并可能就此潜藏在细胞之中休眠。等到某个时机到来,病毒 DNA 活化,成为制造更多 HIV 病毒体的模板,并在病毒体破细胞而出时杀死细胞。

科学家还在设法追踪 SARS-CoV-2 的起源。大蹄鼻蝠和中华穿山甲都被认为是可能的宿主。在这两个物种身上找到的病毒,都跟全球大流行的病毒有亲缘关系。宾州州立大学生物系副教授梅西・伯尼和一个国际团队已经回溯这个病毒到大约 100 年以前,当时穿山甲身上的冠状病毒已经和蝙蝠身上的分化了。SARS-CoV-2 可能是在 40 到 70 年前从亲缘关系最近的已知蝙蝠病毒演化出来。「我们对于这些病毒的多样性所知极少。」伯尼说,并且补充已经有数万种禽流感病毒的基因体被辨识出来,但是已知的冠状病毒基因体却还不到 100 种。「原则上,在蝙蝠间可能还有与 SARS-CoV-2 亲缘关系更近、或者是极为相似的病毒在流通,但是我们对蝙蝠做的研究不够,从蝙蝠身上采集的病毒也还不够多,所以我们就是无从得知。」图中的大蹄鼻蝠是 1921 年在乌兹别克的塔什干地区采集的;中华穿山甲则来自 1945 年的中国贵州。

接下来就是剧情的大转折:有些反转录病毒感染到的是生殖细胞――制造卵子或精子的细胞,而在感染细胞时,病毒会将自己的 DNA 插入宿主的可遗传基因体内。这些插入片段就是「内源性的」(被内化的)反转录病毒,在嵌入人类基因体之后,就成了所谓的人类内源性反转录病毒(HERV)。如果这篇文章讲的其他事情你都不记得,那你可能该记得人类基因体中有 8% 是这样的病毒 DNA,在演化历程中由反转录病毒补缀进我们的血脉中。Syncytin-2 基因就是这些补钉中比较重要的。

我在海德曼的办公室坐了四个小时,听他解释这种特殊基因的起源和功能。事情的本质几乎可说是单纯。一个原本协助病毒融入宿主细胞的基因,进入了远古动物的基因体中。然后这个基因有了新的功能,负责制造与原始病毒蛋白质相似的蛋白质,能协助融合细胞以制造一个特殊结构,围绕在后来变成胎盘的东西周围,在某些动物身上开启了新的可能性:体内妊娠。这种革新对演化史有非常大的影响,让雌性可以带着体内发育中的后代四处移动,而不是把后代无助地留在某个地方,像巢中的蛋那样。

第一个来自内源性反转录病毒的这类基因,最终被其他类似、但更适合担任这个角色的基因取代。随着时间过去,这种新繁殖模式的设计改善了,胎盘也演化出来了。在这些外来的病毒基因之中,有一个是 syncytin-2,是人体内两种胎盘融合蛋白之一,负责协助细胞融合以沿着子宫内壁形成胎盘层。这种独特的结构让养分和氧气得以进入,并把废弃物和二氧化碳带出去,或许还能保护胎儿不受母亲的免疫系统攻击。这是一种近乎奇迹的有效设计,演化把一种病毒成分塑造成了人类的成分。

最后我问他,这一切对于演化的运作到底意谓着什么?

「我们的基因不只是我们的基因,」他说:「我们的基因也是反转录病毒基因。」

低温穿透式电子显微镜的内部构造,展现出其技术复杂度。这种仪器能产生小到接近原子层级的病毒立体影像,揭露了大家已很熟悉的 SARS-CoV-2 多棘构造。

反转录病毒给了我们 syncytin-2,这样的贡献只是一个大模式下的例子之一。还有一个例子是 ARC 基因,表现在哺乳动物和苍蝇对神经活动的反应中。它非常像一个负责编码蛋白质壳体的反转录病毒基因。最近有好几个团队在研究,包括杰森・薛波德所领导的犹他州立大学团队,这些研究显示,ARC 对于把资讯储存于神经网络中――也就是记忆――扮演关键角色。ARC 似乎会把来自经验的资讯(具体展现为 RNA)打包成小小的蛋白质囊,从一个神经元带到另一个神经元。

而史丹佛大学医学院的乔安娜・维索卡和同事则发现证据,显示由另一个人类内源性反转录病毒 HERV-K 所产生的病毒碎片,会在人类胚胎最早期出现在胚胎体内,并且可能扮演某种正面角色,保护胚胎不受病毒感染,或协助控制胎儿发育,或两者皆有。不仅如此,她的团队还专注研究一种特定的转座子,这个基因似乎是在 HERV-K 刚开始内源化时进入了人类基因体,然后设法自我复制,再跳到基因体的其他部位,所以现在这个转座子已经出现在 697 个分散各处的副本中。这些副本似乎会协助启动将近 300 个人类基因。

「对我来说,真正令人难以想象的是,」维索卡说:「HERV 占了人类基因体的 8%,」我们人体有一部分基本上就是「过去反转录病毒感染的坟场。我们过去的反转录病毒感染史,仍持续在塑造我们这个物种的演化。」

如果你我的基因体里有 8% 是反转录病毒 DNA,一半是转座子,那么人类是独一无二(更别说人类至上)的这个概念,或许就没有我们相信的那么坚不可摧。

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SARS CoV 2 的棘有三个关节:髋、膝和踝,让棘可以甩动,很可能是为了增加附着到细胞上的概率。原子层级分辨率的分子模型展现出组成棘突的蛋白质,具有以红色、橘色和黄色显示的相同链状结构。它们受链状的多糖类(类似糖的分子,此处以蓝色表示)掩蔽,免得被人类抗体发现棘突并加以摧毁。了解棘突的构造,是设计出有效疫苗的关键。

这种演化灵活性的缺点,想当然耳,就是病毒有时候也会换宿主,这叫做外溢,也是大部分新兴人类传染性疾病的起源――由非人类的动物宿主身上感染病毒。

在原本的宿主身上――科学用语是带病原宿主――病毒可能会静静蛰伏,数量不多、影响也小,就这么潜伏几千年。这只病毒可能已经和带病原宿主达到演化适应的状态,靠着不惹麻烦换来安稳生活。但在新宿主、比方说人类身上,老交易不见得还能成立。病毒可能大量爆发,造成第一个受害者的不适或痛苦。如果病毒不只复制,还得以扩散,那就是传染病爆发。如果病毒横扫了一个社区或一个国家,那就是传染病流行。如果涵盖全世界,那就是大流行了。这就让我们又回到 SARS-CoV-2。

某些类型的病毒比较可能引起大流行。在最令人担心的病毒名单中,冠状病毒排在前几名,因为它基因体的特性、改变与演化的能力,还有造成严重人类疾病的历史,像是 2002 至 2003 年的 SARS,以及 2012 和 2015 年的 MERS。所以在中国武汉引发疾病的新病原体开始称为「新型冠状病毒」之后,光是这两个词汇的组合就足以让疾病学家不寒而栗。

冠状病毒属于恶名昭彰的一类病毒,也就是单股 RNA 病毒,这类病毒包括流感、埃博拉病毒、狂犬病、麻疹、立百病毒、汉他病毒,还有反转录病毒。这些病毒恶名在外的部分原因,在于单股 RNA 基因体在病毒复制时很容易突变,随机产生各种各样的遗传变异,让天择得以运作。

不过以 RNA 病毒来说,冠状病毒的演化算慢。冠状病毒携带的基因体蛮长的(SARS-CoV-2 的基因体就有约 3 万个碱基),但改变速度没有那么快,这是因为它们有调试酵素可以纠正突变。但这种病毒还会一种名为重组的把戏,若是冠状病毒的两个病毒株感染了同一个细胞,这两个病毒株的基因体片段就可以互相交换,形成综合两者的第三种冠状病毒株。这可能就是 SARS-CoV-2 产生的方式。

它的元祖病毒可能栖居在蝙蝠体内,或许是蹄鼻蝠,这属蝙蝠普遍携带冠状病毒。如果真的发生重组,加入了来自不同冠状病毒的关键新元素,可能是发生在蝙蝠身上,也可能是发生在其他种动物身上。科学家正通过基因定序,以及比较各种潜在宿主身上的病毒基因体,探索这些可能性。我们现在只知道,以如今存在于人体的 SARS-CoV-2 而言,这是一种狡猾的病毒,有能力继续演化。

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所以病毒能给予,也能掠夺。也许,要在生命之树上帮病毒找到位置会那么困难,是因为生命史的形状终究并不像树。以树为类比只是我们描绘演化的传统方式,因为达尔文而被奉为圭臬。但即使伟大如达尔文,也不认识病毒。万物都非常复杂,现在我们体会到了。即使是病毒,乍看似乎很简单,其实也非常复杂。而如果看见了病毒所有的复杂之处,能让我们人类对自然世界的错综相连之处看得更清楚;如果反思我们自己的病毒成分,能将我们以为自己和病毒无关的优越感减少一些,那么这些到底是好是坏,留给你自己评断

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我们应该学会去理解别人的观点,不仅仅是服从和被告知。

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时代的水流漫过了每一只筏子,浸湿了我们的脚,而大雨迟早要来。

开门见山,明知山有虎

所有火中取栗、蹈火赴汤和洞若观火的报道,都是易燃品。

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