病毒是活的、死的还是介于两者之间?为什么这很重要?

恶棍。杀手。威胁。 自 2020 年以来,科学家和政府官员一直使用这些词来描述引起 COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2。新闻文章、研究论文和推文一再将病毒拟人化为一个意图杀死我们的坏人。

与此同时,我们决心通过洗手、消毒湿巾、洗手液、漂白剂,甚至用紫外线照射医院病房的机器人来消灭它。然而,根据大多数科学家的说法,我们一直在努力杀死那些没有生命的东西。

加州大学欧文分校名誉教授路易斯·比利亚雷亚尔 (Luis Villarreal) 表示,科学家们对于如何对病毒进行分类争论了数百年,他在那里创立了病毒研究中心。在 1700 年代,病毒被认为是毒药。在 1800 年代,它们被称为生物颗粒。到 1900 年代初,它们已被降级为惰性化学品。

自始至终,病毒很少被认为是活的。如今生命的定义有 120 多种,其中大多数都需要新陈代谢,即一系列产生能量的化学反应。病毒不会新陈代谢。它们也不符合其他一些常见标准。他们没有细胞。它们不能独立繁殖。病毒是 DNA 或 RNA 的惰性包装,没有宿主细胞就无法复制。例如,冠状病毒是一种纳米级球体,由包裹在脂肪外壳中并饰有刺突蛋白的基因组成。

尽管如此,病毒仍然具有生物的许多特征。它们由相同的构建块组成。它们复制并进化。一旦进入细胞,病毒就会改造它们的环境以满足它们的需要——构建细胞器并决定细胞产生哪些基因和蛋白质。最近发现的巨型病毒——其大小可与某些细菌相媲美——被发现含有用于新陈代谢的蛋白质基因,这增加了某些病毒可能进行代谢的可能性。

另外,几乎每条将病毒排除在生者土地之外的规则都有其自身的例外情况。例如, 立克次体 细菌被归类为活体,但与病毒一样,只能在其他细胞内繁殖。事实上,所有生物都依赖于其他生物。一只兔子无法自行复制,但兔子肯定是活的,对吗?

由于这些原因和其他原因,关于病毒是否存活的争论至今仍在继续。2004 年,病毒学家 Marc H.V. 法国斯特拉斯堡大学的范·雷根莫特尔和当时在美国疾病控制与预防中心工作的布莱恩·马希将病毒定义为“无生命的传染性实体,最多可以说是过着一种借来的生命”。

又或许病毒既可以是无生命的 活。2011 年,巴黎巴斯德研究所的生物学家 Patrick Forterre 认为,病毒在非活性状态(细胞外)和活性代谢活跃状态(细胞内)之间交替,他称之为病毒细胞。

对于 Forterre 来说,病毒就像种子或孢子。他们有采取行动的潜力,但这种潜力可能会被消灭。这至少与我们投入大量时间和金钱试图消灭艾滋病毒、寨卡病毒、SARS-CoV-2 等病毒的经验相符。

病毒是活的、死的还是介于两者之间?为什么这很重要?
一些巨型病毒(例如图中所示的图潘病毒)的遗传复杂性促使一些研究人员质疑病毒是否应该被归类为非生命。2018 年报道,该病毒拥有比某些细菌还要大的遗传指令书。J·阿布拉昂 等人 / 自然通讯 2018

虽然关于分类的争论有时会让人觉得无聊,但实际上我们如何谈论病毒会影响它们的研究、治疗和根除方式。

爱尔兰科克大学传染病专家科林·希尔表示,将病毒拟人化为恶棍和威胁会干扰对进化和自然的真正理解。最成功的病毒是持久性和良性的;它们在细胞中保持休眠状态或缓慢繁殖,以免损坏细胞的复制机制。“病毒和它们的猎物不是在战斗,而是在跳舞,”希尔说。然而我们很少这样看待他们。

比利亚雷亚尔说,更重要的是,由于病毒经常被归类为无生命的病毒,因此许多类型的病毒感染——尤其是当病毒成功地以持久、终生的方式定殖于宿主而不引起急性疾病时——被视为“死水”科学而被忽视。“把它想象成你的鞋子上有污垢,”他说。就像那些污垢一样,一些科学家认为持续性病毒感染只是一种滋扰,因此并不迫切需要研究。例如,实验室通常使用一种称为多瘤病毒的 DNA 病毒来研究病毒如何导致癌症。然而,由于该病毒的恒河猴宿主很少(如果有的话)患上肿瘤,因此人们对多瘤病毒如何以及为何在动物群体中持续存在知之甚少。

但了解此类感染对人类来说非常重要。比利亚雷亚尔说:“在一个宿主体内持续存在的病毒,在另一个宿主体内通常会造成相当严重的后果,这就是我们在新冠肺炎疫情中所经历的情况。”

病毒在其他方面也被忽视了。考虑一下生命之树,它是一种用于描述随时间演化的模型和研究工具。病毒通常会被排除在外,包括在交互式生命之树等流行版本中。希尔说,如果没有病毒,人们就无法完全理解进化机制。

“病毒和它们的猎物不是在战斗,而是在跳舞。”

传染病专家科林·希尔

病毒数量极其丰富。它们感染所有细胞生命,从单细胞细菌到大象,它们在海洋中尤其密集,在那里它们充当着一个巨大的回收网络,每天分解那里 20% 的细菌和其他微生物,释放大量的碳,然后被其他微生物用来生长。

在全球范围内,病毒不仅感染细胞,还会留下遗传物质。病毒 DNA 不仅从一种病毒颗粒传播给它的后代,而且还传播给其他病毒和其他物种。正因为如此,病毒基因序列已经永久地驻留在所有生物体的基因组中,包括我们的生物体,我们依赖它们。哺乳动物胎盘的形成需要病毒 DNA;它对于早期胚胎的生长至关重要;人类先天免疫系统部分由古老的病毒蛋白组成。当一个人与 COVID-19 作斗争时,他们是在很久以前就在我们细胞中定居的病毒的帮助下进行的。

事实上,一些科学家认为病毒是世界上基因创新的主要来源。病毒并不是生命之树上缺失的树枝;它们被编织到每一个树枝和叶子中。

科学家们可能总是对病毒是否存在存在争议,但他们有望就病毒对我们所知的生命的重要性达成一致。比利亚雷亚尔说:“无论你如何思考生活,病毒都会存在。”

正文完
更多资讯,敬请关注「走访建筑」微信公众号😘
post-qrcode