科普驿站 第四十八期
主题：关于病毒的那些事儿
科目：生物
难度：A2
讲师：老芭蕉
最近受新冠病毒的影响，全国上下都笼罩在一片阴霾之中，甚至于昨天分明到了情人节，很多人也无法与心上人相见，于是今天到这里来听我科普…哦，是我想多了，你们这群单身狗压根没有对象……
（轻点打……）
通过这场灾难可以见得，在与病毒对抗的同时，人们不仅有对未知和死亡的恐惧，也拿出了文明科技与希望之光。
众所周知，新冠病毒表现出前所未有的狡猾，它在漫长的生物进化中，学会如何降低自己的病死率、增强自己的传染力、延长自己的潜伏期、躲避核酸试剂的搜查，甚至使得很多人群没有任何症状。不得不说，这为人类对抗疫情造成了极大的困扰和阻碍，同时它的这种狡猾，也是它真正令我们感到担忧害怕的地方。
对，人们畏惧它的厉害。但或许，各位并不清楚它为什么会如此厉害。在场的各位有人知道吗？
今天我就来和各位聊一聊，什么是病毒。
提到病毒，你的脑海中可能会联想出一些词：疾病、伤痛、死亡、肉眼不可见，但正是这些微小的病毒，影响着我们每个人的生活。不管是现在这一刻，还是放眼过去的演化史，任何动物和植物，都离不开这些微小但影响力巨大的病毒。这些病毒和我们共同拥有这颗地球。
虽然病毒的结构很简单，往往只是一个蛋白质壳子，里面装了一点点遗传物质，但是它的数量和种类超过了今天地球上其他生物的总和。说地球是一颗病毒星球，并不过分。
除了巨大的数量之外，病毒对人类的影响也非比寻常，甚至今天地球上的生命，都可能是在四十亿年前从病毒起源的。这部分我在后面会为你详细介绍。病毒，除了我们都知道的导致疾病外，也可以帮助我们治疗某些特定的细菌感染，甚至还可以救命。有的病毒参与改造了地球的环境。你能想象吗？人类基因组的一部分就来自感染了我们祖先的上千种病毒，甚至可以说，病毒促进了生命的诞生，影响着人类文明的进程。
为了帮助大众了解病毒和病毒学，美国国家卫生研究院开展了一项名叫“病毒星球”的公益计划，其中有一本书就叫《病毒星球》，它的作者是卡尔·齐默。我建议各位可以去看看这本书，相信在读过这本书之后，各位能更全面地了解病毒，看到病毒是如何促成了我们今天生存的环境的。
卡尔·齐默是一位著名的科学作家，曾为《纽约时报》《国家地理》《大众科学》等著名杂志撰写过大量科学类文章。他还出版过十几本书籍，作品曾被收入“美国最佳科学写作”和“美国最佳科学与自然写作”系列，也获得过不少写作类奖项。
这本《病毒星球》整体分成三个部分，一共有十章，每一章的主题都是独立的。我将从病毒带来的影响出发，提炼出三个方面的重点分享给各位。
第一，是病毒促进了生命的诞生。一些病毒的基因成为了生物体内的一部分，而且至今还在发挥着作用。
第二，是病毒对文明的影响。人类的文明往往会被病毒改变，而病毒也可能会改变我们治疗某些疾病的方式。
第三，是病毒帮助造就了今天的地球。病毒遍布地球的每一个角落，维持着生态的平衡，并且默默改造着地球的环境。
第一部分
地球上的生命到底是如何诞生的，到今天依然还没有确切的答案。有些理论认为，生命来自地球之外，是陨石或彗星，带来了最初的生命形式；也有些理论认为，生命起源于海底的酸性或碱性火山口附近。但不管是哪一种说法，都认为，地球上生命的萌芽应该只是一些结构简单的大型分子。而其中的一些大型分子，偶然地成为了最早的遗传物质，让生命体可以不断地复制自身。
达尔文曾经将这些遗传物质称为“微芽”，就像是荷花刚刚萌芽时候的那个小尖，它们制造出一代又一代的生命来。现在我们知道，达尔文所说的微芽，就是脱氧核糖核酸，也就是大名鼎鼎的DNA。那病毒呢？病毒也能自我复制，它也有自己的遗传物质。一些病毒的遗传物质也是DNA，不过另一些病毒的遗传物质是核糖核酸，也就是RNA。
既然病毒可以自我复制，能够繁衍出下一代来，那病毒算不算生物呢？这个问题直到现在也依然在争论中。病毒没有生物所固有的新陈代谢功能，它们更像是一小团遗传物质，包在一个小小的蛋白质壳子里四处飘荡。如果碰到合适的机会，它就寄生在特定的细胞里，病毒的外壳会被降解破坏掉，而遗传物质会篡改细胞的生产指令，让细胞制造病毒所需要的蛋白质外壳，以及更多的病毒遗传物质出来。这些遗传物质，会破坏掉被寄生的细胞，倾巢而出去感染更多的细胞。而如果没有合适的寄生机会，它就会一直飘着等待时机。
为了达到繁衍的目的，有时候病毒需要把自己的基因和被寄生细胞的基因结合起来，在宿主的DNA上加上一段自己的DNA。大部分时候，宿主细胞在释放病毒时，会被破坏掉而死去。不过总有例外——有时候，病毒基因在和宿主细胞基因结合时会出错，无法生产出病毒来，这样细胞也就不会死亡，而是带着病毒的基因一起活下去。当细胞分裂时，病毒的DNA也会随之复制。这样，下一代的细胞中，也就同样带上了病毒的DNA。
不过直到二十世纪六十年代时，这种情况才真正被人们观察到。当时人们发现，在鸡的遗传物质中，存在着禽白血病病毒的DNA。这说明鸡的祖先曾经被禽白血病病毒感染，但是最少有一只活了下来，不仅制服了病毒，还将病毒的DNA和自己的DNA结合到了一起，并且传递给了下一代。禽白血病病毒的DNA从此成了鸡DNA的一部分，大部分情况下变得无害，只是变成了挂在基因这辆列车上的一个小小行李而已。
进一步的研究发现，这种情形非常常见。研究者发现了一些同时存在于人类和其他生物体内的病毒基因，这说明远在人类在演化上和这些物种分家之前，共同的祖先就已经被病毒感染。现在我们每个人的体内，都带有大概十万种病毒的基因，占到人类基因总量的8%。除此之外，还有大量病毒DNA的碎片，也被整合进了我们的DNA中。用作者的话来说，“我们的基因组中，病毒泛滥。”
虽然在我们的基因组里病毒泛滥，但这些病毒DNA大部分都没什么用。不过也有一些病毒的基因，的确帮了大忙。比方说，在大约一亿年前，哺乳动物的祖先曾经被一种病毒感染，这种病毒的DNA会生产一种特定的蛋白质，而这种蛋白质会帮助形成胎盘。如果没有这种病毒带来的DNA，就不会有胎生动物的诞生。
像这样的例子还有很多。本质上，生物的繁殖演化，只是一些DNA片段的排列组合和不断改变而已。生物利用病毒的DNA来帮助自己演化，是非常常见的事情。失败的生物死去了，而成功的生物开枝散叶，繁衍后代。没有诸多的病毒，也就没有现在这样丰富多彩的生命。
我们下期再见。
来源：每天听本书，猛犸解读，《病毒星球》。
【本文转载于得到app，进行整理编辑后用于耀星会的公益性科普。】
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