优雅的守护者：病毒是什么？
优雅的守护者：病毒是什么？
引言
病毒与细菌，有着本质上的区别。
01
病毒算不算生物？
病毒作为自然界中能够自我复制的最基础生物体，其是否应归类为生物的问题在学术界仍存在争议。
我们之前讨论过，细胞作为无意识的生化过程集合体，其行为由遗传编码和细胞内部复杂的化学反应所驱动。
同样地，细菌作为一类蛋白质构成的“机器人”，尽管在某些方面不如细胞复杂，却展现出多样的生命活动。
但病毒却“独属于三界之外”，它打破了这些常规。
病毒本质上是一个包裹着少量遗传物质和蛋白质分子的外壳，其生存完全依赖于其他生物体。它们在这一领域展现出了非凡的能力。
关于病毒的起源和演化，目前尚无定论。但病毒可能极为古老，早在数十亿年前，当所有生物的共同祖先出现时，病毒就已经存在了。
一些科学家认为病毒是生命起源过程中的必要环节，而另一些则推测，大约15亿年前，某种古代细菌没有选择向更复杂的生命形式演化，而是走上了简化的道路，最终演变成了病毒。
按照后者的观点，病毒曾经是生物体，但后来选择了节省能量、减少复杂性，不再构建功能齐全的细胞，而是依赖其他生物体提供生存所需。
总之，无论真相如何，病毒在地球上的成功都是无可否认的。事实上，病毒可能是地球上最成功的生物实体之一。据估计，地球上病毒的数量高达10^31个，即10后面跟31个零。
02
病毒的生存手段
病毒种类繁多，形态各异，但它们都遵循着相似的生命周期模式：
成功地与细胞膜结合，侵入细胞内部并控制细胞代谢，利用细胞资源合成更多病毒颗粒，最终导致细胞死亡并释放出大量病毒，从而感染周围的细胞，开始新的循环。
病毒之所以如此成功，部分原因在于它们的极简主义和高度依赖性。它们没有新陈代谢系统，不会对外界刺激做出反应，也无法自我增殖。病毒的存在更像是环境中的随机微粒，等待着通过偶然的机会与宿主细胞相遇。
然而，一旦找到宿主，病毒就会利用宿主细胞的受体，这些受体是细胞表面用于识别蛋白质的结构，也是病毒入侵的关键点。病毒外壳上的特殊蛋白质能够与宿主细胞表面的特定受体结合，从而实现对特定细胞的精准攻击。
由于病毒具有高度的专一性，能够感染人类的病毒种类相对较少，大约只有200种左右（对人类来说也很多了）。
但只要这些病毒感染目标细胞，就会悄无声息地接管细胞代谢，将宿主细胞转变为病毒复制的工厂。病毒通过注入遗传物质到宿主细胞内，迫使宿主细胞停止生产自身所需的物质，转而生产大量的病毒颗粒。这一过程通常在8到72小时内完成，导致细胞被完全破坏，释放出成千上万的病毒颗粒。
病毒对细胞的入侵和操控过程对于细胞来说无疑是灾难性的。如果细胞具有意识，它们一定会对病毒感到极度恐惧。
病毒通过快速繁殖和不断突变来逃避免疫系统的攻击。由于病毒结构简单，缺乏防止突变的复杂机制，因此它们能够迅速产生大量的变异体。这种高频率的突变使得病毒能够迅速适应环境的变化，并逃避免疫系统的识别和清除。
03
病毒与细菌的不同
病毒与细菌在手段和策略上存在显著差异，因此免疫系统无法用对付细菌的方法来应对病毒。
病毒体积微小，没有新陈代谢活动，不会释放可供免疫细胞识别的化学废物，因此更难被发现。在病毒的生命周期中，大部分时间都隐藏在细胞内，通过操纵被感染细胞来逃避免疫系统的监视。
此外，病毒的变异速度极快，能够在短时间内产生大量的变异体，实现指数级增长。这使得致病病毒成为极其危险的敌人。
因此，免疫系统需要在进化过程中投入了大量资源来构建针对病毒的防御系统。
End
写在文末
尽管我们无法直观感受到病毒的庞大数量和对地球生态系统的影响，但病毒确实在地球上广泛存在并发挥着重要作用。一些人类仍在争论病毒是否应被视为生命体，但这一争议对于病毒本身来说并无实际意义。病毒的演化策略是通过不断尝试和变异来适应环境，这是生命演化的基本法则之一。因此，我们才需要在医学研究和公共卫生领域持续投入资源，以更好地理解和应对病毒带来的挑战。
图源：《战斗细胞》、外网