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趣味科普 | 病毒到底是个什么玩意?

友圈里,目前大概分为两类人。

一类是,不停刷确诊人数,或转发不明来路的小道消息,沉浸在无知的恐慌之中。

另一类是,点赞一下战疫英雄事迹,然后各种晒宅家无聊啊、长胖啊……荒度着无畏的枯燥时光。
 
现实中,每天无论是出门上班还是买菜回家,都要被迫接受一遍一遍灵魂的拷问……


好像哪里有些不对?冷静想一下,该被拷问的,不应是这该死的病毒吗?

病毒到底是个什么玩意?来让它自己说吧!
 
一、起源

好的,感谢主持人,感谢“终结诈骗”给我这个难得的机会,让我能在人类面前讲述自己的故事。

是的,我就是病毒!

我是你们用肉眼,甚至是光学显微镜都看不见,但是却摸得着的“东西”。到底有多小?

做个比方:我生活在你的家里,就好比你生活在地球上。


要问我从哪里来?必须先了解我们共同居住的这颗星球——地球。

们人类通过放射性同位素,测定了地球的年龄大约有46亿岁,而人类有记载的历史,只有短短的几千年。

在46亿年前,地球上一片混沌,没有空气,没有水,只有满目疮痍的火山喷发和来自宇宙强烈辐射。
 

各种元素在高温高压下进行着物理化学反应,就像一间无人控制的实验室,不断进行着毫无目的的理化实验……
 
后来,地球上逐渐出现了水蒸气和氧气,形成了大气层和海洋。有一天,在海底的火山口附近,一些元素组成的分子,意外的结合在一起,形成了具有简单生命的大分子结构。
 
发生这种情况的概率,就像一阵龙卷风卷起满地的零件,在空中组装成了一台汽车。


为了等待这个奇迹的出现,地球用了……十亿年。

从生命大分子到原核细胞,又用了8亿多年;从原核细胞到真核细胞,用了20亿年;之后进化出现在所有的复杂生命体,只有8亿年。

这些距今36亿年前的,最早期的生命结构大分子,是达尔文老先生口中物种的起源,也是地球上所有生物(当然包括病毒和人类)共同的祖先——露卡(Luca)。

虽然都姓“露”,但你们人类大多只认可320万年前的古猿——露西(Lucy),觉得那才是人类的祖先。

人类经常拿细菌(原核生物)跟我们作比较,但他们至少还算“生物”。而对于我们病毒,至今在科学界依然争论不休,大多数认为我们连细胞结构都没有,根本不能算个“活物”。

二、生存

我真的很佩服你们人类的想象力,拍摄了那么多丧尸主题的科幻电影。然而对生物稍有了解的人们都知道,没有营养物质的摄入,没有神经中枢的控制,拿什么来驱动机体运动呢?这是明显违反生物常理的存在。
 
但是,现实中的我们,居然令人难以置信的做到了!

我们病毒和丧尸一样,不用吃喝,不会死亡,生存的唯一目的就是制造更多的同类……

对于绝大多数物种来说,维持生命的目的,就在于生存,而生存的意义在于繁衍

但是我们病毒不需要维持生命,我们的生存也相当低调。我们无处不在,就像一粒灰尘,在没有进入你眼睛里的时候,你根本感觉不到它的存在。
 
接下来,就是我们繁衍的条件——细胞。
 
由于我们也和细胞一样具有遗传物质(DNA或者RNA),但是病毒结构的特殊性,让很多专家猜测我们和细胞的亲属关系。搞得连我自己都不知道到底哪个是真的?

有人说我们是细胞中叛逃的基因变成的,有人说我们是堕落的细胞变成的。还有人说我们就是一群“复仇的火焰”……
 
关注“复仇的火焰”这个假说,是这样来的……在远古时期,首先进化出的细胞,开始吞并我们病毒的同类,还把病毒的物质变成自己的一部分。

而我们这些幸存者的,就慢慢进化成了细胞的天敌。你们叫我“细胞克星”,或者“细胞杀手”都无所谓。

请注意,我反复提到了“细胞”,而没有说是“人类”,因为我们病毒大家族有针对不同细胞的特殊武器,从来不挑食。

除了动物、植物、微生物等所有具有细胞结构的生物体。就连你们最讨厌的细菌这种原核细胞,我的远方亲戚——噬菌体,也一点没浪费。

病毒攻击细胞的事件,因为每时每刻都在上演。与人类关系不大,所以没有人在意。

但是,这次疫情发生在人类身上,被攻击的对象是人体细胞。所以人类才开始高度重视,并想方设法的帮助细胞抵抗攻击。

三、繁衍

来了解下我们攻击人体细胞和繁衍的方式吧!

我们通过飞沫方式进入人体之后,虽然没有卫星导航,但还是可以通过包膜上特殊的刺突蛋白,与肺泡细胞表面的特定受体蛋白(ACE2,血管紧张素转化酶2)结合,就像两块磁铁般吸附在一起。

随后骗开了细胞的大门——细胞膜,进入了细胞内部。再通过同样的方式,骗开了细胞公司董事会的大门——核膜
 
然后,我绑架了细胞公司的董事长——细胞遗传物质DNA。“老板”说的话自然很有分量了。马上指挥公司,停止生产线上的所有产品,改为生产我的复制品。
 
这些优秀的员工们,从不质疑老板的决策,按照指令全力开工,直到耗尽所有资源,宣布公司破产(细胞死亡),释放出成千上万我的复制品,开始连锁反应。

生物界的神奇之处就在于,遗传进化,生生不息……
 
高等动物一方面使用DNA双链结构,来保证基因数量的稳定,避免产生变异。同时又进化出异体受精原则,让同类基因不断的杂交变异,以保证种群不会因一种致命的基因缺陷而导致灭绝。
 
而像我们病毒这样的低等物种,采用了截然不同的另一种方式来避免灭绝,核心遗传物质,使用不稳定单链RNA结构,在复制的过程中,十分容易出错。随机出错的基因片段,成为了我们进化变异的手段。以对抗不断进化的细胞和生物体的免疫功能。

四、进化

好吧,到了这里,我想谈谈新型冠状病毒(COVID-19)进化出了什么特别之处?为什么你们人类对此次疫情如此紧张和关注?

1。我们冠状病毒大都具有双层壳结构(衣壳+包膜),在入侵细胞的过程中经历两次脱壳,成功避开体液免疫和细胞防御两层保障。

对比单层结构衣壳病毒,更加容易进入细胞核。常见的引起普通感冒的鼻病毒,就是无包膜结构,很容易被人体消灭。
 
2。潜伏期较长,发病前症状不明显增加了及时发现的难度。

前期临床病例发现,新冠肺炎从感染到发病的潜伏期,在一到十四天。确诊人员的密切接触者在隔离环境下十四天,要么染病发作,要么好彩没染上。

但最近新发现最长潜伏期人员达到了二十四天。也就是感染后无症状,直到24天后才发病。

对比SARS病毒感染者,他们潜伏期大多只有3-5天,而且几乎百分之百都会有高发热症状,通过体温检测很容易被发现。至2003年8月16日全国总确诊非典患者仅有5327
 
3。强传染,通过飞沫传播,在毫无知觉下攻击呼吸系统

对比导致艾滋病的人体免疫缺陷病毒(HIV),它们只能靠体液进行传播,虽然难以治愈,但只要做好防护,被感染的几率十分渺小。

4。遗传物质RNA,非DNA,单链结构易变异。

刚才说了,抗体必须不断更新,有反复感染的可能性。流感病毒就属于冠状病毒的一种,它每年都在变异,让人防不胜防。

而唯一被人类彻底打败的天花病毒,正是DNA病毒。1979年10月26日联合国世界卫生组织在肯尼亚首都内罗毕宣布,全世界已经消灭了天花病……除了实验室里用于研究的“存货”。
 
5。致死率不高,可以使宿主成为移动传染源。

对比埃博拉病毒(Ebola),这种令人谈之色变,被美国列为生物安全等级4级(最高级)的可怕病毒。其感染者发病后大多在24小时内死亡。感染者的死亡率高达88%。

6。“治愈患者”仍可能具有传播性。

人体中肺泡细胞和小肠细胞,富含新冠病毒的受体蛋白ACE2。可以导致呼吸消化系统双重感染,也就是专家所说的飞沫传播粪口传播这两种途径。

据相关报道,在新冠病毒近亲SARS病毒的感染者体内,其小肠和肺部组织的病毒含量是其他人体组织的几十万倍。

由于目前核酸检测一般只取呼吸道的鼻咽拭子或肺泡灌洗液,所以极可能忽视肠道病毒的存在。最新消息,感染患者尿液中也检测到病毒的存在。
 
核酸检测试剂盒为什么很多假阴性?

平常的一款核酸试剂产品,从研发、实验、临床、改进、报批等环节一般需要四年左右时间,而这次为了应对疫情产生的大量病患,跳过了很多步骤,基本属于应急“秒批”。

因此,产品的稳定性和可靠性,都不尽如人意。据说检测结果的准确率在40-50%左右。因此,才在2月12日,改变了原来仅凭核酸检测结果来确诊的做法,加上了临床CT诊断的结果来确诊。导致了当日确诊人数的剧增。

居然还有人在问:我在家隔离到底有什么用?

因为几乎每一种传染病的防控措施,一般就只有三种:

一是控制传染源(感染地和感染者),二是阻断传播途径(戴口罩、在家隔离、消杀灭),三是保护易感人群(研发疫苗)。

而控制传染源的前提是要先找到传染源,这就需要时间,等待潜伏期病人的发作。每找出一个传染源,人类的生活环境就变得更安全……

 五、未来

这样细胞保卫战在几十亿年来,每时每刻都在进行,只是我们无法察觉到。而这种战争也催生了病毒与细胞之间的军备竞赛。

越来越厉害的病毒,迫使人类的免疫系统不断进化和完善。
 
从物种多样性的角度看,我们病毒并不想杀死任何物种,因为如果没有了细胞,我们也将不复存在。我们目的只有一个,就是生存,一直生存下去。

从物种生存的角度,为了这种达成生存的目的,我们病毒可以摒弃道德,可以不择手段。这一点上,人类中的骗子们跟我们并没有什么不同。(终于回归本号的正题——终结诈骗)

另外,从生物体进化的角度来看,病毒寄生于细胞,同人类寄生于地球,也无本质上的区别。

  • 病毒从细胞中,获取自己需要的物质得以复制;

  • 人类从地球上,获取自己需要的物质得以繁衍。


  • 病毒在复制的过程中,可能导致宿主的死亡;

  • 人类在繁衍的过程中,可能导致环境的恶化。


在我们共同生活的星球上,这一切都是物种进化自然选择的结果,一切都是谜一般神奇的存在。我们病毒与人类的共生关系,或将永远继续下去……

然而,一直自认为站在生态链最顶端的物种,具有发达科技与高度文明的无敌统治者——人类,却被我们这最低等最渺小的物种——病毒,一次次敲响了警钟。

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