鼠标点击效果 水波纹:《科学世界》1：病毒 生命还是非生命

病毒 生命还是非生命

　　病毒曾给人类造成了非常大的危害，科学家近年来却发现，它们也不尽是“坏东西”。此外，科学家还发现了比细菌还要大的新型病毒品种，这也动摇了关于病毒的传统定义。那么，位于生命和非生命交界处的病毒究竟是什么？

　　翻译/王鸣阳

　　病毒是病原体，这是人们早已形成的一种固有观念。现在已经发现的病毒大约有4000种，这些被研究过的病毒，基本上都是能够导致人和家畜患病的、显示有病原性的病毒。病毒的英语名称“virus”就源自拉丁语的“毒”这个词。

　　然而，日本国立遗传学研究所研究病毒进化的五条堀孝教授却告诉我们：“现在大家都知道病毒对于宿主(被病毒寄生的生物)是有害的，其实，这样的病毒只占少数，事实上还存在着大量没有病原性的病毒。人类现在所知道的病毒，其实只是病毒中很少的一部分。”

　　长期进行病毒学研究的日本东京大学山内一也名誉教授还说：“每一种生物都携带有各自特定的病毒，总共到底有多少种病毒，现在还不清楚。”

　　那么，病毒究竟是什么东西呢？病毒是生命还是非生命的物质？为了说明这个问题，我们可以把病毒与大肠杆菌这类细菌(无细胞核的单细胞原核生物)做一个比较。

　　无论细菌还是病毒，两者的基因(携带遗传信息的实体)所使用的都是叫做“核酸”的高分子。但是，包括细菌在内的细胞生物(具有细胞的生物)全都是把DNA(脱氧核糖核酸)当作基因；而病毒则有两类，有把DNA当作基因的DNA病毒，也有把RNA(核糖核酸)当作基因的RNA病毒。只有病毒才会利用RNA作为基因。

　　病毒的结构是在核酸的周围包裹着一层蛋白质壳，在这层蛋白质壳外面还有一层叫做“包膜”的膜层。

　　病毒通过侵袭细胞而增殖

　　病毒和细菌的一个很大的区别是两者的大小相差很大。大多数细菌的直径为1微米左右(1微米等于100万分之1米)，而病毒的大小，通常只有细菌大小的1%～10%左右。细菌在光学显微镜下就可以看见，而病毒很小，在光学显微镜下是看不到的，必须使用电子显微镜。

　　病毒和细菌，两者的增殖方式也很不相同。一般说来，哪怕是单独存在的细菌，也可以通过细胞分裂来实现增殖。然而单独存在的病毒是不可能增殖的，它们必须寄生在宿主的细胞上才有可能实现增殖。正是因为病毒的这个性质，有不少科学家并不把病毒看成是生命。

　　病毒侵入宿主的细胞内，利用细胞的系统，生产病毒的“部件”，然后复制出千万个子孙。在这个过程中，有些将宿主的细胞摧毁，病毒显示出它们的病原性。

　　艾滋病病毒(HIV)等一类RNA病毒叫做“逆转录病毒”，这类病毒是利用逆转录酶来实现增殖的。从DNA合成RNA的过程则叫做“转录”，而从RNA合成DNA的过程则叫做“逆转录”。所谓逆转录酶，是指用来从RNA合成DNA的那种聚合酶。

　　逆转录病毒一旦感染了宿主的细胞，病毒的RNA便会侵入细胞的内部。然后，病毒的RNA在病毒逆转录酶作用下合成出病毒的DNA。新制造出来的病毒DNA插入到宿主细胞核内的DNA中，从而使逆转录病毒与宿主的DNA结合为一体。

　　已经整合到宿主DNA中的病毒DNA被叫做“前病毒”。此后，按照这种前病毒所携带的遗传信息就可以制造出逆转录病毒的部件来。处在前病毒状态的病毒其实就是核酸分子。单从这一点看，病毒与具有细胞的细菌就有很大的不同。

　　发现不符合传统病毒定义的新型病毒

　　以前，科学家一直认为细菌和病毒是两类不同的东西，不难将两者区别开来。然而近些年来，科学家却接连发现了一些新的病毒品种，这就使得病毒与细菌的界线变得模糊不清了。这些奇怪病毒的一个典型例子，是新发现的一种叫做“米米病毒”(mimivirus：Mimicking Microbe Virus，意思是“酷似细菌的病毒”)的巨型病毒，它比支原体(大小为0.2微米左右)类的小型细胞生物还要大。

　　米米病毒是目前已知的最大病毒，大小为0.65微米左右。它是于2003年发现的一种寄生在单细胞生物阿米巴变形虫上的病毒。回顾起来，米米病毒其实早在1992年就已经被发现，只是当时被误认为是细菌，没有引起重视。米米病毒作为病毒实在是太过巨大了，当时曾使用对细菌进行分类的染色方法(革兰氏染色法)对它进行染色，此外还采用了其他一些方法，结果都把它认定为细菌。

　　有一种把病毒和细菌区别开来的传统方法是让研究对象通过过滤器，病毒是“过滤性病原体”，应该能够通过过滤器。然而，米米病毒却大到无法通过过滤器(孔径为0.2微米左右)，在光学显微镜下就能够看见，这可不符合以前对病毒的认识。

　　通常，一个基因合成出一种蛋白质，由于病毒是利用宿主细胞来进行增殖，增殖时，它可以利用宿主细胞的蛋白质，所以，一般来说，病毒的基因数目很少。比如说，流感病毒只有8个基因，而D型肝炎病毒甚至只有1个基因。与此相反，细胞生物的基因组(一个生物个体所携带的全部遗传信息量)却非常大，即使基因组最小的细胞生物支原体也有多达469个基因。

　　然而巨大的米米病毒却不合这个常例，它的基因组大小竟然几乎是支原体基因组大小的两倍，它可能具有的基因数目多达911个。如此多的基因，也几乎是以前所发现的基因最多的病毒基因数目的两倍。不仅如此，米米病毒的许多与合成蛋白质有关的基因，似乎大多数都与病毒的增殖无关，而属于只有细胞生物才具有的基因。这也是一件怪事。米米病毒是如何利用这些基因的，目前还不得而知。

　　此外，米米病毒还具有许多近似于细胞生物的性质，这也是今后需要加以研究的课题