公元前12世纪，世界上最伟大的埃及文明开始走向它的衰亡。一位年轻的法老，拉美西斯五世（RamessesV）患上一种奇怪的病，在经历过几天发烧头痛之后，他的脸上开始出现水疱和脓包，之后脓包干裂结痂，此过程疼痛难耐，全身肿胀，没过几天这位法老就被进行了“洁身仪式”，他的内脏和骨髓被掏空，制成“木乃伊”。多年以后，在考古学家和生物学家的共同努力下，在木乃伊脸上的结痂处发现了天花病毒（SmallpoxVirus）。拉美西斯成为历史上被发现的最早的天花受害者。在最先进的电子显微成像技术的帮助下，我们终于看清了天花病毒的真面目。

图1拉美西斯五世以及天花病毒拉美西斯绝对不会是第一个真正的受害者。因为天花刚开始也许只是野生动物身上一种相对无害的痘病毒。在最早进入农业文明的尼罗河流域，驯养野生动物为天花病毒传染到人身上创造了先决条件。公元1世纪，天花从印度经越南来到中国，而后流行逐渐增多。据传在唐代，有“药王”之称的孙思邈根据以毒攻毒原则，用天花患者疮中脓汁敷于皮肤的办法预防天花。至宋元明时期，民间就已经流传将症状较轻的天花病人皮肤上的痘(疮)取下，晒干磨粉，然后让未得过天花的人吸入鼻腔以预防天花，此方法被称为“人痘法”。清代，特别是包括康熙在内的好几任皇帝（顺治，咸丰、同治）都得过天花，这种流传在民间的治疗偏方开始引起官方的重视,人痘法也随之传播到世界各地。

图2中国古代的人痘接种术：旱苗法和痘衣法

人痘法只是一种经验下的大胆尝试，甚至包括穿天花患儿贴身内衣这种不太高明的方法。然而，依然有相当数量的接种人因此感染了恶性天花病，导致有2%的接种人死亡。由于传染性强，感染人数多，2%的背后是无法接受的死亡人数。值得庆幸的是，一位名叫爱德华·詹纳(EdwardJenner)的英国小朋友并不属于那2%，医学院毕业后，詹纳开始在乡村行医，实践经验使他发现：乡村里的牛患了与天花相似的病，这种被称为“牛天花”的病情症状比“人天花”轻得多。最关键的是，那些在挤奶时由于接触到牛身上的疱疹而受到感染的女工从不曾被传染上天花，并且人在感染牛痘痊愈后不会留下任何疤痕。直觉告诉他牛痘可能是比人痘更安全的方法。经过近20年的调查研究，詹纳最终在一位8岁少年身上进行了世界上第一例“牛痘接种”，首次将一种被医学界忽视的民间偏方转变成了拯救无数生命的标准方法。

图3詹纳给小朋友进行牛痘接种

詹纳绝不是一位有着超凡创新思想的科学家，但是正是他认真的实验考证，为人类真正意义上战胜天花病创造了最有力的武器。在随后不到年的时间里，天花病由于牛痘接种的出现而逐渐消亡。直到年，索马里的一位天花患者阿里·马奥·马阿林(AliMaowMaalin)成为最后一个已知的自然病例，人们终于用天花疫苗完全控制住疾病的传播，取得了人类抗病毒历史上第一次真正意义上的胜利。年，世界卫生组织(WHO)宣布：‘人类可能已经见证了最后一例天花病例’。WHO的用词极其准确，在宣布不到一年,英国一位名叫珍妮特·帕克(JanetParker)却不幸的成为目前已知的最后一个死于天花的人,原因是楼下的一位科学家在进行研究时，天花病毒‘逃’出了实验室，使在楼上工作的珍妮特受到感染。如今，科学家们已经成功的将天花病毒限制在几个等级最高的微生物实验室中，我们需要清楚的记住，尽管天花病已经在人间消失，但是天花病毒并没有。

图4最后一位自然感染者阿里以及最后一位死于天花的珍妮特

作为人类唯一征服的对手，天花病毒目前更具有一种象征意义。关于病毒这种比细胞还小的生物体来说，我们人类几乎没有什么办法。要知道我们真正发现病毒这个玩意才不过多年时间。年，一位名叫伊万诺夫斯基(D.Iwanowski)的俄国人在研究烟草花叶病的病因时，采用了当时已经流行的细菌学知识，他原本推测病是由细菌引起的。他把患病的烟草榨出汁液，然后用过滤器对汁液进行过滤杀菌，紧接着他用过滤后的汁液去感染正常的烟叶，让他惊奇的是正常的烟叶还能患病。这个实验说明烟草花叶病是由比细菌还小的病原体引起的，他把这种病原体叫做“滤过性病毒”，这是人类第一次发现还有比细菌更小的致病体。

图5伊万诺夫斯基及烟草花叶病毒

人们没有更早发现病毒的原因只有一个，就是它们实在太小了，当时的光学显微镜还不能将其放大到足够发现它们的规模。通过电子显微镜，我们发现一般病毒直径在纳米以内，大概等于单根头发被平均剖根后每一根的厚度。科学家们目前发现的最大病毒被称为（甜的或咸的）潘多拉病毒(Pandoravirus)，它的直径可以达到1微米（0纳米），甚至超过了一些细菌，最小的是圆环病毒直径大约为17纳米。

图6最大的潘多拉病毒和最小的环状病毒

值得庆幸的是，这次的冠状病毒尺寸在60-纳米，包裹它们的飞沫直径大概在1-5微米，普通的一次性口罩刚好过滤1微米以上的颗粒，使得佩戴一次性口罩的普通群众不至于被飞沫中携带的病毒感染。但是在更加恶劣的情况下，必须采用现在医用KN95以上级别的口罩，这种口罩对于75纳米以上的颗粒物过滤效率大于95%，如果病毒或者飞沫再小一些的话，后果将不堪设想。作为一种非细胞生物，病毒的结构简单到无法让它独立存活，可这也是病毒最可怕的地方。实际上，新陈代谢（吃喝拉撒）和遗传复制（生孩子）这两个生物的最基本特征，病毒也无法独立完成，它唯一能做的就是借助细胞生物实现他作为生物的特性。因此，病毒并不是一种严格意义上的生物，而是处在生物边缘的一种东西。这种东西只有一个被称之为蛋白质的外壳包裹着，外壳里面是被称之为核酸的遗传物质（DNA或RNA），你可以把这种遗传物质看成是体现其生命存在的基本指令。

图7病毒的简单结构

由于病毒中的这种遗传物质与细胞生物中细胞核里面的遗传物质是一类东西，只要病毒侵入到细胞核里，细胞核就无法区分，它开始像复制自身一样疯狂的复制病毒中的遗传物质。好在病毒入侵细胞核的过程并非一帆风顺，我们之前推荐过一部非常精彩的纪录片《细胞的暗战》，史诗般的展示了这个过程。在发现病毒后的多年时间里，人类社会发生了翻天复地的变化，我们生活的圈子逐渐扩大，侵蚀着野生动物的生存空间。人们之间的也交往更加频繁，现在旅行到达地球上任何一个地方的时间不会超过24小时。人与野生动物的冲突以及便捷的交通使得很多以前并没有大规模爆发的病毒开始肆虐人间。在天花病毒即将销声匿迹的年，住在苏丹南部和刚果（金）的埃博拉河地区的人们开始染上一种非常可怕的病，起因不明，据说是由于与灵长类动物密切接触所致，这种病起初只是发烧疼痛，后来开始呕吐及咳嗽，但这是目前已知的最厉害的咳嗽症状，大部分人将会把自己肠子咳出来。人们把引起这种病的病毒称为埃博拉病毒(Ebolavirus)。

图8埃博拉的起源地以及电子显微镜下的Ebola病毒

埃博拉病毒进入人体的细胞后，会利用自己的遗传物质（一组指令），让细胞生产一种被称为埃博拉糖蛋白的东西，这种东西是如此之多，免疫系统几乎将起不到任何作用，随后血管开始爆裂，器官开始损坏，在你面前的埃博拉病人几乎就像在你面前融化掉一样，此时你围着病人的尸体转一圈都可能被传染。通常情况下埃博拉病毒的致死率为50%至90%之间，差不多跟鼠疫相当。有两部影视作品深刻的反映了埃博拉病毒造成的严重后果，提醒观看前做好心理准备。

图年的美剧《血疫》以及年黄秋生主演的香港电影《埃博拉病毒》

值得庆幸的是，在这种病毒肆虐人间40多年后，年11月11日和12月23日，欧盟和美国分别正式批准了两种埃博拉病毒疫苗上市。几乎在同时，中国湖北武汉华南海鲜市场，另外一种奇特的新型病毒已经做好了充分准备，准备向世人展示它的可怕力量。实际上，与灵长类动物密切接触而带来的最著名的病毒不是埃博拉病毒。据说年，在一次捕杀或食用的过程中，刚果的一名男子，偶然携带了这种最为奇特的病毒，从此这种病毒就在非洲大陆开始蔓延开来。60年代末70年代初，美国由于深陷越南战争的泥潭，携带这种病毒的血液经过黑市从非洲源源不断地传到美国。年夏天，美国一些年轻男子出现了奇怪的感染症状，更加奇怪地是这些人无一例外的都是同性恋，坊间给这种病起了一个带有歧视性的通俗称呼“同志癌(gaycancer)”。得这种病的人会导致免疫系统的全面崩溃。年，这个疾病有了正式的名字：获得性免疫缺陷综合征（acquiredimmunodeficiencysyndrome）,英文简称AIDS，我们称之为艾滋病。几年后，导致艾滋病的病毒被正式命名为“人类免疫缺陷病毒”(HumanImmunodeficiencyVirus,HIV)。这种大小仅有纳米的病毒具有最长十几年的潜伏期，在细胞被HIV感染以后，HIV不停的复制，不停的攻击免疫系统，各种病毒和细菌在你体内肆意生长，直到突然有一天，你吃坏一次肚子就能拉稀半个月，脚气从脚到头遍布全身，任何一丁点细菌或病毒感染都能要了你的命。

图10HIV病毒

稍微令人欣慰的是，HIV病毒在体外干热环境中非常脆弱，它的传播并不容易，在15～24岁群体中，通过性传播感染艾滋病的占到96%，男男同性传播占到57%。截至年9月底，我国报告存活的HIV感染者85.0万，死亡26.2万例。估计新发感染者每年8万例左右。与武汉的新冠病毒不同的是，这8万例感染者几乎没有任何机会活下来。治愈艾滋病是世纪难题，在全球近万的感染者中间，只有一例病人被完全治愈，这位名叫蒂莫西·雷·布朗(TimothyRayBrown)的幸运儿原本非常不幸，他同时患有白血病和艾滋病，7年在德国柏林接受白血病骨髓移植治疗后，他体内的HIV病毒竟然完全消失了。布朗的骨髓捐献者本身就含有极少数的蛋白质受体基因突变，HIV病毒无法与骨髓产生的新免疫细胞上的这种蛋白质受体相结合，最终病毒被人体彻底清除干净。布朗现在被称之为幸运的“柏林病人”。

图11柏林病人布朗

尽管现在依然没有对抗HIV的有效药物，但是通过三种或三种以上的抗病毒药物的联合使用来抑制HIV的“鸡尾酒疗法”，可以极大的抑制病毒的复制。只要艾滋病患者坚持按时用药，依然可在几十年时间内保持与正常人相差无异的免疫力，有效抵抗各种病原体。与疯狂的埃博拉病毒不同，艾滋病病毒似乎也开始变得聪明起来，使得艾滋病变成一种普通的慢性病了。然而，比HIV病毒传播更快的则是恐慌的传播，艾滋病恐惧症（恐艾症AIDSphobia）这种由恐惧带来的心理疾病比HIV本身具有更大的传染性，这种心理恐慌竟然能够使身体表现出一种艾滋病初期的症状。截至年9月底，我国的恐艾人数达千万人，是报告感染人数的10倍。

图12恐癌症

人类与HIV的战争已经进行了40年，目前依然没有完全战胜他，短期内似乎也没有特别好的治疗方法。良好的生活习惯，是你抵抗这种病毒的唯一武器。

图13HIV传播途径

与艾滋病这种一听就头皮发麻的疾病相比，另一类由病毒引起的疾病对大众来说好像不值得一提，那就是流感。实际上，流感造成的危害仅次于鼠疫。年三月，第一次世界大战进入尾声，美军堪萨斯州赖利堡的芬斯顿训练营地一位厨师患了感冒，当天就有人因为类似的症状住入了传染病房。4月份，随着11万美国大兵到达欧洲战场，带来的不仅是步枪和大炮，还有更加致命的病毒。当月底，病毒同时到达了法国和意大利，5月底病毒来到它的名义上的发源地西班牙。由于之前病毒主要在部队内部传播，大都采取了新闻封锁政策，作为中立国的西班牙，新闻争相报道国王和官员的感冒病情，从此这种从美国带来的感冒被称为“西班牙流感”。8月份，就在流感疫情眼看就要消失的时候，它变异了。死亡人数急剧增加，“医护工作者已经被西班牙流感压垮了，什么都缺乏，尤其是棺材”这种场面比“任何一场战斗后的惨剧还要震撼”。

图14西班牙流感时期的病房

9月28日，医生们劝说费城市政厅取消或者延后为战争筹款而举办的盛大游行，最终被政府粗暴拒绝了。游行如期举行，病毒如期而至。费城的真实案例在医学界被一遍又一遍的复述，在大瘟疫袭来时，要想维护人们的健康，唯有施行一系列严格的隔离和检疫措施。不幸的是，类似事件似乎永远在重复上演着，多年后的今天，在疫情已经有苗头的情况下，上万人依然聚在一起举行宴会。

图15流感爆发期间美国费城举行的庆祝游行

年爆发的西班牙大流感，使全球近1/4的人口被感染，死亡人数在0万-万人（死亡率估计在4-10%），是第一次世界大战死亡人数的2倍。

流感病毒不仅可以让人感染，禽、猪、马、蝙蝠等多种动物都会感染类似病毒，一般情况下动物流感病毒通常不感染人，人流感病毒通常不感染动物，但是简单的结构使病毒具有强大的适应性和变异性，某些禽流感就可以感染人类，如果病毒变异，在人群之间传播也不是没有可能。流感病毒在入侵细胞时，病毒表面有两种蛋白质非常特殊，一种叫做血凝素(HA)，另一种叫做神经氨酸酶(NA)。H负责让病毒顺利进入细胞，N负责让病毒离开受感染的细胞，这两种类似牙齿的蛋白质，一进（H）一出（N），人类就感染了。

图16H1N1流感病毒的3D图像

我们今天所知的H1N1，H2N2，H5N7等编号的病毒，就是按这两种蛋白质的不同而分类的。不过流感病毒的H和N非常容易变异，几乎无法开发疫苗来预防，只能依靠自身的免疫系统了，你必须使自己的免疫系统处在一个合适的状态，正所谓：生死有命，健康在己。对中国人来讲，无论是天花，埃博拉，HIV,甚至是致命流感，这些疾病看起来离我们都很遥远，让我们中国人刻骨铭心的是另外一种特殊的病毒类-冠状病毒。2年12月5日，在深圳一家餐馆的某位厨师开始觉得不舒服，发热、畏寒、全身无力，由于当时情况不明，导致他传染了很多人，这位厨师后来被人们称为“毒王”。这种疾病在早期被称为非典型肺炎（非典），后来有了它正式的名字：重症急性呼吸综合征（SARS），引起SARS的病毒被称为SARS冠状病毒。这是因为这类病毒外形呈球状，具有花瓣状的刺突，像皇冠一样。在那位毒王厨师治愈出院的一个月里，中国香港、越南、新加坡和加拿大开始出现类似病例。截至3年7月世界范围内暴发结束时，共报道了例病例，其中例死亡，病死率为9.6%。北京和香港是中国最严重的地方，香港作为距离广东最近的地区，由于出现了超级传播者导致疫情急剧恶化，甚至超过了发源地的广东。

图17SARS的感染和死亡人数分布图

SARS疫情的结束除了我们英勇的战斗以外，一种说法是病毒在传染过程中发生变异，致病性降低，从而被治愈。另一种说法是天气变热导致病毒传染性致病性降低。但可以确定的是，人类并没有开发出针对非典的特效药，甚至疫苗都没有应用于临床。目前已知有20多种能够感染动物的冠状病毒，其中能够感染人的冠状病毒有7种，这些病毒主要引发呼吸系统感染，其中有四种仅仅让人有一些轻微的感冒症状，其他三种的危害性更大。第一种就是前面介绍的2年底爆发的SARS病毒，第二种则是在年9月在沙特阿拉伯爆发的被称之中东呼吸综合征（MERS），MERS的病原体与SARS类似，目前认为该病毒来源于单峰骆驼等动物的可能性比较大，尽管传染性不如SARS，但是MERS患者的病死率在38%左右，非常可怕。与SARS一样，MERS的传播方式主要是飞沫传播和接触传播，在没有特效药的情况下，隔离和口罩是最有效的预防手段。

图18SARS病毒和MERS病毒

就在前不久，由新型冠状病毒(-nCoV)引发的症状被世卫组织正式命名为，冠状病毒症，英文缩写COVID-19，(CoronaVirusDisease）。目前，我们与新型冠状病毒之间的战争进入关键的攻坚阶段。疫情爆发以来，大家对疫情的起因，致病体都有了相当的了解。唯一值得欣慰的是，在这个过程中新型病毒给全国人民上了一次安全防护课，使我们被迫学到了必要的防护手段和措施。人性的光辉和阴暗也在这次疫情面前崭露无遗。纵观整个人类与病毒的作战史，除了天花疫苗和一些特殊的疫苗外，极少能够开发出有效的疫苗。病毒的快速传播和变异几乎让医生们无从招架。其实，你更需要相信的是你自己，因为在病毒面前，有效的防护手段和健康的免疫系统才是你手中最有力的武器。

图19安全防护与健康体魄是你的武器

现在，我们终于基本认清了一些病毒的特点及其生存方式，然而直到现在人们也没有搞清楚这种比细胞还小的东西到底是从何而来。它们也许是生命诞生的代价，可能是细胞进化的丢弃物，也可能是产生细胞的源泉。在病毒篇进入尾声的时候，回顾这些病毒及其疾病的故事是想让大家认识到：历史上没有哪个病毒真正将人类击败，新型冠状病毒也绝不可能。代价和成本才是我们需要考虑的核心问题，能否从人类历史上面对这些危险疾病的经验中吸取教训，以更加高效安全的方式应对这种比人类历史更加长久，与生命一起诞生的病毒才是作为地球上最具智慧的我们应该做的。我们必须时刻准备，从不懈怠，没有谁知道下一次更烈性的传染病何时到来。最后，我想起毛主席他老人家的对战争精辟见解，“战略上藐视敌人，战术上重视敌人”，这条法则适用于所有为生存而战的战争，包括那些看不见的战争。参考资料1.