人类目前已经发现了5,多种不同类型的病毒，但我们有理由相信，这个数量只是冰山一角，病毒可能存在于我们生活的每个角落里，你看不见病毒，病毒正在看着你。病毒的传播给人类带来了很多灾难和困扰，一部人类文明史，就是人类与病毒抗争的血泪成长史。对于病毒，也许我们并不陌生。但是，到底什么是病毒，病毒从哪里来，病毒如何引发疾病，如何有效防控病毒？我们可能并不是十分清楚，这些问题值得我们深入研究。本文通过对病毒科学的学习，对这些问题进行了一些简单的梳理。

一病毒的基本概念和特征（一）基本概念许多我们熟知的人类疾病，比如慢性乙肝、艾滋病、流感、SARS、新型冠状病毒（COVID-19）肺炎，都是由病毒（Virus）入侵人体导致的。病毒是地球生物圈里重要的组成部分，在人类文明史中曾扮演过关键角色。在生物界中，病毒是迄今发现的尺寸最小、结构最简单的生物存在形式，绝大多数病毒必须在电子显微镜下才能被观察到。病毒主要是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质组成的核酸-蛋白质复合体，含有DNA的病毒称为DNA病毒，含有RNA的病毒称为RNA病毒。有的病毒结构更简单，仅由一个有感染性的RNA或蛋白质组成，仅由RNA组成的病毒称为类病毒（Viroid），仅由蛋白质组成的病毒成为朊病毒（Prion）。病毒的结构简单，不能独立完成生命活动过程，依赖活细胞才能完成它们的基本生命活动，因此病毒也被视为不“完全”的生命体，是细胞的寄生体。病毒有很多种分类方法，比如，根据病毒寄生的宿主（Host）不同，可将病毒分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒，其中细菌病毒又称为噬菌体（Bacteriophage）。（二）三大特征1.完美寄生在进入宿主之前，只要条件合适，病毒可以在大自然里稳定地长期存在，可以不需要能量也不消耗能量，安静地等待寄生的机会；进入宿主细胞后，病毒把所有的生物学功能，包括新陈代谢和繁殖，全部寄托在宿主身上。多数动物病毒进入细胞的主要方式是靠细胞的“主动吞饮”作用来实现的。进入细胞内的病毒核酸利用宿主细胞的全套代谢系统，以病毒核酸为模板，进行病毒核酸的复制、转录并翻译形成病毒蛋白，然后装配成新一代的病毒颗粒，最后从细胞中释放出来，再感染其他细胞，进入下一轮病毒增殖周期。病毒在细胞内的增殖过程是病毒与细胞相互作用的复杂过程，离开活细胞后，病毒无法增殖扩增。2.极简主义病毒的完美寄生促使病毒崇尚极简的生活方式，一个病毒只需要拥有一套帮助自己进入宿主细胞的识别系统和一套能够告诉宿主细胞如何帮助自己繁殖后代的最小指令系统，就可以轻易复制自身和繁衍后代。3.破坏规则分子中心法则在几乎所有的地球生物体内都是成立的，但是，病毒却例外。在分子中心法则失效的病毒世界，不同种类的病毒会使用不同类型的化学物质记录遗传信息，而它们对遗传物质的利用方式也千差万别（图1）。在生存和繁衍这两个生命现象的核心要素上，病毒成了不折不扣的规则破患者，给生物学家增添了无数的麻烦，也给普通人理解病毒增加了不少认知障碍。图1病毒世界的“去中心法则”—基于巴尔的摩病毒分类图片来源：viralzone.expasy.org二病毒的来源

病毒构成了一个庞大而隐秘的生命世界，它的起源关系到整个地球生命的发展脉络，在病毒生命如何进化而来这一深刻的话题上，我们迄今尚未找到令人信服的答案。

（一）两个竞争性假说两个思辨性的，类似“先有鸡还是先有蛋”的竞争性假说或许可以帮助我们理解病毒的形成。第一个假说认为，病毒是由细胞形态的退化形成的。按照这种假设，病毒可以说是细胞的后代，那么，病毒应该在某些方面和它的细胞祖先相似才对。但是，到目前为止，人类发现的所有病毒，没有任何一种在任何方面长得像细胞，它们完全就是一个规则破坏者的模样。第二个假说则截然不同，认为病毒可能是先出现的生命形态，之后才进化出了细胞生命。这种假设认为，与细胞生命相比，病毒的结构和功能要简单得多，有更大的概率在自然界先出现。那么问题来了，我们在前文中提到，病毒是完美的寄生者，病毒孤独存在时并不能进行复制和繁衍，他们靠什么为生，又是如何进化成更复杂的生命的呢？从上面的争论我们可以看出，病毒的最初起源至今仍是一个无法解释的科学问题。特别是考虑到在病毒世界内部，不同病毒的形态也有着天壤之别，所以有很多科学家认为，病毒很有可能有多个不同的起源。科学界的主流说法是：人类世界里流行的各种病毒，不管能不能找到清晰的源头，可能都来自我们身边的各种动物。之所以得出这个假设，部分原因在科学证据的积累。比如，天花病毒（Smallpox）可能是在几万年前由老鼠这样的啮齿类动物传播给人类的；流感病毒（InfluenzaVirus）的源头可能更加多样，主要源头可能是像野鸭这样的野生水鸟，而鸭、鹅、猪、马、狗、猫等被人类驯化的动物，甚至海豹，都有可能成为流感病毒的中间宿主。从人类社会发展的历史来看，大约一万多年前，人类祖先进入了农业社会。一方面，人类驯化了大量的家禽家畜，长期的近距离接触，为病毒跨越物种屏障进入人类世界提供了便利；另一方面，农作物的驯化为人类提供了丰富而稳定的食物来源，人口规模不断扩大，逐步形成了高密度的人群聚居区，这给病毒在人群之中传播、进化和流行提供了天然温床。病毒在人群中的传播在很大程度上改写了人类社会的历史。（二）用科学的方法发现病毒来源我们通常把人体解剖学、生理学、病理学这三门基础学科的建立，看作是现代医学诞生的标志，现代医学逐步建立了一整套寻找病因的科学方法。对于新进入人类世界的病毒，我们可以通过研究它们的生物学特征，特别是基因组序列信息，探寻病毒传播的源头，搞清楚它们从何而来以及如何进入人类世界。比如，科学家们运用了现代医学的绝大多数技术手段，足足用了15年时间，主要通过以下五个步骤，终于找到了SARS病毒传播的确切路径。第一步：找发病部位（这个过程相对比较容易）。给患者拍的X光片和CT（电子计算机断层扫描）片都显示病变以肺部为主。第二步：找病毒（这个过程最难）。研究人员在病人体内和痰液、血液中，甚至死者的肺内，不断寻找是否存在细菌或病毒。最终，研究人员找到了一种冠状病毒，但并不能确认该病毒就是致病因子。第三步：给动物接种“嫌疑”病毒。研究人员发现，动物在感染这种冠状病毒后，发病症状和人类似。同时，研究人员在死者的肺内发现了大量的这种病毒，但是正常人的肺内是不存在的。这就验证了SARS的致病因子是这种病毒，我们把它称为SARS冠状病毒。至此，研究的关键一步就完成了。第四步：扩大搜索范围，进行地毯式搜查。研究人员发现果子狸携带的一种病毒和SARS病毒最接近，基因组序列的相似度高达99.8%。研究人员也证明，果子狸体内的病毒只需要非常少的基因变异，就能高效率地感染人类，具备了跨越物种屏障传播的能力。第五步：追根溯源。研究人员发现，大部分果子狸体内并没有这种病毒，这说明此种病毒与果子狸的共生并不是自古以来就有的，果子狸并不是真凶。年，研究人员在偏远地区山洞里的蝙蝠体内找到了一种病毒，这种病毒和SARS冠状病毒的基因组序列相似程度高达96%，就连入侵细胞和自我复制的生物学特征也非常相似。自此，从蝙蝠到果子狸再到人的跨物种传播真相终于大白。针对年出现的新型冠状病毒，科学家们也在做着类似的工作，期待能够尽快搞清楚这些新病毒的起源和传播链条。三病毒对人类社会的影响

在人类的发展史中，不起眼的病毒发挥着相当重要的作用，不仅影响了整个地球生命进化的历程，也深刻影响了今天的人类世界。

（一）病毒影响了人类物种的形成人类的基因组由大约30亿个碱基对构成，其中直接负责生产蛋白质的序列，也就是所谓的编码序列只占全部序列长度的2%左右。其他98%的DNA序列不直接参与蛋白质的生产，因此被人们称为人类基因组中的“暗物质”，其功能和重要性长期以来都面目模糊。但是近年来，特别是在“人类基因组计划”完成之后，基因组“暗物质”的价值逐渐显现了出来。人们发现，许多不直接参与蛋白质生产的序列，与蛋白质的生产、人体细胞的命运、人类的健康和疾病都密切相关。与