《病毒星球》让我们认清,病毒不是我们的敌人,而是我们的朋友

作者:宁夏回族自治区中卫市点击数:792    |    加入时间:2022-05-21 17:50:23

导读:本文是来自宁夏回族自治区中卫市的网友投稿,由编辑发布关于《病毒星球》让我们认清,病毒不是我们的敌人,而是我们的朋友的内容介绍。

原标题:《病毒星球》让我们认清,病毒不是我们的敌人,而是我们的朋友

尤瓦尔·赫拉利在《未来简史》当中认为,我们人类先前面临的三大生存难题:饥荒、瘟疫、战争,今后将不会再遇到,未来我们面临最大的难题是人工智能。可是2020年的疫情,再次向地球的人类宣告:谁才是这个星球的主人。

卡尔·齐默在《病毒星球》当中指出,病毒对人类来说实在是太小了,小到不在我们视力范围内。这个看上去不能算生命的小东西,它们不但对我们人类产生重大影响,甚至改造了我们这个星球,哪怕我们这个星球再次遭遇类似于彗星撞击、大冰期等超大型自然灾害,恐龙会消失,人类会消失,而病毒会依然会坚守着这个星球。

病毒对地球生物的改造

地球生命是如何诞生的?至今没有一个确定的答案,有些科学家认为我们地球的生命来自遥远的外星球,它们通过陨石或者彗星,给地球带来了最初的生命形态。不过也科学家认为,地球的生命源于40亿年前的LUCA,这是一种生活在深海热泉口处的RNA遗传物质,它通过分裂自身,繁殖后代,从细菌到真菌、从海洋到陆地,形成了生机勃勃的地球生物圈。

但是病毒又不能算作生物,因为它没有生物所固有的新陈代谢,它只是一小团遗传物质,这团物质被包裹在小小的蛋白质壳子当中,四处游荡。如果遇到合适的机会,它就会寄生在特定的细胞当中,此时病毒就会破除掉外壳,遗传物质会改写细胞的生产指令,让细胞替自己生产所需的蛋白质外壳,以及更多的遗传物质。

这些遗传物质只要等到时机成熟就会倾巢而出,感染更多的细胞,如果没有合适的机会,它们会一直等待,甚至与生物体合为一体。大部分情况,病毒只要离开这些宿主,会产生巨大的破坏,导致宿主的死亡,可是也有例外,病毒在宿主细胞当中,被宿主改造,成为宿主的一部分。所以当宿主细胞分裂的时候,DNA片段当中就会携带这些病毒的DNA。

我能人体有大约有30亿个DNA碱基对,它们分别指导着2万多种功能不同的蛋白质分子,维持着细胞的生存与活动。生物正常先有DNA,然后利用DNA指导RNA,可是病毒携带的RNA能够转录DNA,从而改变宿主细胞当中DNA。

比如我们常见的艾滋病病毒,就是典型的转录病毒,之所以人体无法识别它们,就是因为艾滋病病毒会启动一个复杂生物学程序,将RNA变成DNA,然后将DNA插入宿主细胞DNA当中。而宿主细胞又将这些DNA视作己出,忠实地记录这段命令,生产艾滋病所需要的蛋白质,最终组装出艾滋病病毒颗粒。

现在我们人类身体当中,有超过8%的基因来自于病毒。《病毒星球》中介绍,我们身体当中病毒基因组泛滥,但是这些病毒DNA大部分都不会造成伤害。不但不会造成伤害,甚至还有可能导致我们人类基因发生突变,获得进化中的优势。

我们今天人类之所以能够拥有更大的脑容量、语言能力、社交能力以及自我意识等,看上去是超越其他生物的一种高等进化,其实都是源于基因的逆转录,也就是RNA对基因的改造。

比如胎盘外层的合胞素,这原本是外来病毒改造哺乳动物基因生成的,如果现在删除小白鼠的合胞素DNA,小白鼠没有一个能活下来的,这种病毒蛋白对于胚胎从母亲血液中吸收营养是不可或缺的。

不仅如此,科学家们发现,我们人类的胎盘也是由这些基因变异产生的。在人类演化过程中,病毒RNA改造了部分蛋白质,在大约1亿年前,哺乳动物在基因变异中产生了胎盘。正是因为病毒RNA对哺乳动物基因的重新编辑,才让哺乳动物产生不同的分支,有了今天大象、老鼠以及人类。

《病毒星球》认为,如果人类正常演化,是非常单一的,可能一直停留在原始状态,正是因为病毒RNA对基因的编辑,才产生了如此丰富的物种。本质上生物的繁殖演化,只是DNA片段的不断重新组合。突变过程中,失败的生物死去了,而成功的生物开始繁衍后代。

病毒是如何塑造我们人类文明的

从今天的视角看,病毒站在了人类的对立面,深深影响了我们人类的文化与生活习惯,2002年的非典,让我们学会了线上购物,2020年的疫情,让我们习惯了线上直播课。

在戴蒙德《枪炮、病菌与钢铁》中描述,欧洲之所成为现代文明的中心,很大部分原因是他们身体当中拥有了复杂的病毒基因。人类在进入农业社会之后,通过大规模驯化家禽,为病毒跨物种传播提供了土壤。

天花、麻疹、流感都是依靠跨种族的方式进入人类的世界。戴蒙德认为绝大部分可驯化的动物都生活在欧亚大陆,美洲和澳洲几乎没有什么可驯化的动物。比如我们现在常见的牛、羊、鸡等动物都出自欧亚大陆,而我们早就接受了这些牲畜给我们带来的“意外惊喜”,比如天花。天花曾经让人类丧失3亿多生命,20世纪60年代,科学家们发现它是来自于我们常吃的鸡。

天花病毒像今天的肺炎一样,通过空气传播,在身体当潜伏时间长达12天,所以病发前,人们毫无察觉。天花病毒在诞生1万多年时间里,致死率一度达到35%。俄罗斯皇帝彼得二世、英国女王玛丽二世都因天花而死。在某种意义上来说,这些因为天花死去的人当中,可能会有人类未来的科学家、艺术家,他们也可能会将人类的文明带到截然不同的道路上。但是这些无数的可能性,都因为天花病毒的肆虐而消失了。康熙、华盛顿等都是天花的幸存者,否则今天的历史将要被改写。

当哥伦布发现美洲之后,在短短一百年时间里,将印第安人数量减少了95%,面对天花病毒,这些印第安人毫无抵抗的能力。在病毒的帮助下,欧洲殖民者轻松占领了广袤的土地。

而天花之所以被消灭,是因为它只感染人类,而没有感染其他的生物。如果跨种族传染,在经过其他动物体变异,对人类来说无疑是灾难性的。其实大部分病毒都是能够跨种族传染的,因此《病毒星球》齐默认为,我们人类有多么幸运。

流感病毒其实就是这种能够跨种族传播,并且很容易产生变异的病毒。流感和感冒看起来很像,其实感冒是由鼻病毒引起的,过了一周之后就会痊愈,而流感则是病毒引起的,危害更大。

比如1918年的西班牙大流感,这个诞生于美国堪萨斯州的一个军营中的流感,在之后的两年时间里肆虐全球,杀死了5000万到1亿人,可能占到当时世界全部人口的5%。这次流感就可以通过鸟类传播,如果鸟的排泄物中病毒被人类吸入鼻腔当中,就会感染流感病毒。

这场流感刚好爆发于一战期间,首先在军营当中传播,让战士们纷纷倒下,导致欧洲各国再也打不动了。一战结束之后,欧洲的国境线重新划分,影响了整个地缘政治。同时欧洲人还奉行社会达尔文主义,认为老人应该被淘汰,这肯定是一场伦理惨案。这次全球疫情,也将同样产生深远的影响,是否世界走向各自孤立?现在不得而知。

谁才是地球的主人

虽然病毒在这个地球上已经有40亿年,但是我们认识它们只有100多年的历史,之所以到现在我们才认识它们,是因为它们实在是太小了,很难被观察到。在实验室里,光学显微镜只能看到病菌,是看不到病毒的,只有利用电子显微镜,再放大数倍之后才能看到病毒的样子。

无论的荒芜的沙漠,还是幽暗的海底,都能够找到病毒,其中病毒最多的地方是海洋,整个海洋包括10^31个病毒颗粒。如果我们把这些病毒排成一队,能够延伸4千2百万光年。不仅数量惊人,而且种类也非常多,一公斤的海洋沉淀物当中,可能有100万种截然不同的病毒。要知道我们现在地球上,已知的动物种类也不超过150万种。

如此多的病毒,其实我们完全不用担心,如此众多的病毒,能够感染人类或者海洋生物的并不多,绝大多数海洋当中的病毒会寄生在细菌或者单细胞生物当中,比如藻类。不要小看这些藻类,病毒对它们的改造,会影响整个地球的生态环境。

海藻当中因为拥有了光合作用的细菌,因此提供了地球上大约一半的氧气,同时微小的单细胞生物还影响到大气当中二氧化碳的含量。我们的地球之所以有今天适宜人类生存的现状,病毒和这些单细胞生物功不可没。

地球在很长一段时间里是没有氧气的,生物几乎都是厌氧生物,海洋当中藻类因为病毒DNA的改造,开始释放大量的氧气。海洋聚球藻是一种在海洋中含量非常丰富的细菌,地球上大概有1/4的光合作用,都是这种细菌来完成的。科学家分析了这种藻类的DNA,发现其中一种重要蛋白质的编码基因,正是来自病毒。粗略估计一下,病毒的基因带来的氧气,大约占地球氧气含量的1/10。

虽然病毒并不能留下化石,但是我们通过基因信息的分析,能够获得病毒传递的痕迹。没有病毒就没有地球的今天,没有病毒也没有今天生物的多样性。

结束语

《病毒星球》提出了病毒塑造地球生命的假设,可是看完本书后,我有个疑问:是先有病毒还是先有细胞生物呢?如果先有病毒,病毒只是一个完美的寄生者,它自己是没有办法执行任何生物学功能的,也就是说它没有能力繁衍后代。如果先有病毒,那么它们是如何繁衍的呢?

现在科学界还有一种假设,那就是病毒是由细胞退化生成的,某些细胞生命进化出了能够寄生在别的细胞内的能力,这样慢慢地,它们放弃了自己多样的生物功能,只留下寄生的功能。

这种假说也遇到基因学的难题,既然病毒源于细胞的后代,那么为何病毒没有任何细胞留下的基因痕迹呢?所以时至今日,病毒的起源依然是个无法解答的科学难题。不过病毒对我们人类星球的改造,是毋庸置疑的事实。

2020年注定成为我们对病毒印象最深刻的一年,可是病毒并不是我们人类的敌人,如果未来我们需要对人体基因进行改造,实现某些功能,那么病毒是最好的改造工具。

人类是一个拥有百万亿细胞的个体,其复杂程度远超我们现在的想像,病毒这种生命形态,天生就有能够精确识别和入侵特定细胞的超能力。这就是它们生存的基础。所以,只要我们找到合适的病毒,就能用它实现对大量特定细胞的精准攻击。

只要我们利用病毒这个工具,把负责修改DNA的工具投放到人体细胞当中,治疗各种疾病,并不是没有可能。在未来世界,我们仍然不太可能彻底消灭人体内各种危险的病毒,和病毒长期共存可能是我们必须面对的。

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