核糖核酸|陈根：病毒与人类，常对抗共生长转基因|免疫系统|蛋白质

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文/陈根
新冠病毒的出现彻底改变了世界，全球范围内几乎同一时间受到同一种病毒的侵害，是人类有史以来的头一遭。新冠病毒将人类命运前所未有的与病毒捆绑，至少在过去的三十年里，没有人会想到，有一天人类社会会这样被病毒裹挟着一往无前地奔向人类文明的远方。
新冠疫情给人类社会带来的改变虽是人们所未曾预料的，但却并非无迹可寻。事实上，人类演化的漫长是众所周知的。在这几千万年里，人类和万物一起生长着。其中，就包括了病毒。病毒影响了人类的发展，追溯病毒的过去，其演化或许比我们以为的还要深刻。
半生物体之病毒
事实上，人类在近代以前是不知道病毒这种半生物体的。 19世纪晚期，在研究烟草花叶病的原因时，伊万诺夫斯基提出致病因子与细菌的特性不相吻合。于是，他将这种物质命名为“滤过性病毒” ，为病毒学的创立奠定了基础，这也是人类在病毒意义上首次使用Virus一词。伊万诺夫斯基作为世界上第一位发现病毒的人，也被后人誉为“病毒学之父” 。
20世纪20年代，斯坦利从患有花叶病的烟草叶子的提取液中浓缩、分离出蛋白质结晶，用实验证明这种蛋白质结晶具有传染性，亦即能够进行自我增殖，发现了病毒的结构——95%蛋白质+5%核酸。
在电子显微镜的发明人、1986年诺贝尔物理学奖得主恩斯特·鲁斯卡的弟弟哈尔墨特·鲁斯卡的协助下，德国生物化学家考舍于1939年终于观察到了烟草花叶病毒，并确认其为杆状颗粒。从最初推定烟草花叶病毒为滤过性病原体，到直接观察到这种滤过性病原体为一种亚微观颗粒，人类整整用了41年。
现在，人们已经清晰了病毒的本质，即一种个体微小，结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。
病毒以一种非细胞生命形态存在着，由一个核酸长链和蛋白质外壳构成。病毒没有自己的代谢机构，没有酶系统。因此，病毒离开了宿主细胞，就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。换句话说，病毒是一种介于非生命体与生命体之间的特殊生物体，只有进入细胞中后，病毒才具有生命力。
病毒的复制、转录和转译的能力都是在宿主细胞中进行。当它进入宿主细胞后，它就可以利用细胞中的物质和能量完成生命活动，按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。这意味着，病毒进入到细胞里之后，能够改变细胞，这也是造成人体得病的原因所在。
病毒还分为RNA病毒和DNA病毒， RNA病毒是没有DNA的，有DNA的病毒则被称之为“DNA病毒” 。我们所熟知的麻疹病毒、埃博拉病毒、流感病毒都是RNA病毒，包括此次全球流行的新冠病毒，也是RNA病毒；天花病毒、噬菌体则是DNA病毒。
此外， RNA病毒可以分为双链RNA病毒、（+）单链RNA病毒、（-）单链RNA病毒和单链RNA逆转录病毒四种；DNA病毒又可以分为双链DNA病毒、单链DNA病毒、双链DNA逆转录病毒三种。
相对来说，单链结构的RNA的变异能力强， DNA的变异能力要弱一些。比如，此次的新冠病毒，就从变异株阿尔法（Alpha B.1.1.7 ）到贝塔（Beta B.1.351），再到伽玛（Gamma P.1）和德尔塔（Delta B.1.617.2）。人体每次变异，新冠病毒又都携带着更强的传播力向人类社会进军。
病毒是生物的底色
如上所述，病毒自身没有新陈代谢的功能，也没有细胞。因此，病毒也可以看作是碎片化的RNA和DNA 。 RNA和DNA作为人类遗传信息的载体，使得病毒享有相当大的优势，即其可以在任何时候利用这些碎片化遗传信息的。
要知道，世界上所有的人类都共享“人类基因库” ，人类与黑猩猩则共享“灵长类动物基因库” 。而跨物种的遗传信息，则是无法交流的，除非运用转基因技术。但是，病毒利用其碎片化的RNA和DNA的优势，却可以进入地球所有生物的基因库（细胞体），以保持其遗传的多样性与灵活性。
也就是说，病毒可以在不同物种之间传递基因。这不是“转基因技术” ，而是一种转基因技术的自然手段，在生物进化史上扮演着重要的角色。