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第七章

县起源的。还有一些关于这种病毒起源的其他理论(详见后记的讨论)。诺贝尔奖得主伯内特(Frank Macfarlane Burnet)经历过这场大流感,其科研生涯的大部分时间也都用于研究流感,他总结道,证据“强有力地表明”1918年大流感始发于美国,它的传播“与战争(尤其是大批美国军队进入法国)密切相关”[1]。许多科学家赞同他的看法。证据的确强有力地表明福斯顿军营遭遇了美国第一次流感大爆发。如果事实果真如此,从受病毒感染的哈斯克尔到福斯顿的人员流动也强有力地表明哈斯克尔就是病毒的起源地。

无论起源何方,要明白接下来发生了什么,必须先了解病毒以及变异群的概念。

病毒本身就是一个存在于生命边缘的谜。它们不是简单的小细菌。

细菌有且仅有一个细胞,却相当有生命力,每个个体都能新陈代谢,可以获取食物、产生代谢物并通过分裂进行繁殖。

病毒不需要食物或耗氧来获取能量,任何称得上新陈代谢的行为都与之无关。它们不产生任何代谢物,没有性别之分,无论是巧合或是刻意为之,它们从不制造副产物,甚至不会独立繁殖。它们算不上是完整的生命体,却比一堆没有活性的化学物质高等得多。

有好几种关于病毒起源的理论并存,相互之间并不矛盾。现有证据支持所有理论,不同病毒的发生史不同。

有种少数派观点认为,由于最原始的分子具备复制自身的能力,所以病毒是独立起源的。倘若如此,更高等的生命形式就有可能由它进化而来。

更多的病毒学家则持相反观点,他们认为:病毒最初是从较复杂的活细胞演化——或者更确切地说是退化——成为更简单的有机体的。这个理论的确适用于某些生物体,如“立克次氏体”病原体家族。立克次氏体过去曾被认为是病毒,但现在认为是介于细菌和病毒之间的某种生命体,研究者们相信它们一度拥有一些独立生存必需的活性,但后来失去了。麻风杆菌似乎也是从复杂体(有多种功能)向简单体(功能变少)转变的。第三种理论认为病毒曾是细胞的一部分,是一种细胞器官,但后来突然脱离出来并开始独立进化。

无论是怎样起源的,病毒都只具备一种功能:复制自身。但同其他生命形式不同(如果病毒也能称为一种生命形式的话),这个过程并非由病毒自己来完成。它侵入具有能量的细胞,然后就像操纵木偶一样,控制并利用细胞机器复制并组装出上千个、有时甚至是几十万个新病毒,最终摧毁细胞。完成这一切的力量源自病毒基因。

在大多数生命形式中,基因都连绵排列在一段有一定长度的细链上,比如DNA(脱氧核糖核酸)分子上,但包括流感病毒、艾滋病病毒以及引起SARS(严重急性呼吸道综合征)的冠状病毒在内的许多病毒,则将基因编码在RNA(核糖核酸)上。RNA是一种结构更简单但不够稳定的分子。

基因类似于软件。就像计算机代码中的一段二进制序列指导计算机如何运作——是运行一个文字处理程序、电脑游戏还是因特网搜索——一样,基因则给细胞命令,告诉它该做些什么。

计算机代码是一种二进制的语言:只含有两种字符。而基因代码语言则使用了四种字母,分别代表腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶以及胸腺嘧啶(在某些情况下由尿嘧啶代替胸腺嘧啶)。

DNA和RNA就是一串串上述化学物质的排列组合。它们是非常长的字母序列,有时这些字母根本构不成有意义的单词或句子。事实上,人类97%的DNA并不包含基因,于是被称为“无义”或“垃圾”DNA。

但当这些字母组成了有意义的单词或句子时,这些序列就被定义为基因。

当细胞中某基因被激活时,它就会命令细胞产生一些特殊的蛋白质。这些蛋白质可以作为构成组织的基本单元,就像建房所用的砖块一样(总体来说,人吃进的蛋白质的归宿就是形成人体组织)。然而,蛋白质在体内更重要的作用是携带信息,以启动和中止不同的化学反应进程。例如,肾上腺素既是一种激素也是一种蛋白质,它能帮助调节新陈代谢,特别是影响血糖浓度。

当病毒成功侵入细胞时,它把自己的基因插入细胞的染色体组中。

病毒基因从细胞自身基因手中夺取了控制权,使细胞内部系统开始为病毒而不是为细胞本身生产所需要的物质。

这样,细胞产生了几十万份病毒蛋白质,它们与病毒基因组拷贝结合起来,形成了新的病毒。然后,这些新生病毒就会脱离宿主细胞。在新生病毒颗粒从细胞表面破壁而出去感染其他细胞时,宿主细胞几乎难逃死劫。

不过,即便病毒所能做的仅此一项,它们也很不简单。它们高度进化,感染区域集中,比任何真正的生物体都更有效率,几乎就是完美的传染性生物体。而流感病毒正是这些完美生物体中出类拔萃者之一。

第一位现代建筑大师沙利文(Louis Sullivan)曾说过,形式随功能而生。

要认识病毒,或者说了解生物学,必须像沙利文那样,不是用以文字为基础的语言来思考(因为这种语言只能给事物命名),而是用一种三维的、以形状和形式为基础的语言去思考。

在生物学中,特别是在细胞和分子水平上,几乎所有的活性都依赖于形式和物理结构——所谓的“立体化学”。

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