病毒大觀園

病毒是這個星球上最小的生物復制器，大約比細菌小100倍。病毒只有很小的一點遺傳代碼，外面覆蓋著一個微型的蛋白質外殼，它們根本無法“自己養活自己”。甚至，科學家仍然不確定，是否應該把病毒視為生命。

生命的細胞都有自身的一套分子生產線，它們時不時地復制自身的基因，然后通過叫做核糖體的分子機器將基因“泵出”。細胞讀取基因的代碼并將其作為模板來組裝蛋白質。最簡單的生物需要150到300個基因來生產維持生命所需的所有蛋白質，但是病毒只能依靠4個基因來存活。它們直接劫持其他生物的細胞，把后者變成了病毒的繁殖工廠。

病毒非常聰明，它們通過借用被感染細胞的物質來彌補自身的遺傳缺陷。病毒沒有自己的核糖體，所以它們將遺傳代碼輸入到其他生物的細胞中，接管分子生產線。被感染的細胞就會停止生產自己所需的蛋白質，轉而開始讀取病毒代碼，組裝病毒蛋白質。

病毒的核心物質是它的遺傳代碼，和其他生物一樣，病毒的遺傳代碼也是存儲在基因中。有的病毒有雙鏈DNA，就像人類一樣；有的病毒只有單鏈DNA來湊合；有的病毒用RNA做遺傳物質，RNA這種分子很像DNA，但分子的化學式不同，生命體的活細胞只會暫時用它來復制基因。另外，還有一些病毒攜帶一種能夠生產逆轉錄酶的基因代碼，這種酶可以讓病毒將RNA的信息傳遞到生命體活細胞的DNA中。

遺傳信息是脆弱的，容易損壞。所以，從一個細胞旅行到另一個細胞時，病毒需要想辦法保護它們的遺傳代碼。病毒的基因能發出指令，生產特殊的蛋白質，這種蛋白質可以制作一種叫做“衣殼”的保護殼?！耙職ぁ鄙系牡鞍踪|反復循環地形成重復的結構，相互鎖定在一起，整體呈現出三維的形狀。這種晶體狀的構建模式意味著，病毒只需很少的基因就可以制作出完整的防護盾。比如，二十面體的“衣殼”，通常包含著大量的三角形結構，每一個三角形結構僅靠三種蛋白質就可以組成。這些三角形一起搭建出一個二十面的“球”，將病毒的基因保護起來。

由衣殼和遺傳物質組成的“傳染包”可以在細胞外存活，但它們不能自我復制。這些顆粒狀的病毒需要進入細胞中，才能完成它們的生命周期，它們通過吸附細胞表面的分子來做到這一點。

“衣殼”外側的蛋白質與細胞外部的蛋白質相互作用。這種相互作用可能會改變病毒顆粒自身的形狀，使病毒顆粒與細胞膜融合?；蛘撸《緯T使細胞將自己拉入一個被稱為核內體的覆膜球體中。一旦進入細胞，病毒顆粒攜帶的酶——或者細胞自身的酶——就會解開“衣殼”的剩余部分，將遺傳代碼釋放到細胞中。

然后，病毒基因組進入細胞的分子生產線，迅速生產三種重要的蛋白質。第一種是能夠促使病毒復制更多自身基因的酶；第二種是能夠干擾細胞正常生產過程的蛋白質；第三種是結構蛋白，用來制造新的病毒顆粒。

新的病毒顆粒制作完成后，它們需要想辦法釋放出來，以感染更多的細胞?！傲呀庑浴辈《竞唵未直杆俦l，瞬間釋放大量病毒顆粒，直接殺死細胞。“溶原性”病毒則比較溫和，一個接一個地釋放新的病毒顆粒，使宿主細胞可以繼續存活下去。一些病毒甚至將自己的遺傳代碼“縫”進宿主的代碼中，這樣每當宿主分裂出新的細胞時，也會得到病毒基因的副本。這使得病毒可以在宿主體內長期存活，它們休眠一段時間，然后爆發——這就是所謂的潛伏期。

細胞確實也在努力讓自己免受這種攻擊，細胞會檢查并破壞一些不正常的遺傳代碼，并向免疫系統發送信號，讓后者得知感染的情況。但是，聰明的病毒已經證明了自己是個欺詐高手，不斷利用細胞的機制來達到自己的目的。當病毒能夠侵入免疫系統，阻止身體反擊的時候，最嚴重的疾病就出現了。埃博拉病毒、馬爾堡病毒和艾滋病病毒都損害了人體的免疫系統。

然而，病毒也并非都是壞的，病毒感染有時候有助于重塑人體的運行方式?？茖W家對于人類基因組的研究表明，人類大約有8%的遺傳代碼源自于遠古病毒。這些病毒被統稱為“人類內源性逆轉錄病毒”，簡稱HERVs。HERVs攜帶著三種病毒基因的遺跡：“gag”、“pol”和“env”，屬于逆轉錄酶病毒，能夠將自身的遺傳代碼“縫”進宿主的基因組中。

逆轉錄酶病毒在人類DNA上留下了永久的印記，使得人類祖先被感染的“后果”一代一代遺傳了數千年。進化已經改變了病毒基因的序列，使其無法在人體內產生新的病毒顆粒。另一方面，人體也發現了遺留下來的病毒代碼的新用途。比如，HERV-W（HERVs其中的一種）能夠編碼某種特殊蛋白質，用來制造病毒外殼，而人體在進化中改寫了HERV-W的代碼，通過它能夠生產出滋養細胞膜的新蛋白。可見，人類的健康，離不開遠古病毒的功勞。