第一章 病毒的概念及病毒的發(fā)現(xiàn)
什么叫病毒?有什么特點?我們會禁不住好奇地問。
病毒(virus)連細胞結(jié)構(gòu)都沒有,是一類比較原始的有生命特征的非細胞生物。它們結(jié)構(gòu)簡單、形態(tài)各異,甚至有的只是單獨的核酸大分子。它們是微生物中最小的生命實體,它們不能獨立生存,必須待在活細胞中過寄生生活和繁衍后代,因此各種生物的細胞便成為病毒的“家”。
最早virus一詞傳到中國,有人把它譯成“毒素”。我國微生物學界的老前輩俞大紱先生最初音譯為“威羅斯”,后來改為“病毒”,即能致病的毒物。
病毒的特點是:
1形體微小。具有比較原始的生命形態(tài)和生命特征,缺乏細胞結(jié)構(gòu)。
2只合成一種核酸,DNA或RNA。
3依靠自身的核酸進行復制,裝配子代病毒必需的遺傳信息。
4缺乏完整的酶和能量系統(tǒng)。
5嚴格的細胞內(nèi)寄生,任何病毒都離不開寄主細胞獨立復制和增殖。
病毒究竟為何物?病毒的形狀和本質(zhì)一直吸引和困惑著世界各國的科學家,人們研究了長達半個世紀后才得到了答案,而且科學家兩次與之擦肩而過。這樣一種微小的生命體是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢?這其中經(jīng)歷了哪些曲折?讓我們一起來看看吧。
談起病毒的發(fā)現(xiàn),首先要提到的就是煙草花葉病毒。19世紀末,煙草種植業(yè)蓬勃發(fā)展,但有種名為“煙草花葉病”的植物疾病嚴重危害著煙草生長。染病煙葉(如圖1-1)在烤曬之后顏色不均、煙味變差,品質(zhì)大為降低,損失可達50%~70%。因此,人們開始了對煙草花葉病的研究。

圖1-1 染病煙葉
1886年,荷蘭籍法國人麥爾將感染的煙草花葉病株的葉液注射到健康煙草的葉脈,誘發(fā)了花葉病,這是世界上第一個證明病毒是通過葉液傳播的創(chuàng)造性實驗。
1892年,俄國人伊萬諾夫斯基(如圖1-2)不但確認了麥爾的實驗,而且還發(fā)現(xiàn)該病原物能穿過細菌所不能穿過的未上釉的陶瓷過濾器(如圖1-3)。遺憾的是,他本人并沒有意識到這一現(xiàn)象的重要意義——穿過過濾器的就是病毒,反而抱怨過濾器出了毛病。這兩位學者生活在巴斯德所創(chuàng)造的細菌學說的極盛時代,沒有足夠的勇氣沖破思想的無形禁區(qū),都錯誤地認為造成煙草花葉病的是細菌。莫讓常識遮望眼,伊萬諾夫斯基眼睜睜看“病毒”溜走。

圖1-2 伊萬諾夫斯基

圖1-3 細菌過濾器
直到1898年,荷蘭的細菌學家貝杰林克(如圖1-4)重復和肯定了伊萬諾夫斯基的結(jié)果,打破束縛,敢于正視現(xiàn)實,認為引起煙草花葉病的致病因子是一種不能用普通顯微鏡看到,也不能在人工細菌培養(yǎng)基(如圖1-5)上生長,但能夠通過最細微的細菌濾膜,并且只能在活的植物體組織中繁殖的有機體。貝杰林克給這種有別于細菌的有機體取了一個拉丁名叫“virus”,即“病毒”。所以真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝杰林克。

圖1-4 貝杰林克

圖1-5 細菌瓊脂培養(yǎng)基
幾乎是同時,德國細菌學家勒夫勒(Loeffler)和費羅施(Frosh)發(fā)現(xiàn)引起??谔阋叩牟≡镆部梢酝ㄟ^細菌過濾器,從而再次證明伊萬諾夫斯基和貝杰林克的重大發(fā)現(xiàn)。神奇的病毒“誕生”了!