看不見(jiàn)的入侵者

病毒代表著最原始的生命形式。它們是迄今為止最小、最簡(jiǎn)單的病原體。（朊粒，公認(rèn)的傳染性蛋白質(zhì)，要更小，但它們的性質(zhì)尚未完全確定。參見(jiàn)第四章。）事實(shí)上，病毒僅僅是一小段由蛋白外殼保護(hù)的遺傳物質(zhì)（或者就像彼得·梅達(dá)瓦爵士[1]所說(shuō)的，“一個(gè)裹在蛋白質(zhì)里的討厭鬼”）。1

“病毒”一詞意為“亞顯微實(shí)體”，2該詞創(chuàng)造于20世紀(jì)初，那時(shí)科學(xué)家們終于意識(shí)到病毒并非極小的細(xì)菌。大多數(shù)常見(jiàn)的感染都是由細(xì)菌或病毒引起的，但僅憑對(duì)感染患者的觀察很難區(qū)分二者。麻疹、水痘、腮腺炎以及風(fēng)疹均由病毒感染引起，而白喉、百日咳、傷寒以及結(jié)核均是由細(xì)菌感染引起。細(xì)菌和病毒兩者都可造成肺炎、腦膜炎以及胃腸炎[2]。所以，大多數(shù)人認(rèn)為病毒與細(xì)菌差不多就是同一個(gè)東西，這也并不奇怪。

有一個(gè)令人難忘的報(bào)紙頭條——《致命病毒吃了我的臉》——出現(xiàn)在1994年，當(dāng)時(shí)暴發(fā)了一種“食肉病”。3媒體報(bào)道稱(chēng)罪魁禍?zhǔn)资恰耙环N病毒”，盡管這種疾病，即壞死性筋膜炎，實(shí)際上是由一種細(xì)菌引起的。無(wú)獨(dú)有偶，1996年，在蘇格蘭威肖，約翰·巴爾的肉鋪引發(fā)了世界上最嚴(yán)重的一次大腸桿菌（E. coli 0157，一種細(xì)菌）胃腸炎的大暴發(fā)，感染人數(shù)超過(guò)200人，其中29人死亡，不止一家報(bào)紙將其歸咎于“大腸桿菌病毒”。4而現(xiàn)在，按《星期日獨(dú)立報(bào)》所說(shuō)，連致命的多重耐藥的結(jié)核桿菌也成了一種病毒。5

媒體的錯(cuò)誤信息使人們更加堅(jiān)信，病毒和細(xì)菌是幾乎一模一樣的野獸，雖然二者均肉眼不可見(jiàn)——可是，它們的相似之處也就這一點(diǎn)罷了。兩者就連相對(duì)大小都相差甚遠(yuǎn)；如果一個(gè)病毒相當(dāng)于一個(gè)人那么高，一個(gè)中等大小的細(xì)菌可能就有自由女神像那么高。實(shí)際上，細(xì)菌的長(zhǎng)度為1～10微米（1微米等于1米的百萬(wàn)分之一），300萬(wàn)個(gè)細(xì)菌可以舒舒服服地并排坐在一個(gè)針尖上。你可以使用能放大200倍的普通的光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察細(xì)菌，但是，最小的病毒是細(xì)菌的1/500，只能通過(guò)可放大10萬(wàn)倍的電子顯微鏡進(jìn)行觀察。

細(xì)菌是地球上最早期生命的直系后代，展示了構(gòu)成所有動(dòng)物和植物的細(xì)胞的藍(lán)圖。它們是最小的微生物，無(wú)須依賴(lài)其他生物便可存活，其中的大多數(shù)是生活在自然環(huán)境中的單細(xì)胞生物。地球上一切生命的存在都離不開(kāi)細(xì)菌，細(xì)菌的作用好比一個(gè)個(gè)微型回收工廠(chǎng)，回收并轉(zhuǎn)化出種種分子與原子。它們每天忙于將死亡的動(dòng)植物分解成可再次利用的成分。其釋放的氣體可構(gòu)成我們的空氣，而簡(jiǎn)單的分子可重新生成新的植物和動(dòng)物。只有極少數(shù)的細(xì)菌會(huì)入侵其他生物，引起疾病。

細(xì)菌生長(zhǎng)與分裂的方式與更復(fù)雜生物的細(xì)胞類(lèi)似，即簡(jiǎn)單地一分為二。只要提供給細(xì)菌所需的所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它們就能每20分鐘左右分裂一次。因此，一個(gè)細(xì)菌經(jīng)24小時(shí)便可產(chǎn)生一個(gè)數(shù)量超過(guò)4 000 000 000 000 000 000 000（4×1021）的同一細(xì)菌的菌落。

與所有的生物一樣，細(xì)菌也包含遺傳信息——DNA——以確保它們的特性能夠傳遞給子代。細(xì)菌的DNA所攜帶的遺傳信息可合成大約4000種蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)足以保證細(xì)菌自身的生存與復(fù)制。細(xì)菌還包含讀取DNA信息所必需的全部的細(xì)胞機(jī)制，可將信息下載于RNA中，并通過(guò)RNA生產(chǎn)蛋白質(zhì)。所有的這些反應(yīng)均由復(fù)雜的新陳代謝過(guò)程提供能量，這個(gè)過(guò)程需要輸入氧氣，并釋放二氧化碳。

和細(xì)菌不同，病毒只靠自己什么也做不了。它們不是細(xì)胞，只是一些病毒顆粒，沒(méi)有能量來(lái)源，也沒(méi)有任何合成蛋白質(zhì)所需的細(xì)胞機(jī)制。每一個(gè)病毒顆粒僅僅由遺傳信息和包繞在遺傳信息外面的蛋白質(zhì)外殼（稱(chēng)作“衣殼”）組成。這些病毒顆粒攜帶遺傳信息從一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞，勇敢闖蕩外面的世界，同時(shí)將傳染病傳播開(kāi)來(lái)。病毒只有3～400個(gè)遺傳因子，即基因（人類(lèi)則有約三萬(wàn)個(gè)），這一小段遺傳信息帶有病毒進(jìn)行自身復(fù)制的遺傳密碼。但想要繁殖，它們必須侵入活細(xì)胞，并對(duì)其進(jìn)行控制。

現(xiàn)今，“病毒”這個(gè)術(shù)語(yǔ)也被用于描述非生物介質(zhì)，如計(jì)算機(jī)病毒。這些現(xiàn)代的“病毒”是看不見(jiàn)的寄生蟲(chóng)，它們會(huì)感染、繁殖并引起疾病，盡管是作用于計(jì)算機(jī)程序而非活細(xì)胞。它們通過(guò)磁盤(pán)或電子郵件傳播，一旦進(jìn)入計(jì)算機(jī)，就會(huì)播散開(kāi)來(lái)，破壞程序，引起一片混亂。因?yàn)檫@些病毒頻繁“變異”，所以可用的解決方案十分有限。從以上的這些特點(diǎn)來(lái)看，計(jì)算機(jī)病毒與生物病毒極其相似。我們可以這樣類(lèi)比，生物病毒就是磁盤(pán)，只有當(dāng)它進(jìn)入計(jì)算機(jī)（即細(xì)胞機(jī)制），才能發(fā)揮作用。只要病毒能夠進(jìn)入一個(gè)細(xì)胞，這個(gè)細(xì)胞就會(huì)讀取病毒的遺傳密碼（上面寫(xiě)著“復(fù)制我”），并開(kāi)始它的工作。

所以，病毒入侵生物，霸占它們的細(xì)胞，并將細(xì)胞轉(zhuǎn)變成病毒繁殖的工廠(chǎng)。在一兩天內(nèi)，就有成千上萬(wàn)的新病毒出現(xiàn)。病毒的目的并不是引起疾病，但病毒感染通常會(huì)削弱或破壞細(xì)胞，所以如果足夠多的細(xì)胞被感染的話(huà)，就會(huì)產(chǎn)生一些后果。整個(gè)器官都有可能被毀掉，假如這是重要且不可替代的器官，那么感染將是致命的。例如，狂犬病病毒會(huì)破壞腦細(xì)胞，而埃博拉病毒會(huì)殺死構(gòu)成血管的細(xì)胞，引起嚴(yán)重的大出血。

一些病毒給感染的細(xì)胞留了一條生路，盡管處于虛弱的狀態(tài)，仍可繼續(xù)繁殖新病毒。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，病毒感染會(huì)對(duì)細(xì)胞乃至整個(gè)動(dòng)物或全株植物產(chǎn)生奇異的效果。一個(gè)著名的例子是，正是這種情況引發(fā)了17世紀(jì)荷蘭的“郁金香熱”，當(dāng)時(shí)首次培育出了美麗的雜色郁金香。16世紀(jì)中葉，郁金香從土耳其傳入歐洲，很快荷蘭便成為郁金香交易的中心。花農(nóng)在純紅色郁金香的基礎(chǔ)上，培育出了帶有白色條紋的雜色花，這被稱(chēng)為“碎色”。這些奇異的花朵底部是白色，花瓣上點(diǎn)綴著紅白相間的精致花紋。“碎色”郁金香稀有而珍貴，被視為身份和地位的象征。但是這些花兒既美麗又變幻莫測(cè)。就如安娜·帕福德在她的《郁金香》一書(shū)中所提到的那樣：“這種花有一個(gè)獨(dú)特的招數(shù)，更是極大增加了其吸引力。它似乎會(huì)隨意改變顏色。”6

雖然“碎色”郁金香的球莖可一直保持原樣，但是整塊培植地里僅有一到兩個(gè)這樣的球莖。沒(méi)有一個(gè)著迷的植物培育者能夠解釋郁金香顏色突然改變的原因。顯然，它并沒(méi)有遵循從其他植物研究中所得出的遺傳法則。相較于純色郁金香，“碎色”郁金香不夠茁壯，所有這一切共同助推了球莖的高價(jià)。但在1634—1637年，事件的發(fā)展已完全失控，“郁金香熱”開(kāi)始了。一株球莖以5400荷蘭盾（約等于現(xiàn)在的40萬(wàn)英鎊）的單價(jià)成交——相當(dāng)于阿姆斯特丹一幢洋房的價(jià)格，或者一名工人15年的工資。“郁金香熱”達(dá)到頂峰的時(shí)候，委托像揚(yáng)·凡·海以森這樣的著名花卉畫(huà)家為你繪畫(huà)一幅“碎色”郁金香（價(jià)格高達(dá)5000荷蘭盾）都要比購(gòu)買(mǎi)一個(gè)球莖便宜得多。