病毒简史系列（一）

一个公众号的态度

首次亮相

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19世纪晚期，荷兰烟草农场的作物遭到一种疾病洗劫。

原本健康鲜活的绿叶变得枯黄萎缩，只留下一片片死去的组织，所有植株的发育都受到影响，农场收成全无。

1879年，荷兰农民向年轻的农业化学家阿道夫·迈耶求助。

迈耶的本职工作是通过研究植物的生长环境，如土地、温度和日照等因素，来为农民设计最佳种植策略及解决相应问题。

但经过调查研究，迈耶并没有发现这些生病的植株在生长环境上与其它健康的植株有何不同。

在此之前，人类已经发现了真菌、细菌和寄生虫的存在，并知道它们会感染动植物。

但迈耶从这个方面入手调查，依然一无所获。

不过迈耶由此锁定了正确方向，因为他从得病的植株里提取出汁液，注射到健康植株上，发现健康植株被感染了。

由此迈耶断定，一定是有某种未知的能寄生在植物体内的微小物质，导致植物染病。

但最终迈耶未能成功把它们给提取培养出来，只好就此作罢。

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几年后，另一位名叫马丁努斯·拜耶林克的荷兰科学家从迈耶止步的地方再次开始研究。

他提出了一个新的猜想：让烟草染病的东西或许比细菌都要小得多，所以之前才未能把它提取培养出来。

于是他改成用了更精细的过滤器，把染病植株磨碎，过滤掉植物细胞和细菌，然后把得到的澄清液体注射到健康植株体内。

结果，烟草得病了。

重复上述实验，拜耶林克得到了更多能感染健康植株的液体。

于是拜耶林克得出结论：存在某种比细菌还小的东西，可以自我复制，传染疾病。

1898年，拜耶林克把这种液体称为“有传染性的活液”，液体里的物质被称为病毒。

这是它第一次以我们如今熟悉的意义使用，但至于它到底是什么，拜耶林克也没有结论。

不久人们发现，拜耶林克发现的，只是众多病毒中的一种。

20世纪初，其他科学家用类似的过滤后感染的方法，找到了其他疾病的致病病毒。

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但至于病毒到底是什么，当时的科学家们各执一词。

关于病毒的一切都争议巨大，科学家甚至对这些病毒究竟有无生命都未能达成共识。

20世纪20年代，化学家温德尔·斯坦利（当时还是一个学生）在学校里学到了结晶的手段：分子可以聚合成重复的结构，从而形成晶体。

而晶体能够展现出这种物质在一般情况下不会表现出的性质。

比如，用X射线照射晶体，通过观察射线的反射方向，就能推断晶体中分子的排布规律。

斯坦利打算用这种方式来研究病毒。

他选择了人们熟悉的烟草花叶病毒，开始尝试让病毒结晶。

在经过重重净化的液体里，斯坦利观察到微小的细针形晶体开始生长。

它们又慢慢长成乳白色的薄片。

这是人类历史上第一次有人不借助任何工具，仅用肉眼观察到了病毒。

而且斯坦利发现，这些病毒晶体既像矿物一样坚硬，又像微生物一样鲜活。

即便把这些病毒晶体储存起来，数月不理，等再取一些溶进水里时，仍然能恢复成不可见的病毒，再次感染烟草。

斯坦利于1935年发表了自己的实验结果，他的发现震惊了世界。

《纽约时报》评价这一发现“动摇了人们对生与死的区辨”。

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在此基础上，对病毒的研究继续深入进行。

1936年，英国科学家诺曼·皮里和弗雷德·鲍登发现病毒并不仅仅是由蛋白质构成。

事实上，蛋白质占了病毒组成的95%，另外5%是另一种神奇的长条状分子，也就是核酸。

在很多年以后，科学家会发现，核酸就是构成基因的物质，也正是在核酸的指导下，细胞才得以合成蛋白质和其他分子。

斯坦利结晶出烟草花叶病毒之后的四年，一个德国科研团队终于成功看到了单个病毒。

20世纪30年代有工程师发明了新一代显微镜，在新技术的帮助下，人们可以观察比之前小得多的对象。

古斯塔夫·考舍、埃德加·普凡库赫和赫尔穆特·鲁斯卡三位科学家把烟草花叶病毒晶体滴到纯净水里，放到新仪器下观察。

1939年，他们发表了观察结果，描述了他们在显微镜下看到的一些300纳米长的微小杆状结构。

这里做一个类比，假如你把一粒盐撒在桌上，现在看着这个小颗粒，它的一条边上可以挨个排下10个表皮细胞，或者100个细菌，抑或1000个烟草花叶病毒。

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在随后的数十年里，病毒学家继续深入地“拆解”病毒，希望全面了解它们的分子构成。

但直到今天，病毒学依然是一门非常年轻的学科。

人们已经知道，病毒和人体细胞里都有核酸和蛋白质，但二者有很多区别。

人的细胞内塞满了上百万不同种类的分子，细胞利用这些分子来感知环境。

病毒比细胞要简单得多，绝大多数病毒只是蛋白外壳包裹着几个基因而已。

尽管病毒的遗传信息量非常小，但它们仍然可以通过劫持其他生命体来自我复制。

病毒把自己的基因和蛋白质注入宿主细胞，把它变成帮自己复制的“代工厂”。一粒小小的病毒进入一个细胞，一天之内，就有可能产出上千个病毒。

但我们中的很多人依然无法想象，地球上存在的病毒数量之巨；地球上生命的基因多样性，很大一部分就蕴藏在病毒之中；更不知道，我们呼吸的氧气很大一部分是在病毒的帮助下生产出来的，连我们所在的这颗星球的温度，都和病毒的活动息息相关。

我们当然想象不到，人类基因组的一部分就来自感染了我们远古祖先的上千种病毒。

如今的科学家都知道这些事了，更准确地说，他们都听过这些说法。

他们认识到，地球就是一颗病毒星球。

尽管科学家的认识还非常粗浅，但至少他们的探索已经开始。

让我们也从这里开始吧。