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[医药工程资料] 病毒是生命吗?

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发表于 2020-8-6 16:06:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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病毒是一种生命吗
        病毒,我们都清楚,就是那个一心一意制造麻烦的主儿。那么病毒是一种生命吗?这个问题几百年来一直在讨论,直到今天也没有达成共识,而难以达成共识的最主要的原因就是病毒太简单了。为什么这么说呢?细菌,我们都知道很小,非常小。它体长只在微米级。绝大多数细菌介于0.5至20微米之间。细菌这么小的主要原因,在于它是单细胞生物,就是说一个细菌只是由一个细胞构成的。但不要把细菌误解成同构成我们身体的细胞同样的东西,细菌在结构上比细胞更加简单和粗糙。而我们同蚊子、骆驼、变色龙以及沙丁鱼一样,都是多细胞生物。多细胞生物的细胞被称为真核细胞,而细菌则是一个原核细胞。
        但尽管如此,同我们身体中的细胞相比细菌却更具有独立生活的能力。在进化过程中,多细胞生物由于变得越来越复杂,致使构成自身的细胞发生了结构上和功能上的分化。构成多细胞生物的每一个细胞,为了集体的利益而放弃了独立生活的能力。而细菌是可以独立生活的。
        但细菌毕竟只由一个原核细胞构成,非常简单。它没有大脑,没有思维。它看不见东西,闻不到气味,也听不见声音。当然,作为生物细菌需要吃东西。有的细菌(例如蓝细菌,也就是过去被称为蓝藻的东西,后来改名是因为发现它是原核生物)本身含有叶绿素,可以像植物一样进行光合作用;有些则需要靠吃现成的有机物来过活。尽管细菌很小,可供它进行室内装修设计的地方不多,但细菌还是颇具想象力地在内部设计了一些颗粒状的小空间,用来存储一些糖、淀粉粒和脂肪粒。虽然没有什么娱乐,但日子还得过啊。在食物丰沛的时候存储下一些能量已备不时之需,就是细菌的智慧。细菌也会对一些刺激有所反应,如果这个细菌碰巧生了一根鞭毛的话,它会拼命摆动几下,以逃离危险几个微米。
        说了这么多关于细菌的形态和行为,目的是为了将它同病毒做个比较。细菌看起来已经简单到极点了,仅由一个细胞构成。但同病毒比起来,细菌却可以称得上是一个非常复杂的结构了。二者之间的差距就好比家用汽车和自行车之间的差距。
        还有什么会比一个细胞更简单呢?答案是一个不完整的细胞。病毒只是一段DNA或RNA外面包了一层蛋白质外壳。有些病毒(被称为类病毒)则只是一段赤裸的RNA,连蛋白质外壳都省掉了。由于病毒过于简单,以至不具备自主生活的必要功能。其实病毒除了像细菌一样没有视觉、味觉、嗅觉外,它甚至不能从外界获取食物,自身不能进行新陈代谢。病毒也没有感觉和运动器官,一句话病毒什么都没有,它只是一段DNA或RNA。
        那么,这样一个连新陈代谢都不能进行的东西能够被称为生命吗?换言之,病毒会是“活的”吗?病毒处于真核或原核细胞之外时,看起来的确不像个活物。你可以像处理化学物质一样,对病毒进行提纯和结晶,结晶后的病毒没有任何生命迹象,看起来和厨房中的食盐没有什么区别。
        然而,就如同检验一个炸弹的威力,只有当它落地之后才能知道。要讨论病毒是否是一种生命?得让病毒进入适合的环境——一个细胞——而后才会知道。一旦触摸到细胞,病毒就会把蛋白质外壳所包裹的DNA或RNA注射到细胞中,而把蛋白质外壳留在细胞外面。病毒基因中的编码指令会接管对细胞的控制权,命令细胞自身的复制体系利用细胞内的物质复制出病毒的DNA或RNA!还有病毒的蛋白质外壳!然后,这些DNA(或RNA)和蛋白质外壳会按照病毒的指令,自我装配成完整的小病毒。病毒大量复制之后,细胞会因不堪重负而破裂;而这些崭新的小病毒就很有抱负地上路,准备去干掉更多的细胞。
        毫无疑问病毒是活的,当然,病毒是可以“活的”最简单的生命形式。
        那么,病毒是最原始的生命吗?根据进化论和我们以往的常识,所有的生命似乎都在变得越来越复杂。先是单细胞生物,然后出现了无脊椎生物,再往后出现了脊椎生物的鱼类;鱼又爬上了岸成了两栖类,进而发展成爬行类,最后出现了哺乳类动物。生命总是从简单到复杂,从低级到高级。尽管不像其他生物发生了那样明显的变化,但细菌也改变了40亿年,进化了40亿年。
        按照这样的观点,病毒这种比细菌还简单的生命应该是在细菌出现之前,就存在于地球上了,细菌应该是从某种病毒进化而来的,这就是某些进化论者的观点。然而,这种观点有致命的逻辑错误!因为病毒是为细胞而生的,病毒只有在细胞中才能繁衍。如果病毒是在细菌出现之前就存在了,那病毒如何复制自身?如何繁殖?如何进化?大自然从来不会创造出一样毫无意义的东西。因此唯一合理的解释,就是病毒是在细胞出现之后才出现的。病毒是某种单细胞生物进化后的结果。而这种进化是自然界中唯一的一种在结构上的逆向进化——从复杂到简单!说到底,自然选择不是为生物生活得更幸福而考虑的;自然选择是没有任何感情的基因裁判员,而所有生命的基因都在这场残酷的竞赛中你追我赶。谁能让自己的基因一直存在下去,谁就是胜者!
        一个单细胞生物是如何反向进化成一个病毒的呢?根据病毒只能在细胞内复制的特点,原因很可能是最初一个较大单细胞生物吞噬了另一个更小的单细胞生物,然而却意外地没有将这个小细胞消化干净。小细胞的DNA顽强地存活了下来,并逐渐适应了在细胞内生活的现实。这段小DNA经过挣扎,学会了利用大细胞内的物质复制自身的方法,只不过这段小DNA还比较脆弱,它还缺少一个蛋白质外壳。幸运的是(对其他所有生物而言则是莫大的不幸)有一天这个小DNA从宿主细胞中俘走了一段用来合成蛋白质的基因(这很可能是由于原核细胞没有核膜来保护自身的DNA造成的),于是它把这段相当不错的基因并到了自己的DNA上。现在,这个小段DNA既能复制自身,又能合成蛋白质外壳,它已经成为了一个小病毒!
        20世纪60年代索尔·施皮格曼(Saul
      Spiegelman)和他的同事在伊利诺伊大学,做过一个富有启示的实验。施皮格曼把一个略长于3000个字母的病毒的RNA分子放入一个试管中,并在试管中倒入能使复制分子复制自身的原料。人们期待这个系统在经历一段时间后会进化出更复杂的复制分子,但结果出乎人们的意料,复制分子随一个个世代的推进而缩小了。实验开始时分子大约有3000个字母长,而结束时已缩短到只剩下550个字母的长度。自然选择有利于那些能以最快的速度复制自身的分子,而这个550个字母长的分子就是被精选出来的,能以最快的速度复制自身的变异体!尽管这个实验的体系和磅礴的地球不能相提并论,但这至少说明在一定的条件下,进化会向更简单的方向进发,正如病毒所做的那样。
        那么,病毒这种“纯粹”的生命除了能让所有其他生命的每一个细胞致病外,就没有丁点益处吗?答案是,有。病毒是天然的纯粹的基因库。病毒对自身DNA编码的凝炼几乎已经到了不可思议的地步,一些病毒的基因少到无法编码自身所有的蛋白质!当然实际上是够用的,因为病毒可以在一个基因中包含另一个基因。这就像是计算机世界中的数据压缩技术一样,病毒在最小的DNA编码中存储了最大量的信息。这也是为什么病毒那么容易变异的原因,因为随便哪个核苷酸发生改变都会影响它所在的那个基因!
        病毒的一心一意侵袭细胞的生活方式,也在一定程度上引发了基因的融合和交换。因为一些病毒在从宿主细胞中脱颖而出时,会拖泥带水地夹带一些原宿主细胞的DNA,并把这些DNA带入到下一个宿主中。这些原宿主的DNA,甚至病毒本身的DNA,有可能在一定条件下被现在的宿主细胞所捕获并合并到自己的DNA中,从而增长并丰富了自身的基因。当然,除了这种方式外,宿主细胞的DNA在复制时也可能由于某些跳跃基因的影响,而把自身中的某个基因或某些DNA片段多复制了好几遍,从而使子代得到了更长更复杂的DNA。一个生物要想变得更高级、更复杂、更智慧的必要条件,就是要有更长的基因。
        也许,我们人类能够变得这么智慧,病毒也在其中发挥了作用?

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药徒
发表于 2020-8-6 16:42:42 | 显示全部楼层
太长不看。
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药徒
发表于 2020-8-6 16:25:47 | 显示全部楼层
楼主辛苦,码那么字!!!
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药徒
发表于 2020-8-6 16:32:16 | 显示全部楼层
能够进行自我复制(虽然要借助宿主), 符合对生命体的基本定义! 病毒就一定没有自己的思维了吗? 以人类目前的科技和认知水平,能够说100%完全清楚病毒了吗? 只能说还差之甚远吧!   
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药徒
发表于 2020-8-6 16:41:00 | 显示全部楼层
关注学习走一波!
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药徒
发表于 2020-8-6 16:59:14 | 显示全部楼层
最开始进入宿主的那个病毒还活着吗?或者说那条DNA/RNA最后还在吗
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药师
发表于 2020-8-6 17:25:27 | 显示全部楼层
学习了,谢谢提供分享。
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药徒
发表于 2020-8-6 18:07:39 | 显示全部楼层
原则上,病毒不能称为生命。
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药徒
发表于 2020-8-6 19:44:11 | 显示全部楼层
DNA/RNA就是一段有生命的字符串
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药徒
发表于 2023-3-28 14:57:45 | 显示全部楼层
很多生命现象科学也解释不了
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药徒
发表于 2024-1-29 16:23:57 | 显示全部楼层
病毒是有生命的,它依附于动物体生存繁殖,不断变异以适应来自人体的抵御与变化,说明它非常聪明,它的能耐远远超过人类的想象;我们对病毒的了解感觉只是皮毛,由于人类的无知与管理不善,导致新冠病毒的大范围流行,生灵涂炭!所以人类对它要心存敬畏之心,这绝不是儿戏!
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药徒
发表于 2024-4-28 11:42:53 | 显示全部楼层
学习了,谢谢分享
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