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病毒無毒 但是有害

病毒，病毒，是不是靠毒素讓人生病的呢？

其實(shí)有很多致病細(xì)菌的確會釋放一些有毒性的毒素小分子，令我們的部分身體機(jī)能被破壞，由此生病。反而“病毒”這名字是個大大的“冤假錯案”，因為病毒其實(shí)是無毒的，并不會直接生產(chǎn)什么毒性物質(zhì)。

但是，病毒的殺傷力的確比細(xì)菌大得多。雖然病毒的“目標(biāo)”僅僅是為了盡可能多地復(fù)制自己，可結(jié)果卻是讓細(xì)胞崩潰瓦解。

細(xì)胞被病毒侵染之后，能快速生產(chǎn)出數(shù)量眾多的病毒顆粒，具體數(shù)目因病毒不同而差異巨大，從數(shù)十個到數(shù)十萬個不等。無論數(shù)目多少，這些新病毒的生產(chǎn)過程都會把細(xì)胞自身的能量和物質(zhì)儲備耗盡。最終，當(dāng)這些病毒從細(xì)胞釋放出去時，也就導(dǎo)致了細(xì)胞膜的徹底破裂。

隨著病毒在宿主體內(nèi)的傳播擴(kuò)散，細(xì)胞一個接一個失去功能，死亡瓦解，宿主也就生病了。

左：噬菌體示意模型；右：細(xì)菌細(xì)胞中塞滿了新生產(chǎn)的噬菌體（圖片來源：http://book.bionumbers.org/）

比如以細(xì)菌為攻擊目標(biāo)的噬菌體，會造成細(xì)菌細(xì)胞的破裂和死亡。這種長得像外星飛船一樣的病毒是生物學(xué)實(shí)驗中細(xì)菌培養(yǎng)的大敵。再比如令人聞之色變的埃博拉病毒，會無差別地攻擊各種人體細(xì)胞，令身體組織從內(nèi)部瓦解，變得血肉模糊，所以它導(dǎo)致的疾病才會得名“出血熱”。

當(dāng)然，病毒也有其他很多危害健康的方式。比如肝炎病毒反復(fù)殺傷肝細(xì)胞之后，肝臟會產(chǎn)生類似于傷疤的組織，逐漸累積就導(dǎo)致了肝臟纖維化，最終使肝臟失去生理功能。

艾滋病毒則是專門侵害免疫系統(tǒng)中的重要衛(wèi)士T細(xì)胞，通過殺死這些細(xì)胞讓免疫系統(tǒng)癱瘓。所以有很多艾滋病人是由于免疫系統(tǒng)的失效而死于一些罕見的細(xì)菌或真菌感染。

還有一些病毒會導(dǎo)致宿主細(xì)胞癌變，從而危害人類健康。比如宮頸癌患者當(dāng)中有90%以上都是由于人類乳頭瘤病毒感染所導(dǎo)致的。

御毒有術(shù)

雖然病毒如此可怕，但細(xì)胞生命并非沒有對付它們的辦法。

病毒在地球上存在的歷史已經(jīng)很悠久了，很可能與細(xì)胞的歷史一樣悠久?？梢哉f，它們是與各種細(xì)胞生命共同進(jìn)化而來的，所以細(xì)胞生命也就有了各自對付病毒的奇妙辦法。

細(xì)菌雖然只有一個細(xì)胞，不可能建立什么免疫系統(tǒng)，但是它們在進(jìn)化中“學(xué)會”了將遭遇過的噬菌體的一部分DNA片段儲存到自己的基因組中，稱為CRISPR區(qū)域。未來如果在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)檢測到序列與CRISPR相匹配的核酸片段，就說明自己又被同樣的噬菌體入侵了，于是會發(fā)動一種稱為Cas9的酶，去篡改破壞噬菌體的DNA，也就打亂了噬菌體復(fù)制自己的生產(chǎn)計劃。

藍(lán)色“大塊頭”就是Cas9酶，可以“破壞”DNA（圖片來源：https://www.manlitphil.ac.uk）

實(shí)際上，CRISPR/Cas9這套系統(tǒng)已經(jīng)被科學(xué)家們當(dāng)成一種基因編輯技術(shù)而廣泛應(yīng)用了。

人體的免疫系統(tǒng)也有豐富的手段來對抗病毒。第一道防線是先天免疫，指的是細(xì)胞內(nèi)部的各種機(jī)制，與細(xì)菌的抗病毒手段有類似之處。

第二道防線則是獲得性免疫，也就是后天獲得的免疫能力。如果我們的身體見過某種病毒，體內(nèi)會產(chǎn)生相應(yīng)抗體，能夠識別病毒顆粒并把它們包裹起來，阻止它們對目標(biāo)細(xì)胞的識別對接。

這就是我們需要打疫苗的原因。疫苗中是失去毒力的病毒，甚至只是病毒的一個小片段或是類似物，能夠把一些可怕病毒的樣貌提前“介紹”給我們的免疫系統(tǒng)認(rèn)識，讓免疫系統(tǒng)記住它們，并產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。

除了通過抗體中和病毒，免疫系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)有細(xì)胞已經(jīng)被病毒侵染了，就會啟動殺傷細(xì)胞的機(jī)制來清除這些被“污染”的細(xì)胞。然而這也是一把雙刃劍，在冠狀病毒引起的嚴(yán)重肺炎中，不少病人其實(shí)是死于自身免疫系統(tǒng)暴風(fēng)驟雨般的強(qiáng)烈殺傷作用之下。