病毒·疫病和我们(一)
央视国际 2003年07月01日 09:29
2003年的春夏两季,注定要长久地留在我们的记忆当中,“非典——SARS,SARS——非典”,就像一位不速之客突然降临在我们面前,搅动着我们的生活与思维,人们从来没有像今天这样关注我们生活空间里各式各样的病原体和致病途径,也从来没有像今天这样关注“非典——SARS”,关注冠状病毒,思考着由此带来的一切。
“非典”是一种从未出现过的恶性传染病,致病元凶现已查明是一种类似流感病毒那样的冠状病毒——一种变异了的冠状病毒,但万变不离其宗,如果把冠状病毒放到整个病毒家族去观照,把非典这样的病毒病放到一系列对人类造成危害的重大疫病当中去考察,就会发现:这一切并不值得惊惶失措,人类的成长过程当中,我们每一朵生命之花的绽放过程当中从来就不乏与这个庞大的家族打交道,也曾无数次遭受到它们的侵袭和摧残。
麻疹、痢疾、鼠疫、霍乱、肺炎、黑死病;甲肝、乙肝、艾滋病……如此种种因病毒引发的重大疫病,对人类的沉重一击甚至超过了同期大规模的战乱。
从某种意义上讲:人类的历史就是一部不断与疫病搏斗的历史;人类生命成长的历程就是一个始终遭受病毒侵扰而又不断阻击它们的过程。
回首这一硝烟未尽的过程,我们每一个普通人是不是应该更多地把目光投向病毒、细菌这些人眼寻常见不到、却又朝夕相处的小东西呢?
病毒、细菌,还有真菌、支原体、衣原体等同属于微生物,医学上也叫它们为病原体,它们最早出现在地球上是35亿年前的事了,如果从生物进化的漫长历史来看,它们比人类这个地球的迟到者的资历显然要久远得多。
小至细胞组织内,大到汪洋大海中,到处都可以找到病毒、细菌等微生物的踪迹,如果从生态平衡的原理来看,这些病原微生物大多数情况下还与人类巧妙地维持了一种动态平衡。它们中的大部分对人类或其宿主无害,甚至有益。只有少部分在一定条件下才会引起传染病,而引发恶性传染病的病原体当中,“病毒”算是最大的元凶。
有趣的是人们最早认识病毒并不是因为人自身的疾病,而是基于对烟草生病枯死现象研究当中查找出来的。
慢慢地,才由植物生病转而考虑人类自身患病的原因,科学家急切地想知道“病毒致病”的机理和病毒的本来面貌,因观测分析手段所限,20世纪30年代以前,我们还只有普通的显微镜,对病毒的研究还处在“盲人摸象”的阶段,人们看不到病毒的模样,更不用说去了解它内部的结构,只是初步形成了这样一个共识:它们比细菌要小得多,时不时要对人类发动进攻。
到了20世纪30年代初,人类智慧又开启了一扇新的窗户,科学家发明了电子显微镜,危害人体的、微小的病毒终于显出了它们的庐山真面目,这就是高倍电子显微镜下看到的病毒。病毒,病毒还是病毒,它们大的不超过30纳米,小的只有十几个纳米,这些微小的病毒要一亿多个和在一起才会有头发丝那么粗,所以普通显微镜无能为力。
但病毒虽小,样子却很多,球形、砖形、环形、杆形、枪弹形什么样的都有。
原来病毒是一个非常大的群体,现在已经知道的有几千种,其中三百多种对人类的身体是有害的,正是因为有这么多不同的病毒,才能引起了人类不同的病毒病,把病毒再放大些,就能看清楚它们之间的差异了,这是流感病毒的模型,看起来像个球形,但多了些突起的小刺,这些小刺是它的外部特征。这是现在特别让人害怕的艾滋病病毒,虽然也是球形的,但它的小刺和流感的就不同了。
这个是狂犬病病毒,它的小刺变化更大了,而这个引发小儿麻痹症的瘠灰病毒样子十分奇特,没有明显的小刺,二十个精致的等边三角形构成了它的外表。
电子显微镜的发明揭开了病毒的神秘面纱,使人们对它有了真正清晰的认识,而对空气抽样进行精细的理化分析,则使人们对病毒、细菌等微生物无处不在的说辞有了定量的依据。
科学分析告诉我们:即使在一般的公共场合、家庭居室里,空气中的悬浮物上也沾满了病毒、细菌等微生物,它们以人眼看不见的方式在空气中飘游或者附着在生物体与人体的表面,但您大可不必因此而惶惶不可终日,大多数情况下,它们都能与人们安然相处。
看清楚病毒的模样和存在只是我们了解病毒的第一步。在高精度电子显微镜基础上兴起的分子生物学分析则为我们真正了解病毒内部构造和变化特征迈出了关键性的第二步。
病毒之间外表的不同是由于核心的不同所造成的,病毒的核心有一层蛋白质机壳保护着,穿过壳子才能看得见它。这是流感病毒的核心,像一堆交织在一起的弹簧,它就是流感病毒的生命之源核酸,核酸也叫遗传基因,有了它病毒才具有生命,不同的病毒遗传的基因是不一样的。这是艾滋病病毒的遗传基因,看起来像两条受惊的小蛇。这是乙肝病毒的遗传基因,这是天花病毒的,样子差异很大,正是因为这些差异,造成了不同病毒各自鲜明的个性。但总的来说,病毒的构成比较简单,只有外部特征,保护壳和遗传基因这三部分,所以科学家们认为,病毒是自然界中最简单的生命个体。
病毒虽然也是活的生命,却没有新陈代谢功能,也不会自身生长繁殖。这一点它比细菌本事还差,右侧的细菌还在繁殖扩张,而左边的病毒却一动也不动。既然病毒这么简单,为什么它能让人得病呢,原因在于,病毒能借腹怀胎,它会在不知不觉中钻进人的细胞里,然后靠细胞里的酶和能量在遗传基因的指挥下进行复制,产生新的病毒,并在短时间里,使这些子病毒充满整个细胞,造成细胞功能的丧失和结构的破坏。
当一个人被查出发病时,其实病毒早就已经在患者的细胞里大量繁殖,这种情形下再去治疗就不会有什么效果了,因为现在还没有什么好药,能够只杀病毒而不伤细胞,这既是病毒病难治的重要原因,又是病毒和病毒病的一个最重要的特征。
病毒的第二个特征就是它的善变性。病毒遗传变异的本领极强,它会因温度、湿度等环境条件以及寄生体本身状况不同而以不同的方式、不同的生命活力以及不同的攻击力出现,这就增加了人们阻击它的难度,有时候它突然兵临城下,打了人类一个猝不及防;有时候人们好不容易找到了它的踪迹,看清了它的形状,它又摇身一变,变着花样跟人类捉迷藏,因而人类与病毒这场没有硝烟的战争还远没有结束。
了解了病毒这两个特征以后,人们最关心的还是病毒到底是怎样传播致人以病的。
下面我们就以常见的流感为例,来看一下病毒危害人体的全过程,当一个健康人接触流感患者时,他会通过呼吸,把患者排出体外的病毒吸进体内,现在看到的起伏波动的就是人体呼吸道粘膜上的腺毛,他们能把吸进来的各种异物,像灰尘、细菌排出体外,是呼吸系统中非常重要的卫士。不幸的是构成腺毛的细胞正好是流感病毒攻击的目标,流感病毒达到后,先用它表面的小刺搭附住细胞,刺激细胞膜,打开缺口,然后慢慢地进入细胞。
这就是细胞内的样子,病毒进来后,就把包裹它的细胞融化掉,同时自己也分散成不同的部分。接着,它的遗传基因借助细胞里酶的作用开始复制,而其他成分也不甘落后,纷纷制造自己的下一代,这些异物在细胞里面的大量增加,就会导致细胞的肿胀,这个时候腺毛已经开始叠压,逐渐失去了波动的能力,病毒攻击人的初步目的达到了,下一步它将如何动作?导致人体感冒症状加剧呢?我们将在下一期节目里看到这一过程。
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