致命病毒也能以毒攻毒

  科学松鼠会会员、从事病毒学研究的博士研究生于涛。  受访者供图

  埃博拉病毒。

  为什么埃博拉病毒会如此凶险？

  于涛认为，在漫长的演化过程中，病毒和人类的祖先有着长期的共生关系，彼此都很熟悉，但自从远古的人类学会用*，能够涉入熟食后，病毒通过生肉和生水感染人类的机会就大大降低。随着时代变迁，医学技术和公共卫生状况有了*大的进步，人类与病毒接触的机会就更小了，我们的免疫系统，也就像长期处于和平时期的军队，对入侵者已经有些陌生了。

  埃博拉病毒正在西非肆虐，夺走近千条生命。病毒到底是什么，它为什么如此致命？人类又能否驯服它为自己效力？

  前日，在南方都市报和广东科学中心合办的小谷围科学讲坛上，科学松鼠会会员、从事病毒学研究的博士研究生于涛分享了他的观点。

生命与非生命的边缘

  病毒的历史非常悠久，早在文明史的黎明时期，人类就对病毒有了*初的认识———建成于约公元前3700年的埃及金字塔，其墙壁上有记录病毒性疾病脊髓灰质炎症状的象形文字。

  然而，病毒正式被人类发现，已经是56个世纪之后了。1892年，**生物学家德米特里·伊凡诺夫斯基在研究烟草花叶病时发现，导致烟草花叶病的病原体在尺寸上比细菌更小，但由于当时的技术条件有限，他并不知道这种**微小的病原体到底是什么样子。

  现代的生物学家发现，相较于细胞，病毒的结构**简单：一个蛋白质外壳包裹着一些核酸分子，就构成了病毒，“这种简单的结构到底算不算生命体，仍然是有争议的。”

  于涛称，生命体的基本特征之一，就是可以繁殖。不管是细菌的**，还是人类的有性生殖，都是可以单*完成的过程，然而，病毒的繁殖，必须依赖它所寄生的细胞。

  于涛举了乙肝病毒的例子。乙肝病毒进入人体后，就会顺着血液到处扩散。它的蛋白质外壳能够与肝细胞细胞膜上特定的蛋白质产生反应，让细胞膜打开，把它放进细胞内部。进入细胞内部后，乙肝病毒利用肝细胞内部的各种物质，一方面对自身的核酸进行复制，一方面制造新的蛋白质外壳，组装成型后，又形成了新的乙肝病毒，新病毒被释放出来后，又会寻找机会感染其他的细胞。

  “把病毒比作小偷，把细胞比作工厂车间。这个小偷会用各种手段撬开房门，进入车间里，利用车间里的机床和原材料，复制更多的小偷，再派到更多的车间里。”于涛用了一个比喻，“但是这个小偷没法自我繁殖，必须要借助车间。如果病毒没有进入细胞里，它就和没有生命的物质没有区别。”

  病毒到底是一种生命形式，还是仅仅是一种能够与生物体作用的有机结构？学界观点各不相同。有人将病毒描述为处于“生命边缘的生物体”。

  杀手“埃博拉”

  近期在非洲肆虐并造成近千人死亡的埃博拉出血热，病原体就是一种病毒。

  埃博拉病毒是在1976年被发现的，分为扎伊尔型和苏丹型等几个亚型，致死率*高的扎伊尔型，能导致90%的感染者死亡。

  埃博拉病毒之所以致命，在于它所导致的症状。

  人被埃博拉病毒感染后，血管内会出现大规模的凝血，形成许多血栓，为了防止血管被阻塞，人体会释放一些物质将血栓溶解掉。这个过程进行的结果，就是凝血和溶血的化学物质都被快速耗尽。

  同时，埃博拉病毒会破坏血管内皮细胞，导致血管破裂出血，但在此时，人体已经无力凝结伤口的血，所以埃博拉感染者发病时，往往出现七窍流血的症状，病人往往死于前述症状导致的器官衰竭、低血容量休克等。

  令埃博拉病毒更加危险的是，病人流出的血液中有大量病毒，接触了病人的家属和医务人员有很大危险遭到感染———已知的**个死于埃博拉出血热的病人的遗体，就感染了参加他葬礼的21名亲属，这些亲属中，*终有18人死亡。

  为什么埃博拉病毒会如此凶险？于涛认为，在漫长的演化过程中，病毒和人类的祖先有着长期的共生关系，彼此都很熟悉，但自从远古的人类学会用*，能够涉入熟食后，病毒通过生肉和生水感染人类的机会就大大降低。随着时代变迁，医学技术和公共卫生状况有了*大的进步，人类与病毒接触的机会就更小了，我们的免疫系统，也就像长期处于和平时期的军队，对入侵者已经有些陌生了。

  而那些继续寄生在猩猩等灵长类生物体内的病毒，却一直在锻炼着自己的战斗技巧，一旦由于某些原因，这些病毒意外地进入人体，人的免疫系统要面对陌生但战斗力强悍的病毒。病毒就像古代横扫农耕民族的蒙古人一样，把敌人杀得丢盔卸甲，再把财物掠夺一空。

  研究证明，埃博拉病毒可能来自蝙蝠和猩猩，而艾滋病病毒也是通过猩猩等灵长类传播给了人类。非洲人狩猎猩猩以及清理死者内脏的殡葬风俗，都更增加了病毒通过灵长类生物传播到人群中的风险。

  “不育”的病毒

  由于病毒和细胞结构迥异，对细菌、真菌等病原体有效的抗生素，对于病毒却无计可施。不过，人类还是发现了对付病毒的武器。

  天花，是人类的一个老对手。但在16世纪晚期，中国的医生已经发现，把病人身上水痘的痘液和痂皮晾干晒成粉，把粉末吹到正常人的鼻子里面去，这样的人不会得天花。这就是通过不足以致病的小量病毒感染人体，使人产生抗体的人痘接种术。但由于这种粗放的技术无法**控制剂量，有些接种者会因此而被感染，存在1%-2%的致死率。

  17世纪初期，中国接种人痘的技术通过丝绸之路传入中东，并很快扩散到欧洲。大约200年后，英国医生爱德华·詹纳发现，挤奶工很少得天花，于是**了用牛痘预防天花的方法，由于其副作用小，很快取代了人痘接种，并一直沿用下来。

  无论是人痘还是牛痘接种，都仍然是用活的病毒来感染人体，存在一定的风险。于涛介绍，由于分子生物学的长足进步，科学家已经有了更好的办法来对付病毒。一种叫做“病毒反式互补单轮感染系统”的技术就是一个例子。

  科学家从丙肝病毒的核酸上，把负责合成E 2蛋白的基因去除掉，这样的核酸在表达后，因为合成不了这种蛋白，也就无法合成蛋白质外壳，从而失去了繁殖的能力。人工把去掉E 2基因的丙肝病毒核酸和E2蛋白组合后，科学家就得到了“不育”的丙肝病毒。

  把“不育”的病毒接种到人身上，免疫系统仍然可以获得免疫能力，但这种病毒无法产生后代，数量不能增长，也就没有了导致人生病的危险。

病毒也能*病

  病毒的存在极为广泛，把地球上所有的病毒连接起来，有两光年长，重量达到24亿吨。在这么多病毒中，对人类致病的，也就百十来种。实际上，病毒在生态系统中，有着*特的作用。

  首先，病毒在复制的过程中要借助宿主的细胞，这就导致病毒和宿主的遗传信息有“串号”的可能性，而病毒的传播性，又使得它可以在不同的宿主之间传递遗传信息，这种传递，是生物演化的源动力之一———人体内的遗传信息，就有1.2%是病毒传递来的。

  其次，病毒的存在，让生物的免疫系统可以“练兵”，使得免疫系统不断完善，过敏反应减少。

  另外，有一类被称为“噬菌体”的病毒专门感染细菌，据估计，海洋里的噬菌体每秒钟感染细菌十万亿次，每天杀死海洋中几乎半数的细菌，释放出数十亿吨碳供其他生命使用。如果没有病毒，生物圈的平衡难以维持。

  与此同时，科学家也在利用病毒的特性，以达到“以毒攻毒”的效果。

  于涛透露，一些科学家正在研究专门感染并破坏肿瘤细胞的病毒，有望在癌症*疗中取得突破。2005年11月，一个由腺病毒改造而来的溶瘤病毒H 101经过中国国家食品药品监督管理局(SFD A )审批，开始投入临床，用于*疗难*性晚期鼻咽癌，这也是世界上**个由官方批准的溶瘤病毒药物。

  另一个方向是利用病毒搬运基因的功能———比如，研究一种感染胰岛细胞的病毒，把合成胰岛素的基因写入病毒中。把这种病毒感染到糖尿病人身上，病毒就会在感染胰岛细胞的过程中，把合成胰岛素的基因传递给病人，让胰腺重新获得合成胰岛素的能力。这样的技术，由于涉及的过程极其复杂，仍在科学家的实验室研究中。

  统筹：南都记者 严慧芳 陈实　采写：南都记者 刘竹溪 实习生 林子皓