书摘精选》病毒是什么？

本书会探索一个十足奇特且十足迷人的病毒世界。一开始，我们先消除一个常见的误解：许多人似乎会把病毒和细菌混为一谈。这是完全可以理解的，因为病毒和细菌一样，会导致许多常见的疾病，影响我们的日常生活，尤其是让儿童不胜其扰的发烧。家庭医生每天都在处理这些常见的疾病，而且治疗方式通常都满相似的：细菌引起的疾病就用抗生素；要保护儿童免受常见的病毒感染，就接种疫苗或用抗病毒药物。难怪大家容易分不清楚病毒与细菌。那么，两者有什么不同呢？

事实上，细菌和病毒大不相同。最明显的不同在于尺寸―多数病毒比细菌小得多。如果仔细观察咳嗽和打喷嚏时发生的事情，这点就很容易理解。我们认为这是令人讨厌的感冒前兆。虽然有些其他病毒也会引起类似感冒的疾病，但多数感冒都是由一种名叫「鼻病毒」（rhinovirus）的特定病毒引起的。如果大家回想感冒时常见的打喷嚏、鼻塞、流鼻涕等症状，就会发现鼻病毒这个名字很贴切，因为「rhino」源自希腊语「rhinos」，意思是鼻子。鼻病毒是最常侵袭人类世界的病毒感染，在秋季和初冬达到季节性高峰。我们对鼻病毒了解愈多，就愈能看出牠多么适合牠的自然环境，以及传染行为和传播的生命周期。

鼻病毒极为细小，直径约十八至三十奈米。奈米，简写为「nm」，一奈米是一米的十亿分之一。从这里就可以清楚知道，单一鼻病毒有机体（称为「病毒颗粒」）当真是微乎其微。在称为「分类学」的演化分类系统中，鼻病毒被归类为「微小核糖核酸病毒」（picornavirus）科中的一个属。「picornavirus」一词用了「pico」，代表「小」；「rna」则是因为鼻病毒基因组是由核酸RNA组成，而不是我们较熟悉的DNA。关于遗传分子的讨论先暂时到这里为止。在后续的章节中，我们会再回头看以RNA为基础的病毒基因组有哪些重要含意。

回到病毒和细菌在尺寸上的差异。鼻病毒太小，在普通的实验室光学显微镜下是看不到的。病毒颗粒只有在电子显微镜惊人的放大倍数下才能看到，形状大致呈球形，类似细小的羊毛球。事实上，如果我们在电子显微镜下更仔细地检查个别的病毒颗粒，会发现它们并不是真正的球体― 它们的表面有多个切面，就像切割过的钻石。以技术术语来说，鼻病毒的多切面表面是病毒「壳体」（capsid），相当于人类细胞封闭的细胞膜。这个壳体具有惊人的数学对称性，由二十个等边三角形组成。所有病毒都有基因组，由DNA或其姊妹分子RNA组成，蛋白质壳体就是包裹住病毒基因组的保护外壳。鼻病毒也是因为这个壳体而具有准晶体的外观，称为「二十面体」对称性― 这个词说白了就是希腊语中「二十个面」的意思。然而，这个多面对称性不是由金刚石晶体构成，而是由生化蛋白质组合而成。

早在电子显微镜发明之前，微生物学家就已经认识到病毒的存在。藉由病毒对宿主细胞的影响，微生物学家找到方法侦测病毒，甚至可以从病毒在培养物中的细胞病变作用中计算出精确的数量。科学家发现最适合培养鼻病毒的培养物，是来自人类鼻腔内壁和气管内壁的细胞，着实不足为奇。同样地，发现培养感冒病毒的最佳温度是摄氏三十三度到三十五度，正是寒冷的秋冬季节人类鼻孔内的温度，也在意料之中。

鼻病毒在宿主环境中有很高的适应能力，也很擅长感染特定宿主。各种已经感染过人类的鼻病毒中，当科学家试着用牠们的亚型去感染包括黑猩猩和长臂猿在内的实验室动物时，只感染特定宿主这点变得很明显―他们无法在任何动物身上复制典型的感冒症状。我们由此学到病毒一项重要的特徵：鼻病毒在选择宿主时很挑剔，完全只限智人。这点关系重大，因为这代表感染人类对病毒的生存至关重要。只有透过人与人之间的传染，病毒才能传播并繁殖出新一代的鼻病毒。我们就是感冒病毒天然的传染窝。

但只要多想一下，这种排他性就会让我们看到另一个切入点，也是一个关系重大的问题―这些微小的多面球体没有明显的动力机制，牠们怎么可能在人类群体中穿梭，轻而易举地跨越国家甚至国际界线，大肆传播、感染？

我们其实已经知道答案了：这一章的标题就是暗示。我们为什么会咳嗽、打喷嚏？因为当我们的鼻子、喉咙、气管受到刺激时，就会咳嗽、打喷嚏。这是天然防御机制的一环，防止可能有异物进入、堵住气管，并在不经意间阻塞呼吸道，威胁我们的呼吸。鼻病毒的作用是藉由刺激我们的鼻腔内壁，引发相同的生理反应。病毒会在人与人之间传染，是因为每次咳嗽、打喷嚏时，会爆炸般地将病毒喷射到环境空气中，再被新宿主吸入，造成新的感染。我们由此再次了解与病毒有关的重要知识：病毒不需要任何动力机制，因为牠们都搭人类动力机制的便车，而且无论我们去哪里，都会因为咳嗽、打喷嚏而进一步助长牠们扩大感染范围。

(本文摘自《病毒圈》/猫头鹰出版社)

【内容简介】早在COVID-19之前，病毒就一直存在你我身边。

但病毒到底是什么？

◎全面了解病毒必读的一本书。

歷史上的病毒

2019年末开始的COVID-19疫情重创世界，带来许多不可逆的影响，而造成疫情的冠状病毒更引发大眾关注。除了冠状病毒，还有更多病毒与人类息息相关：小儿麻痹病毒导致瘫痪、流感病毒导致大流行、肝炎病毒甚至会直接导致肝癌。甚至还有一些病毒引起的疫情成为人类歷史上的重大事件，包括天花、鼠疫（汉他病毒）、西班牙流感还有致死率极高却一直爆发疫情的伊波拉病毒。但究竟什么是病毒？

病毒是生物吗？

说到病毒，学界最常有的争论就是要不要把他们划入生物的一部分。他们有遗传物质（DNA、RNA）也能够繁殖，但没有移动能力，也必须仰赖寄主才能复制。本书作者英国伦敦皇家内科医师学会会士法兰克‧莱恩认为我们应该把病毒纳入生物的范畴，并从流行病学、生态学与演化学的角度解析病毒的本质。作者从歷史上的经典案例开始介绍常见的人类病毒，详细讲述各科病毒的特性、传播方式与感染机制、在过去歷史纪录以及对当时社会经济等造成的影响以及发现歷史、引起的症状疾病以及人类应对演进。于此同时，更透过各科病毒的特性来强调病毒和宿主共生共同演化的策略。

病毒是物种演化的重要驱动力

病毒不只会导致疾病，它们同时也对整个生物圈的生物有着不可轻视的影响力。本书也从家禽家畜追踪到生命起源的深海热液古生菌，一一纪录病毒与他们对生态留下的影响。病毒是地球生命演化的组成部分，与地球上的生命相互依存，在维护生物圈的健康中发挥着关键作用。病毒存在在生命所在的每一个角落，也深刻地影响着人类与整个生物圈。

【作者简介】法兰克‧莱恩Frank Ryan

英国伦敦皇家内科医师学会、皇家医学会以及伦敦林奈学会的会士，也是雪菲尔大学动物与植物科学系名誉研究员，致力于研究演化学理论，并且将演化学观念带入转译医学。先前畅销着作《The Forgotten Plague》（1993）被纽约时报选为年度书籍，《Darwin's Blind Spot》（2002）也获得查理蒙格 (Charlie Munger) 在波克夏·海瑟威年度会议上推荐。另着有《The Mysterious World of the Human Genome》（2014）、 《Virolution》（2009）等书。