書摘精選》病毒是什麼？

本書會探索一個十足奇特且十足迷人的病毒世界。一開始，我們先消除一個常見的誤解：許多人似乎會把病毒和細菌混為一談。這是完全可以理解的，因為病毒和細菌一樣，會導致許多常見的疾病，影響我們的日常生活，尤其是讓兒童不勝其擾的發燒。家庭醫生每天都在處理這些常見的疾病，而且治療方式通常都滿相似的：細菌引起的疾病就用抗生素；要保護兒童免受常見的病毒感染，就接種疫苗或用抗病毒藥物。難怪大家容易分不清楚病毒與細菌。那麼，兩者有什麼不同呢？

事實上，細菌和病毒大不相同。最明顯的不同在於尺寸―多數病毒比細菌小得多。如果仔細觀察咳嗽和打噴嚏時發生的事情，這點就很容易理解。我們認為這是令人討厭的感冒前兆。雖然有些其他病毒也會引起類似感冒的疾病，但多數感冒都是由一種名叫「鼻病毒」（rhinovirus）的特定病毒引起的。如果大家回想感冒時常見的打噴嚏、鼻塞、流鼻涕等症狀，就會發現鼻病毒這個名字很貼切，因為「rhino」源自希臘語「rhinos」，意思是鼻子。鼻病毒是最常侵襲人類世界的病毒感染，在秋季和初冬達到季節性高峰。我們對鼻病毒了解愈多，就愈能看出牠多麼適合牠的自然環境，以及傳染行為和傳播的生命週期。

鼻病毒極為細小，直徑約十八至三十奈米。奈米，簡寫為「nm」，一奈米是一米的十億分之一。從這裡就可以清楚知道，單一鼻病毒有機體（稱為「病毒顆粒」）當真是微乎其微。在稱為「分類學」的演化分類系統中，鼻病毒被歸類為「微小核糖核酸病毒」（picornavirus）科中的一個屬。「picornavirus」一詞用了「pico」，代表「小」；「rna」則是因為鼻病毒基因組是由核酸RNA組成，而不是我們較熟悉的DNA。關於遺傳分子的討論先暫時到這裡為止。在後續的章節中，我們會再回頭看以RNA為基礎的病毒基因組有哪些重要含意。

回到病毒和細菌在尺寸上的差異。鼻病毒太小，在普通的實驗室光學顯微鏡下是看不到的。病毒顆粒只有在電子顯微鏡驚人的放大倍數下才能看到，形狀大致呈球形，類似細小的羊毛球。事實上，如果我們在電子顯微鏡下更仔細地檢查個別的病毒顆粒，會發現它們並不是真正的球體― 它們的表面有多個切面，就像切割過的鑽石。以技術術語來說，鼻病毒的多切面表面是病毒「殼體」（capsid），相當於人類細胞封閉的細胞膜。這個殼體具有驚人的數學對稱性，由二十個等邊三角形組成。所有病毒都有基因組，由DNA或其姊妹分子RNA組成，蛋白質殼體就是包裹住病毒基因組的保護外殼。鼻病毒也是因為這個殼體而具有準晶體的外觀，稱為「二十面體」對稱性― 這個詞說白了就是希臘語中「二十個面」的意思。然而，這個多面對稱性不是由金剛石晶體構成，而是由生化蛋白質組合而成。

早在電子顯微鏡發明之前，微生物學家就已經認識到病毒的存在。藉由病毒對宿主細胞的影響，微生物學家找到方法偵測病毒，甚至可以從病毒在培養物中的細胞病變作用中計算出精確的數量。科學家發現最適合培養鼻病毒的培養物，是來自人類鼻腔內壁和氣管內壁的細胞，著實不足為奇。同樣地，發現培養感冒病毒的最佳溫度是攝氏三十三度到三十五度，正是寒冷的秋冬季節人類鼻孔內的溫度，也在意料之中。

鼻病毒在宿主環境中有很高的適應能力，也很擅長感染特定宿主。各種已經感染過人類的鼻病毒中，當科學家試著用牠們的亞型去感染包括黑猩猩和長臂猿在內的實驗室動物時，只感染特定宿主這點變得很明顯―他們無法在任何動物身上複製典型的感冒症狀。我們由此學到病毒一項重要的特徵：鼻病毒在選擇宿主時很挑剔，完全只限智人。這點關係重大，因為這代表感染人類對病毒的生存至關重要。只有透過人與人之間的傳染，病毒才能傳播並繁殖出新一代的鼻病毒。我們就是感冒病毒天然的傳染窩。

但只要多想一下，這種排他性就會讓我們看到另一個切入點，也是一個關係重大的問題―這些微小的多面球體沒有明顯的動力機制，牠們怎麼可能在人類群體中穿梭，輕而易舉地跨越國家甚至國際界線，大肆傳播、感染？

我們其實已經知道答案了：這一章的標題就是暗示。我們為什麼會咳嗽、打噴嚏？因為當我們的鼻子、喉嚨、氣管受到刺激時，就會咳嗽、打噴嚏。這是天然防禦機制的一環，防止可能有異物進入、堵住氣管，並在不經意間阻塞呼吸道，威脅我們的呼吸。鼻病毒的作用是藉由刺激我們的鼻腔內壁，引發相同的生理反應。病毒會在人與人之間傳染，是因為每次咳嗽、打噴嚏時，會爆炸般地將病毒噴射到環境空氣中，再被新宿主吸入，造成新的感染。我們由此再次了解與病毒有關的重要知識：病毒不需要任何動力機制，因為牠們都搭人類動力機制的便車，而且無論我們去哪裡，都會因為咳嗽、打噴嚏而進一步助長牠們擴大感染範圍。

(本文摘自《病毒圈》/貓頭鷹出版社)

【內容簡介】早在COVID-19之前，病毒就一直存在你我身邊。

但病毒到底是什麼？

◎全面了解病毒必讀的一本書。

歷史上的病毒

2019年末開始的COVID-19疫情重創世界，帶來許多不可逆的影響，而造成疫情的冠狀病毒更引發大眾關注。除了冠狀病毒，還有更多病毒與人類息息相關：小兒麻痺病毒導致癱瘓、流感病毒導致大流行、肝炎病毒甚至會直接導致肝癌。甚至還有一些病毒引起的疫情成為人類歷史上的重大事件，包括天花、鼠疫（漢他病毒）、西班牙流感還有致死率極高卻一直爆發疫情的伊波拉病毒。但究竟什麼是病毒？

病毒是生物嗎？

說到病毒，學界最常有的爭論就是要不要把他們劃入生物的一部分。他們有遺傳物質（DNA、RNA）也能夠繁殖，但沒有移動能力，也必須仰賴寄主才能複製。本書作者英國倫敦皇家內科醫師學會會士法蘭克‧萊恩認為我們應該把病毒納入生物的範疇，並從流行病學、生態學與演化學的角度解析病毒的本質。作者從歷史上的經典案例開始介紹常見的人類病毒，詳細講述各科病毒的特性、傳播方式與感染機制、在過去歷史紀錄以及對當時社會經濟等造成的影響以及發現歷史、引起的症狀疾病以及人類應對演進。於此同時，更透過各科病毒的特性來強調病毒和宿主共生共同演化的策略。

病毒是物種演化的重要驅動力

病毒不只會導致疾病，它們同時也對整個生物圈的生物有著不可輕視的影響力。本書也從家禽家畜追蹤到生命起源的深海熱液古生菌，一一紀錄病毒與他們對生態留下的影響。病毒是地球生命演化的組成部分，與地球上的生命相互依存，在維護生物圈的健康中發揮著關鍵作用。病毒存在在生命所在的每一個角落，也深刻地影響著人類與整個生物圈。

【作者簡介】法蘭克‧萊恩Frank Ryan

英國倫敦皇家內科醫師學會、皇家醫學會以及倫敦林奈學會的會士，也是雪菲爾大學動物與植物科學系名譽研究員，致力於研究演化學理論，並且將演化學觀念帶入轉譯醫學。先前暢銷著作《The Forgotten Plague》（1993）被紐約時報選為年度書籍，《Darwin's Blind Spot》（2002）也獲得查理蒙格 (Charlie Munger) 在波克夏·海瑟威年度會議上推薦。另著有《The Mysterious World of the Human Genome》（2014）、 《Virolution》（2009）等書。