|
|
这可能是一个与“生命从哪来”一样迷人的问题。病毒是生命吗？第一个病毒是如何诞生的？为什么会有这么多种病毒呢？今天我们就来认识一个这个问题吧！
▲麻疹病毒结构示意，内含多种蛋白质与核酸
电脑病毒真的是一种“病毒”
还记得几年前的时候，电脑也是会“中毒”的，中的是“电脑病毒”。在早期的时候有很多病毒只是为了单纯地将电脑搞坏，但是现在的病毒多是以窃取用户信息为目的，所以一般称呼为“木马”了。
有趣的是，原先的名字深得“病毒”精髓，如果说当初有人将它命名为“电脑细菌”可就没这么传神了，因为它们都是结构简单，没有独立功能的小东西。
▲大名鼎鼎的熊猫烧香病毒
所谓的“电脑病毒”其实就是一些小程序，电脑如果从外界获得了这个程序文件并运行了一次（主动或被动），就算是“感染”了。这些小程序中包含的内容大约可以概括为三部分——“复制”、“任务”、“传播”
首先是复制，它们会自动将自身的文件备份并隐藏起来，用正常的方法既看不到也无法删除它们。
其次是任务，早期的电脑病毒会做一些删除用户信息甚至是破坏电脑硬件的事，但现在的“木马”主要是将用户信息窃取并发送给网络另一端的黑客。
最后是传播，这些程序会控制电脑的对外端口，以邮件或U盘等形式向外传播自己的复制体，以期感染另一台电脑。
▲信息安全的大敌——木马
可以看到，“电脑病毒”是完全依赖电脑才能生效的，它并不是一个单独的个体，但是却可以实现很多现实中的操作。理论上来说，你甚至可以在“任务”中搭载核弹发射的程序（当然大国的武器需要至少两个人的实体操作，并不可能被黑客劫持）
▲核按钮其实是一台卫星电话，最终还是需要人来操作
只为复制与传播自己的DNA
现在我们要说说细胞了，非常有意思，它的工作过程其实非常像计算机，DNA中的信息通过转录与翻译变成主要功能成分——蛋白质。各种复杂蛋白质的相互理化作用完成了细胞内外能量与物质的交换，表现为我们所知的生命活性。从DNA到蛋白质的过程就像电脑中从硬盘中调取程序，翻译成机器语言并执行甚至操控机器。
▲RNA翻译为蛋白质与自动折叠
在这样一个比喻中，DNA对应程序，蛋白质对应机器操作。那么自然而然的，如果有一些小的DNA片段就像那些不怀好意的程序一样，可以执行一些与正常细胞活动无关，却对复制与传播自己非常有利的操作，会怎么样？
没错，这些极小的，完全以细胞为宿主复制并传播自己的，以DNA为核心并以蛋白质外壳为主要传播工具的小有机分子团就是病毒（还有一部分是以RNA为核心的病毒，不过基本原理是一样的）。
▲已经包装好的腺病毒，每一个小球就是一个氨基酸基团
平均来说与3万个病毒才与一个细菌的体积相当，它们是如此的小，光学显微镜在病毒面前完全失效了，以至于在发现了细菌70年后的1898年人类才发现了第一种病毒——烟草花叶病毒，而人类真正可以一窥病毒的真容要等到40年后的1938，电子显微镜问世后。
▲电子显微镜下的烟草花叶病毒（杆状）
细菌虽然也很小（平均5万个细菌才与一个人类肝脏细胞体积相当），但它是一个完整的细胞，只要提供合适的环境就可以生存繁殖，但病毒如果没有宿主则是一些完全没有生物活性的有机分子团而已。因此病毒被认为是介于生物与非生物间的存在，也叫“无细胞结构生命体”。
▲冠状病毒电镜照片，颜色是添加的，事实上病毒都是透明的
在病毒刚被发现时，有人认为病毒这么小，很可能是世界上最早的生命形态。不过通过上面的比喻，我们知道没有电脑当然不会出现电脑病毒，所以地球上第一个生命一定拥有细胞结构。于是我们想知道，这世界上第一个病毒是从哪里来的呢？
▲这种玩具……意外地很像冠状病毒
现在主流的观点认为：
第一个病毒源自细胞内的DNA突变。
几十亿年前某个细菌的DNA片段发生了一次偶然地、极小概率地突变，拥有了将自己从DNA链条上剪下来单独复制的能力。剪下来的DNA片段中可能会有一些合成蛋白质相关的基因，再经过某些偶然的突变后这些基因可以合成一些特殊的，有封闭空间结构的蛋白质外壳。它的表面拥有一些特别的受体蛋白，可以牢牢粘在其它细菌的表面并通过离子通道打开进入细胞内的大门。
▲直到现在这种剪掉多余片段的基因依然在工作着
现在，可以自我复制的DNA片段在随机的热运动中“组装”进蛋白质外壳，当这个细菌死亡破裂后，这些小东西就会在环境中扩散，与其它细菌接触并将其中的DNA片段注入其内部，复制自己的DNA与外壳，直到将受感染的细菌消耗竭尽死亡破裂，再向环境中释放大量的复本。于是乎，一个复制与传播的链条就完整了，这可能就是世界上第一个病毒诞生的故事。
▲噬菌体的感染过程
从38亿年前出现细菌到20亿年前出现真核生物，细菌独占了地球18亿年，所以可以想像这漫长的时间里也一定伴随着病毒的身影。这些小东西现在依然活跃在地球上且非常丰富，数量超过了所有其它生命形式的总和，噬菌体——可能这个星球上最古老的病毒。
▲电镜下的噬菌体（当然它们也是透明的）
现在人类已经发现并命名了差不多5000种病毒，据估计世界上总共有数百万种病毒。因为病毒可能于任意时间诞生在任意一种生命形式的细胞中，所以可以说每一刻可能都是某种病毒“创世纪”的一刻。突变是病毒诞生的源动力，只要生命还在进化，就有可能出现全新的病毒。
▲噬菌体的入侵过程，细细的腿其实只拥有粘着作用
现在大家差不多有了一个大概的了解：病毒是细胞的衍生物，是各种BUG的集合体，是造反的DNA片段。它们诞生于随机的突变中，脱离了细胞的正常生命流程，在自然选择的压力下成为了实践复制与传播，拥有生命特征的有机分子团。
那为什么细胞会留下BUG存在的机会呢？这就是另一个故事了，感兴趣的朋友可以阅读我的历史文章《如果这个世界真的是虚拟的，人为什么还会生病？》
我是酋知鱼，一条东一锤子西一榔头的科学作者，欢迎关注！
这可能是一个与“生命从哪来”一样迷人的问题。病毒是生命吗？第一个病毒是如何诞生的？为什么会有这么多种病毒呢？今天我们就来认识一个这个问题吧！ ▲麻疹病毒结构示意，内含多种蛋白质与核酸 电脑病毒真的是一种“病毒” 还记得几年前的时候，电...现在还不知道。 关于病毒的起源，目前有两种理论。 一种是，病毒是最原始的生物，在细胞生物之前就存在了。这是因为病毒是最简单的生命形式，连细胞结构都没有，只是蛋白质外壳里面包裹了一团遗传物质DNA或RNA，因此是最容易形成的。在有了病毒...
病毒是怎么形成的？
病毒感染是我们临床上非常常见的一种临床表现。那么病毒感染的话，其实还是人体跟外界、跟人，互相接触密切接触感染、传播的。那么常见的一些传播途径就是比如说呼吸道、消化道，然后人和人之间的包括性传播，然后母婴之间的传播，还有密切的这...
病毒的历史怎样形成的？
关于病毒所导致的疾病，早在公元前2~3个世纪的印度和中国就有了关于天花的记录。但直到19世纪末，病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年，法国微生物学家查理斯·尚柏朗发明了一种细菌无法滤过的过滤器（Chamberland烛形滤器，其滤孔孔径小于细菌...
病毒是生命吗？怎么形成的？ |
上一篇：门把手怎么下一篇：辅导班怎么
|
发表于 2022-3-30 01:05:05
