病毒是特殊的“生物”形态,通常情况下包含遗传因子(DNA或RNA)与蛋白质,显然没有细胞膜等完整的细胞结构。病毒只能靠寄生的生存状态表达并复制,它既不是生物也不是非生物,既不是生命体也不是非生命体。病毒的宿主细胞可以是几乎所有具有细胞结构的生命体,小到细菌,大到恐龙。
第一个被人类所发现的病毒是烟草花叶病毒,1899年荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克发表了关于这种病毒的研究结果并根据病毒的由来进行命名,随着观测技术和对微生物的认识的不断发展,百年间5000多种病毒陆续被发现。
其实早在1892年,德国微生物学家伊万诺夫斯基就发现了病毒。当时他在研究烟草花叶病的病因时,推测这种病的致病源是细菌。伊万诺夫斯基将患病的叶片榨出汁液,将这些汁液通过滤器进行过滤,这种过滤器能够过滤掉细菌,但他发现剩余的汁液去仍然具有感染正常的烟叶的能。这就证明有比细菌更小的生物结构,具有感染烟草花叶的能力,他把这种致病的病原体叫做"滤过性病毒"。
严格上讲,病毒由两到三个成分组成:病毒都含有遗传物质(RNA或DNA),和一个包裹病毒的蛋白质衣壳,使其与外界分隔并保护其中的遗传物质,部分病毒在到达细胞表面时能够生成脂质包膜以方便入侵细胞。还有些“病毒”是没有DNA或RNA的,例如朊病毒。朊病毒不属于病毒,它是亚病毒,亚病毒是类似于病毒,但是只有RNA或只有蛋白质的一种类生物,朊病毒属于只有蛋白质的那一类,它以病毒为寄主。
病毒自身并不能产能,也没有能够进行生命因子复制的酶,只能利用宿主活细胞内的代谢反应合成自身的核酸和蛋白质成分。病毒在离开宿主的情况下,能以无生命的生物大分子状态存在,并保持其侵染活力,现发现数万年前的冰川内还能找到具有活性的病毒。它们等到再次入侵到生物体之后,依然能借助宿主体内的蛋白质繁衍。有些病毒的遗传分子甚至能整合到宿主的基因组中,并诱发潜伏性感染。值得一提的是,除了寄生于动植物的病毒,还有噬菌体,这种病毒能够感染细菌、真菌、藻类 、放线菌或螺旋体等微生物。
自然界出现的很多次大型瘟疫,都是病毒引起的,比如恶名昭著的埃博拉病毒,至今没有药物可以治疗、患病致死率百分之百的狂犬病,潜伏期可长达15年的HIV,和现在“大流行”的新型冠状病毒,病毒往往难以治疗,原因在于病毒在复制和基因表达的过程中,容易发生基因变异,不确定的基因信息,导致人类的药物难以跟得上病毒的“更新”。
随着科技的进步,医疗条件的进一步改善,病毒也越来越被人类主动运用到治疗过程中。比如说,噬菌体吞噬一些病原体,或者用病毒类似于导弹作为载体将精准药物运输到细胞内,以及一些生物入侵的有效防治等,相信随着人类的文明的不断进步,我们所能以更多方式运用病毒,未来在对病毒带来的疾病的治疗上也会更加得心应手。