好书推荐《病毒星球》,我们与病毒共赴未来

好书推荐,《病毒星球》。

这本书提到了很多种致命的病毒,如何影响人类的文明,虽然病毒在这个地球上已经存在了很久,但是其实直到100多年前,我们才意识到病毒的存在,我们之所以对病毒了解的这么少,其中一个很重要的原因就是病毒太小,非常难以观测到,在实验室里的常见的光纤显微镜里面能看到细菌,但是看不到病毒,只有用放大倍数更大的电子显微镜才能看到病毒的样子。

病毒有多小呢,病毒是纳米级别的,上图为SARS病毒在电子显微镜下的图像。

在电子显微镜中,我们才真正看到病毒。所以我们以前并不知道地球上的病毒有那么多,也不知道病毒分布的有那么广泛,从外太空到海底,从封闭了百万年的水晶洞到最干旱的沙漠,到处都能找到病毒,


病毒无处不在

2000年的时候,墨西哥的矿工在奈卡山脉的一个地下洞穴中作业,在300米深的地下,他们发现了一个水晶矿洞。

山洞被发现以后,很多科学家进入这个神奇的水晶洞,有一个地质学家确定了这些晶体的年代是在2600万年之前。

2009年,一名加拿大科学家去考察这个水晶洞,他和同事取得了一些水。

这个神奇的洞穴在几千万年间一直与世隔绝,仿佛是生物圈外一个独立的存在。然而,萨特尔的那次拜访的确不虚此行。他把从水晶洞里带回的水放在显微镜下,大片大片的病毒展现在他眼前,每滴水里都足有2亿个病毒。

病毒最多的地方

病毒最多的地方,应该就是在海洋中了,在1升海水里,大概有1000亿的病毒,海洋中病毒的种类也非常惊人,在一公斤的海洋沉积物中,可能有100万种截然不同的病毒,而地球上人类已知的动物,目前大概有150万种。


虽然海洋里病毒这么多,但是却完全不用担心在海里游泳的安全,因为能感染人或者其他多细胞,海洋生物的并不多,绝大多数海洋病毒的寄生主,都是病菌和其他该细胞生物,例如最微小的藻类。

海洋病毒的种类和数量都大大超出了人类的预期。海洋病毒的发现,使得人类认识到,我们是与病毒共存于这个地球。

生命是从海洋中走出来的。最古老的生命痕迹是大约35亿年前海洋微生物的化石。多细胞生物也是从海洋中演化而来,最古老的多细胞生物化石可以追溯到20亿年前。事实上我们的祖先直到大约4亿年前才爬上陆地。病毒并不会在岩石中留下化石痕迹,但它们却能在宿主的基因组中留下自己的印记。这些印记表明病毒已经存在了数十亿年。

海水中存在着大量病毒,但是这些病毒与海洋中的细菌以及干细胞生物形成了平衡,地球的温度,大气的成分,都与病毒息息相关,深刻的影响了地球环境。

所以不管怎么样,我们将持续与病毒共存。

噬菌体疗法

噬菌体病毒是非常偶然的发现,1915年,英国医生弗雷德里克·特沃特想找到一种更简单的方法来生产天花疫苗(smallpox vaccine)。他的实验以失败告终,但他一个奇怪的现象,他在培养皿发现了亮斑,结果放到显微镜下,发现亮斑里全是死去的细菌。由此他发现了噬菌体病毒的存在。

在20世纪初,德雷勒医生曾经尝试过噬菌体疗法。

曾有四名乘客在一艘行驶到苏伊士运河的法国游船上感染了腺鼠疫(黑死病),德雷勒医生用噬菌体给他们治疗,竟然让他们全部康复。

不过到了,20世纪40年代就已归于冷却,一方面是20世纪30年代发现了抗生素,已经有了对付细菌的强有力的武器,另一方面是活病毒当成药物的做法,还是让不少医生精神紧张。

但是来到了新世纪之后,病菌的抗药性,超级细菌的出现,让噬菌体疗法重获关注。

2008年,波士顿大学的生物学家詹姆斯·柯林斯(James Collins)和麻省理工学院的卢冠达,成功改造出了用来对付细菌的噬菌体。

这种新噬菌体对付细菌特别有效,是因为它被改造成能直接攻击细菌的生物膜。

病毒星球,我们与病毒共存

按照生物学上的分类,病毒不算是生命,但是也不是非生命,这让我们意识到,在生命和非生命之间,并不是泾渭分明的两个阵营,而是一条连续的谱系。

地球上生命的诞生和发展,都有病毒参与其中,各种生物的基因组中,都能找到病毒的基因,生物的DNA中,总有来自病毒的DNA片段,这是在漫长的生物历史中,被病毒感染而留下的痕迹,其中一些基因甚至为生物所用,帮助诞生了全新的物种,

病毒对生物和文明的影响,病毒只是寄生在细胞中,简单的复制自己,但是这种行为并不一定只会带来灾难,天花病毒流感病毒在历史上影响了文明的进程,但是特定的石菌体等病毒也可以帮助治疗细菌感染,

本书作者

卡尔·齐默(Carl Zimmer),知名科普作家,在耶鲁大学教授科学和环境写作。他写过多本广受欢迎的科普作品,包括《演化》《在水的边缘》《万物身刻》等,曾于2007年摘得美国国家科学院科学传播奖(The National Academies Communication Award),这一奖项是该领域的桂冠荣誉。

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