农村生物和自然知识：病毒的寄生繁殖及其影响

这是一个静谧的黑夜，一名敌方的间谍悄悄地越过边界线。他小心翼翼地沿着路边爬向指挥中心，一路上都没有被人发现。越过指挥中心的安全系统后，他到了指挥中心室门口。最终他破门而入并控制了中心的电脑系统。这时，敌人掌握了一切。

不一会儿，指挥中心防御系统启动了。依据敌军的力量和狡诈程度，防御系统也许能够在破坏并非很严重时，就击溃这次突袭。否则敌军就会获胜并攻占这块领地。

虽然这则间谍故事读起来像一个电影片断，但是它所描述的这一切也有可能在你体内发生。这名间谍所做的与侵入机体的病毒很相似。生物学家认为病毒是介于生物与非生物之间的一类物质。因为它没有细胞结构，单独存在时，处于非生物状态，生长发育不消耗能量，也不能对周围环境作出反应，不能合成并消耗有机物或产生机体废物。然而，一旦病毒侵入活细胞，就能够繁殖，处于生物状态。

病毒的繁殖方式与其他生物大不相同，病毒只能在活细胞中繁殖。病毒侵入其中并进行繁殖的有机体被称为宿主。宿主是能够为病毒或某些生物提供能量的活体。生活在宿主表面或内部并会对其造成损伤的机体叫做寄生物。几乎所有的病毒都是寄生物，因为它们在细胞中增殖并将最终摧毁这些细胞。

病毒能够感染所有生物——细菌、原生生物、真菌、植物和动物。然而每种病毒只能侵入或感染某些特定物种中的某些细胞。例如，大多数感冒病毒只能感染人的鼻子和咽喉部的细胞；烟草花叶病毒只能感染烟草的叶细胞。

因为病毒不是活体，所以科学家无法用双命名法将其命名。于是就按病毒所引起的病来命名，如脊髓灰质炎病毒，还有一些病毒是以它们所侵染的生物体来命名的，如侵染番茄的番茄花叶病毒。埃波拉病毒则是以其在非洲这一地区首次被发现而命名的。有时病毒还以人名来命名，比如埃—巴二氏病毒是根据两位科学家的名字来命名的，他们首次确认感染性单核细胞增多症由这种病毒引起。

病毒形状差异很大。有的病毒是圆的，有的是杆状的，还有一些则是长方形、线形或球状的，有的病毒甚至有着复杂的杆状结构，如噬菌体。噬菌体是侵染细菌的病毒。实际上，这个名字的意思就是细菌捕食者。

正如病毒大小也和形状一样各不相同。病毒比细菌小，用学校里给你们的显微镜根本无法观察到它。病毒是如此之小，以至于要用纳米单位来测量。1nm就是十亿分之一米。最小的病毒，如黄热病毒的直径约为22nm；最大的病毒，如天花病毒的直径则约为250nm。大多数病毒的直径为50～60nm。

病毒看起来虽然各不相同，但实际上它们都有着相似的结构，即所有的病毒都有两个基本组成部分：保护病毒的外壳和由遗传物质组成的内核。病毒在遗传物质的指导下生成新的病毒。这个结构也许使你想起了包有巧克力糖衣的糖：病毒的外壳正如糖外包裹的巧克力糖衣，而内核则是糖内填充的黏湿物质。

在侵染宿主细胞的过程中，病毒外壳担当着重要的角色。外壳由蛋白质组成。每个病毒的外壳中只含有一种蛋白质。蛋白质的外形使病毒外壳吸附到，也即卡在宿主特定的细胞上。像钥匙一样，每种病毒蛋白质只能适合于某一把特定的“锁”，即宿主细胞表面的蛋白质。因为这种作用具有高度特异性，一种特定的病毒只能吸附到一种或几种细胞上。例如，人类免疫缺陷病毒即HIV，只能吸附在一种人类白细胞上。这种白细胞的表面蛋白质与病毒外壳蛋白质互补、互相适合。

病毒吸附到细胞上后，就会进入细胞。一旦病毒进入内部，它的遗传物质就会接管细胞的功能。这些遗传物质会指导细胞合成病毒的蛋白质和遗传物质。这些蛋白质和遗传物质又将组装成新的病毒。有的病毒会立刻接管细胞的功能，而另一些则要过一段时间才有所行动。(www.xing528.com)

进入细胞后，活性病毒会立刻采取行动。病毒的遗传物质接替细胞行使功能，细胞也就马上开始合成病毒的蛋白质和遗传物质，然后这些部件再组装成新的病毒。就像复印机的“Start”键开启了一样，被感染的细胞合成出一份份新的病毒拷贝。

一旦其中充满了新病毒，宿主细胞就会裂解并释放出新病毒。

有的病毒进入细胞后并不是像活性病毒那样立刻行动，而是先潜伏一段时间。这些病毒的遗传物质会进入宿主细胞。但不同于活性病毒的是，这些病毒的遗传物质将成为细胞遗传物质的一部分。在潜伏期，病毒并不影响细胞的正常功能，在相当长一段时间内其遗传物质都将保持这种非活性状态。在这段时间之后，由于某些不为人知的原因，病毒的遗传物质会突然被激活。接着，隐性病毒将同活性病毒一样，接替细胞行使其功能。这时，细胞内充满了新制造的病毒，细胞就开始裂解并释放出病毒。

引发人类唇疱疹的病毒就是隐性病毒，这种病毒能够在面部神经细胞中保持非活性状态达数月或数年之久。在潜伏期，该病毒不会引起任何症状，但是一旦它被激活，就会在嘴唇附近形成肿胀、疼痛的溃疡。科学家觉得强烈的阳光或不良环境的胁迫，可能是激活唇疱疹病毒的两个重要因素。在一个活性周期后，这种病毒将再次安静地隐藏到神经细胞中，直到它下次再被激活。

如果你得过唇疱疹、感冒或流感，也就知道病毒一旦侵入就会使生物体得病。有些疾病如感冒是温和的，人们患病一段时间马上就可以康复。而其他疾病比如获得性免疫缺陷综合征即艾滋病（AIDS）却会致死。

病毒也会导致除人类外的生物体生病。如水稻矮缩病毒会使水稻生长受到限制，从而降低水稻的产量。苜蓿花叶病毒会导致苜蓿死亡，而苜蓿又是马、牛及其他家畜的主要食物来源，因而苜蓿的大面积死亡会间接影响家畜的饲养等问题。家中的宠物猫、狗等，有时会得一种致死的病毒性疾病——温热。狗、狐狸和浣熊都会感染狂犬病毒，如果一只患狂犬病的动物咬了人，就会把狂犬病传染给人。

到目前为止，你可能会认为病毒不是好东西，但实际上病毒干的并不都是坏事。科学家把病毒应用于一种新技术——基因疗法。在基因疗法中，科学家利用病毒能够进入宿主细胞的特性，将一些重要的遗传物质加载到一个病毒上，然后将这个病毒作为信使，把这些遗传物质传递给那些有需要的细胞。利用基因疗法，可治疗那些失调的疾病，如囊状纤维化。囊状纤维化患者体内缺乏那些使他们的肺正常运作的遗传物质，而基因疗法将有可能成为囊状纤维化及其他失调病症的克星。

病毒的宿主范围极广，小到细菌，大到动植物和人，到处都能找到它们生存的沃土。侵染植物的病毒叫植物病毒，引起的植物病害有烟草花叶病、水稻黄矮病、马铃薯退化病等，使经济作物受到严重侵害。侵染动物的病毒叫动物病毒，引起的病害有猪瘟、牛瘟、口蹄疫、鸡瘟等。病毒引起的人类疾病有流行性感冒、麻疹、腮腺炎、脊髓灰质炎、肝炎、流行性乙型脑炎、狂犬病以及艾滋病等。说到这里我们有必要提一下艾滋病，为什么艾滋病可使人不治而亡？引起艾滋病的病毒叫免疫缺陷病毒，这种病毒破坏的是人体的免疫系统，众所周知，免疫系统是人体的防御系统，一旦这一系统遭到破坏，各种病菌就会长驱直入，使人体丧失抵抗能力，哪怕一场感冒也可能夺去艾滋病患者的生命，所以艾滋病病人最后往往并非死于艾滋病。

引起疯牛病的元凶是一种被称为朊病毒的微小粒子，它拥有比病毒更为简单的生命形式，其本身只是具有侵染性并可在宿主细胞内复制的蛋白颗粒，本质是蛋白质。众所周知，遗传物质的基础是DNA或RNA，这早已为科学家所证明并接受下来，现在发现的这种蛋白居然也可以遗传并复制，它的出现对科学家来说具有重大的理论和实践意义，是对以前理论的进一步完善和补充。