在我們?nèi)祟?lèi)所居住的這個(gè)地球上,目前已經(jīng)容納的人口總數(shù)超過(guò)了七十億。我們覺(jué)得這是一個(gè)了不起的天文數(shù)字。
不過(guò),如果把我們的身體比做一個(gè)地球的話,那么,在我們身體里,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),它所容納的屬于它那個(gè)世界的生命——細(xì)胞,竟然達(dá)到了120萬(wàn)億個(gè)。
這是一個(gè)什么概念呢?相當(dāng)于地球每承載一個(gè)人,我們身體這個(gè)世界就要承載近兩萬(wàn)個(gè)同樣鮮活的生命。
細(xì)胞是構(gòu)成人體的最小單位。然而,每一個(gè)細(xì)胞表面之下都含藏了一個(gè)比科幻小說(shuō)更為離奇的世界。借助放大五萬(wàn)倍的電子顯微鏡,我們可以看到發(fā)生在這個(gè)神奇世界里的一切。
在這個(gè)世界里,數(shù)十億微型機(jī)器每時(shí)每刻都在各司其職,相互協(xié)作。
有數(shù)以?xún)|萬(wàn)計(jì)的馬達(dá)蛋白,它有強(qiáng)健的肢體和雙腳,能夠?qū)⒓?xì)胞所需要的養(yǎng)分和物質(zhì),通過(guò)細(xì)胞內(nèi)特殊的軌道運(yùn)送到細(xì)胞的每一處地方。
有被稱(chēng)為線粒體的微型機(jī)器,它們能夠自由漂移,其內(nèi)部有個(gè)每分鐘旋轉(zhuǎn)一千多次的渦輪,能給細(xì)胞的生存帶來(lái)能量。
有無(wú)數(shù)的白細(xì)胞,它們有敏銳的嗅覺(jué)和快速的行動(dòng)力,可以隨時(shí)出擊,吞噬入侵體內(nèi)的各種細(xì)菌。
細(xì)胞有它們自己的交流方式,可以通過(guò)激素等信號(hào)物質(zhì),接觸、胞間連絲等方式進(jìn)行信息的交流。
在細(xì)胞這個(gè)世界里,巨量的蛋白質(zhì)可組成令人驚嘆的構(gòu)造,比如支撐細(xì)胞的內(nèi)部骨架。這些宏偉的支架結(jié)構(gòu),根據(jù)受力的改變不斷調(diào)整,通過(guò)自建與重建,賦予細(xì)胞形狀和堅(jiān)韌度。
當(dāng)搬運(yùn)工的馬達(dá)蛋白,它們利用細(xì)胞骨架為公路將養(yǎng)料、化學(xué)物及生命必需物運(yùn)送到需要的地方。
這世界里的一切都在按照一個(gè)精妙無(wú)比的計(jì)劃行事,而這計(jì)劃被珍藏在每個(gè)細(xì)胞的中心深處。
細(xì)胞核就像個(gè)儲(chǔ)藏室,用來(lái)存放指導(dǎo)生命運(yùn)作的說(shuō)明書(shū),即DNA。這種雙螺旋結(jié)構(gòu)的 DNA有兩萬(wàn)多條指令,指示我們的細(xì)胞該在何時(shí)制造何物,該怎樣組建細(xì)胞乃至整個(gè)人體。
人類(lèi)的每一個(gè)細(xì)胞都包含一個(gè)極為復(fù)雜、令人驚嘆的世界,它們聽(tīng)從其核心,細(xì)胞核的指揮,永不停歇地執(zhí)行著 DNA的指令。
然而我們的細(xì)胞也在不斷遭受攻擊,這個(gè)細(xì)胞將要面對(duì)的是位宿敵,引發(fā)這種抗衡的起因非常普通,你甚至都不會(huì)察覺(jué),我們每天都在遭受這些無(wú)形生物的頻頻轟炸——細(xì)菌與病毒。
我們有皮膚,作為第一道防線抵擋它們?nèi)肭郑覀円灿兄旅娜觞c(diǎn),我們的嘴巴鼻子是通往外界的開(kāi)放通道,我們會(huì)觸碰物體,會(huì)摸嘴唇,揉眼睛,擦鼻子,它們得以入侵。一旦進(jìn)來(lái)了,就無(wú)法驅(qū)逐。
這支“外來(lái)大軍”通過(guò)噴嚏傳播,被吸入我們體內(nèi)無(wú)數(shù)的入侵者一心來(lái)搞破壞。
我們最常見(jiàn)的敵人是腺病毒。這種病毒設(shè)計(jì)精良,每個(gè)都只抱著一個(gè)目標(biāo),突破細(xì)胞的重重防線,入侵細(xì)胞核。但凡有一個(gè)病毒進(jìn)入細(xì)胞核,就能控制整個(gè)細(xì)胞,并在細(xì)胞內(nèi)繁殖不下萬(wàn)次。這可導(dǎo)致各種后果,可能是普通感冒,也可能是肺炎,甚至是死亡。
但我們的機(jī)體已經(jīng)準(zhǔn)備好了,當(dāng)病毒接近細(xì)胞時(shí),將會(huì)受到第一重抵抗,它們便是抗體。
這種 Y形蛋白會(huì)識(shí)別外來(lái)入侵者,它們?cè)诩?xì)胞之間來(lái)回巡邏,監(jiān)控是否有病毒。一旦識(shí)別出入侵者,抗體會(huì)將自己緊鎖于病毒的“盔甲”上,將它們連環(huán)鐐銬,使它們變成專(zhuān)門(mén)吞噬外侵者的白細(xì)胞的盤(pán)中餐。抗體和白細(xì)胞聯(lián)手組成了人體免疫系統(tǒng)的第一道防線。
免疫系統(tǒng)著實(shí)令人驚嘆,它不斷進(jìn)化,能識(shí)別并消滅入侵的微生物。而那僅僅是你身體防御的一部分,人體在抵抗病毒各個(gè)階段的功能均被編碼為 DNA。
盡管身體迅速做出免疫應(yīng)答,成千上萬(wàn)的病毒仍然能沖過(guò)防線。但在細(xì)胞表面,它們遇到了下一道阻礙——細(xì)胞膜,即細(xì)胞的皮膚。
細(xì)胞表面十分復(fù)雜,成百上千的受體蛋白從細(xì)胞表面伸出,它們各自擁有獨(dú)特的功能,其中一些會(huì)將信息從細(xì)胞外傳遞到細(xì)胞內(nèi),其他一些則可將整個(gè)貨物運(yùn)進(jìn)去。
每個(gè)細(xì)胞膜都是個(gè)動(dòng)態(tài)保護(hù)層,包含掌管物質(zhì)進(jìn)出的監(jiān)控。蛋白質(zhì)小分子如水和氧氣,可以直接穿過(guò)細(xì)胞膜。大一些的分子例如糖,則必須通過(guò)專(zhuān)用泵進(jìn)入細(xì)胞。而最大的分子若想進(jìn)入細(xì)胞,則需要一把特制鑰匙。在細(xì)胞表面不停巡邏的哨兵們會(huì)識(shí)別這些蛋白鑰匙。這套精密的系統(tǒng)防止有害分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。
但是經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的進(jìn)化,腺病毒演變出了自己的鑰匙,就鑲在這些突出的纖維尾部。抗體仍會(huì)附著在其中一些纖維上,封鎖住大部分偽造的鑰匙,但并非全部。
逐漸地,細(xì)胞表面的哨兵被欺騙,病毒大軍潛入了細(xì)胞內(nèi)部。在這與細(xì)胞的較量中,病毒在第二關(guān)勝出。
細(xì)胞做好了迎接這些致命入侵者的準(zhǔn)備,誤將病毒認(rèn)作重要營(yíng)養(yǎng)物的細(xì)胞,指示特殊的蛋白質(zhì)匯聚成一個(gè)球體。它們從細(xì)胞膜上掐出一個(gè)囊泡將病毒包裹在內(nèi),最終,一個(gè)分離蛋白將囊泡釋放將病毒運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)部,無(wú)意之中,細(xì)胞促成了自己的衰亡。
這支入侵病毒大軍中的每個(gè)成員都攜帶了足以摧毀細(xì)胞的致命武器,它的蛋白質(zhì)衣殼含藏多層偽裝,留有多種騙術(shù),在其內(nèi)核攜帶了一小束 DNA,這是它的終極武器,是進(jìn)化和設(shè)計(jì)的杰作。
(本文取材于紀(jì)錄片《BBC 人體奧妙之細(xì)胞暗戰(zhàn)》)