好書推薦《病毒星球》,我們與病毒共赴未來

好書推薦,《病毒星球》。

這本書提到了很多種致命的病毒,如何影響人類的文明,雖然病毒在這個地球上已經存在了很久,但是其實直到100多年前,我們才意識到病毒的存在,我們之所以對病毒了解的這么少,其中一個很重要的原因就是病毒太小,非常難以觀測到,在實驗室里的常見的光纖顯微鏡里面能看到細菌,但是看不到病毒,只有用放大倍數更大的電子顯微鏡才能看到病毒的樣子。

病毒有多小呢,病毒是納米級別的,上圖為SARS病毒在電子顯微鏡下的圖像。

在電子顯微鏡中,我們才真正看到病毒。所以我們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廣泛,從外太空到海底,從封閉了百萬年的水晶洞到最干旱的沙漠,到處都能找到病毒,


病毒無處不在

2000年的時候,墨西哥的礦工在奈卡山脈的一個地下洞穴中作業,在300米深的地下,他們發現了一個水晶礦洞。

山洞被發現以后,很多科學家進入這個神奇的水晶洞,有一個地質學家確定了這些晶體的年代是在2600萬年之前。

2009年,一名加拿大科學家去考察這個水晶洞,他和同事取得了一些水。

這個神奇的洞穴在幾千萬年間一直與世隔絕,仿佛是生物圈外一個獨立的存在。然而,薩特爾的那次拜訪的確不虛此行。他把從水晶洞里帶回的水放在顯微鏡下,大片大片的病毒展現在他眼前,每滴水里都足有2億個病毒。

病毒最多的地方

病毒最多的地方,應該就是在海洋中了,在1升海水里,大概有1000億的病毒,海洋中病毒的種類也非常驚人,在一公斤的海洋沉積物中,可能有100萬種截然不同的病毒,而地球上人類已知的動物,目前大概有150萬種。


雖然海洋里病毒這么多,但是卻完全不用擔心在海里游泳的安全,因為能感染人或者其他多細胞,海洋生物的并不多,絕大多數海洋病毒的寄生主,都是病菌和其他該細胞生物,例如最微小的藻類。

海洋病毒的種類和數量都大大超出了人類的預期。海洋病毒的發現,使得人類認識到,我們是與病毒共存于這個地球。

生命是從海洋中走出來的。最古老的生命痕跡是大約35億年前海洋微生物的化石。多細胞生物也是從海洋中演化而來,最古老的多細胞生物化石可以追溯到20億年前。事實上我們的祖先直到大約4億年前才爬上陸地。病毒并不會在巖石中留下化石痕跡,但它們卻能在宿主的基因組中留下自己的印記。這些印記表明病毒已經存在了數十億年。

海水中存在著大量病毒,但是這些病毒與海洋中的細菌以及干細胞生物形成了平衡,地球的溫度,大氣的成分,都與病毒息息相關,深刻的影響了地球環境。

所以不管怎么樣,我們將持續與病毒共存。

噬菌體療法

噬菌體病毒是非常偶然的發現,1915年,英國醫生弗雷德里克·特沃特想找到一種更簡單的方法來生產天花疫苗(smallpox vaccine)。他的實驗以失敗告終,但他一個奇怪的現象,他在培養皿發現了亮斑,結果放到顯微鏡下,發現亮斑里全是死去的細菌。由此他發現了噬菌體病毒的存在。

在20世紀初,德雷勒醫生曾經嘗試過噬菌體療法。

曾有四名乘客在一艘行駛到蘇伊士運河的法國游船上感染了腺鼠疫(黑死病),德雷勒醫生用噬菌體給他們治療,竟然讓他們全部康復。

不過到了,20世紀40年代就已歸于冷卻,一方面是20世紀30年代發現了抗生素,已經有了對付細菌的強有力的武器,另一方面是活病毒當成藥物的做法,還是讓不少醫生精神緊張。

但是來到了新世紀之后,病菌的抗藥性,超級細菌的出現,讓噬菌體療法重獲關注。

2008年,波士頓大學的生物學家詹姆斯·柯林斯(James Collins)和麻省理工學院的盧冠達,成功改造出了用來對付細菌的噬菌體。

這種新噬菌體對付細菌特別有效,是因為它被改造成能直接攻擊細菌的生物膜。

病毒星球,我們與病毒共存

按照生物學上的分類,病毒不算是生命,但是也不是非生命,這讓我們意識到,在生命和非生命之間,并不是涇渭分明的兩個陣營,而是一條連續的譜系。

地球上生命的誕生和發展,都有病毒參與其中,各種生物的基因組中,都能找到病毒的基因,生物的DNA中,總有來自病毒的DNA片段,這是在漫長的生物歷史中,被病毒感染而留下的痕跡,其中一些基因甚至為生物所用,幫助誕生了全新的物種,

病毒對生物和文明的影響,病毒只是寄生在細胞中,簡單的復制自己,但是這種行為并不一定只會帶來災難,天花病毒流感病毒在歷史上影響了文明的進程,但是特定的石菌體等病毒也可以幫助治療細菌感染,

本書作者

卡爾·齊默(Carl Zimmer),知名科普作家,在耶魯大學教授科學和環境寫作。他寫過多本廣受歡迎的科普作品,包括《演化》《在水的邊緣》《萬物身刻》等,曾于2007年摘得美國國家科學院科學傳播獎(The National Academies Communication Award),這一獎項是該領域的桂冠榮譽。

我是梅洛哥,了解新知,記錄時代,解讀多元世界。

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