能一传十、十传百的冠状病毒到底是不是生命? 新华网客户端2021-01-21 11:27:21 特别声明:本文为新华网客户端新媒体平台“新华号”账号作者上传并发布,仅代表作者观点,不代表新华号的立场及

 jinlong   2021-01-22 07:55   387 人阅读  0 条评论

能一传十、十传百的冠状病毒到底是不是生命?

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2020年,注定会被写进人类的传染病史册。这场人类与新冠病毒(COVID-19)旷日持久的“战争”,已经夺去了数以万计的生命。

而对于这类通常由一个核酸分子(DNA或RNA)加上蛋白质构成的,一般通过感染其他生物为自己“续命”的小东西,它又到底是不是生命?

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人类T细胞(蓝色)正在被HIV病毒(黄色)攻击的扫描电子显微镜图像。

图片来源:Seth Pincus, Elizabeth Fischer and Austin Athman, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health

你可能常常听说,DNA、RNA是生命密码,里面保存着生物的遗传信息。而我们熟知的新冠病毒、HIV、SARS、流感病毒等等,一般都是通过空气、水或者其他媒介传播来“感染”其他生物的。

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SARS病毒(图片来源:rutherford-research.ca)

这么说起来,病毒也是生命吗?它们是活着的吗?

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病毒攻击细胞的场景

单从结论的角度来说的话,一些生物学家认为病毒并不是生命,但也有人却认为它们是生命。他们的观点差异非常大,而且这些差异全在于他们怎么定义“生命”

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19世纪末的时候,人们第一次发现病毒的存在。(知识点)那时候研究狂犬病和口蹄疫的人发现这些疾病是由于一些类似于细菌的小东西造成的,不过这些小东西的个头比细菌还要小,它们还能从一个患者传给另一个。那个时候的人们认为病毒是一种生命。

直到1935年,化学家、病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利(Wendell M. Stanley)和同事首次分离出了病毒——烟草花叶病毒。他们发现,这种病毒是由复杂的分子——核酸以及包裹在外面的蛋白质构成的。

不过那个时候还没有办法对它进行仔细的研究,所以他们认为病毒只是一些具有复杂性质的化合物而已。后来斯坦利因为这项研究获得了诺贝尔化学奖,而不是生理学或医学奖。

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T4噬菌体病毒(左)、烟草花叶病毒(中)、流感病毒(右)的形态

许多生物学家们说,如果“生命”指的是能够靠自己的力量复制的东西,那么病毒就不是生命。植物、动物这些生物有一些能够让自身复制的细胞机制。病毒不是细胞,它们只是一些有蛋白质包裹的、相对裸露的DNA和RNA,它们没有办法靠自己的力量实现自我复制:病毒需要入侵活着的有机体才能复制。

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噬菌体病毒靠细菌才能实现复制

病毒就好比是一份简单包装的RNA或DNA快递,有人签收(进入细胞)以后它们才能实现自我复制,当然这是通过绑架宿主细胞的方式。

传统上认为,生命应该具有七大特征:

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生命的七大特征(传统观点)

  1. 体内平衡:能够调节体内环境、将身体维持在一个相对恒定的状态,例如恒温动物能发汗来降低过热的体温,也能靠发抖来产生额外的热量以保持体温。

  2. 组织性:由一个或以上的生物基本单位──细胞所组成。

  3. 新陈代谢:能够通过将非生物物质转换为细胞成分,以及通过分解有机物来获取和转化能量。生物体需要能量来维持体内平衡及产生其他生命现象。

  4. 生长:细胞体积能够增大,细胞分裂后还能继续成长。

  5. 适应:对环境变化做出反应的能力。这种能力对生存非常重要,生物可以通过进化适应环境。

  6. 对刺激做出反应:反应有许多方式,比如单细胞的变形虫被触碰时会收缩;高等生物则有更复杂的反射。最常见的反应是运动,例如植物的叶片转向太阳、动物追捕猎物等。

  7. 繁殖:能够产生新的个体。繁殖方式包括,只需一个亲本的无性生殖和需要至少两个亲本的有性生殖。

但是,一些生命体并不符合上面的所有7条特征。比如,大多数杂交动物,比如骡子(马和驴的杂交)就不能产生后代,因为它们没有繁殖能力。所以上面这种传统的定义实际上并不符合所有生物的情况。

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正端指向的分子马达(一种蛋白质)在微管上运输囊泡(图片来源:The Inner Life of the Cell)

如果把一块石头、一盆草和一只猫放在房间里几天,草和猫都会发生变化,但是石头还是原来的样子。

从某种意义上讲,病毒就像石头,因为许多病毒在孤零零的时候也不会发生变化。

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白细胞攻击细菌

生命体会寻找让自己活下去的资源,比如植物会寻找太阳,动物会去寻找食物。但是病毒在孤零零的情况下什么也不做

如果要说病毒是死的,似乎也不太恰当,因为病毒接触到活细胞后就会完全改变自身的行为。而且它们还携带着遗传物质:DNA或RNA。很明显,把病毒比喻成石头并不确切,但它们和细菌等细胞也绝不是一回事。

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大蚊幼虫精母细胞的减数第一次分裂。(图片来源:darchive.mblwhoilibrary.org)

不过,有人不同意上面这些“生命”的定义。其实现在仍有许许多多哲学家和科学家在不断争论到底什么叫“生命”。

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白细胞攻击细菌,圆球状的细胞是红血球

有人提出,或者我们应该改一改“生命”的定义。因为世界上最初的生命形式可能就是一些RNA分子,它们在合适的条件下就会自我复制,就好像病毒一样。病毒可能就是从这样简陋的“生命形态”中进化出来的,不过最后它们失去了独立繁殖的能力。

病毒有自己的进化历史,而且这段历史可能长达数十亿年之久。病毒有一些它们才有的特殊的酶,在其他生命体里可找不到。

还有人说,病毒就像种子。种子在生根发芽前就像沉睡的沙粒,但是它们却有发育成生命体的潜能。病毒就像种子,在进入宿主细胞前也在安静地沉睡。

而后来发现的病毒也在挑战人们对于生命的定义。2008年,法国科学家发现了一种拟菌病毒(Mimivirus),它们的个头有细菌这么大,而且非常复杂,超出了我们对病毒的一般认识。它的发现让“病毒是不是生命这个问题”的答案再次变得不确定。

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体型和复杂性异乎寻常的拟菌病毒(图片来源:Didier Raoult)

病毒究竟是不是生命,你会怎么看呢?评论区见。

撰文 | 七君


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