北京白癜风治疗哪里最好 https://wapjbk.39.net/yiyuanfengcai/ys_bjzkbdfyy/图片来自《国家地理》摄影：LENNARTNILSSONTT/科学图片社（由两张照片合成）
尽管作为引发疾病的媒介而令人恐惧，但病毒也能创造奇迹——从生命之始就参与塑造和进化。
我们人类大约有8%的DNA来自病毒，这些病毒曾感染我们很久以前的祖先并将病毒基因修补到他们的基因组中；其中一些基因现在在胚胎发育的早期阶段以及在围绕这个十三周大小胎儿的胎盘中（见上图）发挥着至关重要的作用。
让我们想象一下一个没有病毒的地球！
我们挥动魔杖，它们都消失了：
狂犬病病毒突然消失了，脊髓灰质炎病毒消失了，可怕的致命的埃博拉病毒消失了，麻疹病毒、腮腺炎病毒，还有各种流感病毒都消失了，人类的痛苦和死亡大大减少了。
艾滋病毒消失了，从此艾滋病灾难不再发生过。
尼帕病毒、亨德拉病毒、马丘波病毒和辛诺柏病毒都消失了——别理会它们曾经留下的混乱不堪的记录了。
登革热消失了；所有的轮状病毒都消失了——这是对发展中国家每年数十万死亡儿童的极大怜悯。
寨卡病毒消失了；黄热病病毒消失了；
那些由猴子携带的传染给人类时通常会致命的猴疱疹病毒B也消失了；再也没有人患上水痘、肝炎、带状疱疹，甚至普通感冒。
天花呢？这个病毒于年已经在世界范围内被消灭；现如今，最后一批存放在高度安全的低温冰箱中的样本也如幽灵般的消失了。
年的SARS病毒，标志着现代大流行时代的警报，消失了。当然，还有邪恶的SARS-CoV-2病毒，那个导致COVID-19的罪魁祸首，给社会带来的影响变化莫测，它如此棘手、如此危险、如此容易传播，都已经不复存在了。
您感觉一切都更好了吗？
并不！
实际情况比您想象的更让人无所适从。事实是，我们生活在一个充满病毒的世界——种类繁多，数量无法估量。
在可观测的宇宙中，仅海洋就可能包含比恒星数量更多的病毒粒子。哺乳动物可能携带至少,种不同种类的病毒。当加上那些能感染非哺乳动物、植物、陆地细菌和其他所有可能的宿主的病毒时，总数会达到……不计其数。
图片来自《国家地理》摄影CRAIGCUTLER
它们不仅数量庞大，而且影响力惊人：在这些病毒中，有很多给地球上的生命（包括人类生命）带来了适应性的好处，而不是危害。
没有它们，人类将无法继续。没有它们，我们就不会从原始的淤泥中崛起。比如，有两种起源于病毒的不同长度的DNA，现存在于人类和其他灵长类动物的基因组中；令人惊讶的事实是，没有它们，怀孕将不可能实现。还有一种病毒DNA，存在于陆生动物的基因中，更令人惊讶的是，它们有助于将记忆包装和存储在微小的蛋白质气泡中。还有一些其他来自于病毒的基因，有助于胚胎的生长、免疫系统的调节、抑制癌症——这些重要的影响现在才开始被理解。事实证明：病毒在引发重大进化转变方面发挥了关键作用。
如果像我们脑海里所想的那样消除所有病毒，我们这颗星球上丰富的生物多样性将如一座美丽的木屋，因每颗钉子都被忽然移除而轰然坍塌。
是的，病毒是一种寄生生物。但有时这种寄生更像是共生，寄生者和宿主相互依赖，彼此受益。就像火一样，病毒是一种既不好也不坏的现象。它们可以带来好处，也可以带来破坏——一切都取决于病毒，取决于具体情况，取决于您的参考点。它们是进化的黑暗天使，优秀而可怕。这就是它们如此有趣的原因。
要了解病毒的多样性，您需要从它们“是什么”和“不是什么”的基础知识开始。比较而言，说它们“不是什么”更容易——它们不是活细胞。
为了构成你我的身体、章鱼或报春花的身体，一个一个的细胞经过大量组装，形成用于构建蛋白质、包装能量和执行其他特殊功能的精密机器——这取决于该细胞是否碰巧是肌肉细胞或木质部细胞或神经元。细菌也是细胞，具有相似的属性，但要简单的多。而病毒不是这样。
想阐述清楚“什么是病毒”这个问题复杂至极，以至于在过去多年里它的定义不断发生变化。
研究烟草花叶病毒的荷兰植物学家MartinusBeijerinck在年推测它是一种传染性液体。
有一段时间，病毒的定义主要取决于它的大小——一种比细菌小得多的东西，但它像细菌一样会引发疾病。再后来，病毒被认为是一种亚微观媒介，只带有非常小的基因组，可以在活细胞内复制——但这只是朝着更恰当的理解迈出的第一步。（看看病毒是如何近距离观察的。）
“我将为一个自相矛盾的观点辩护，”法国微生物学家安德烈·洛夫(AndréLwoff)在年发表的一篇有影响力的论文《病毒的概念》中写道，“即病毒就是病毒。”这不是一个很明确的定义，而是一个客观的警告——换句话说“对它们自己来说是独一无二的”。他清了清嗓子，开始了复杂的解释。
Lwoff知道：描述病毒比给病毒下定义更容易。每个病毒颗粒都由包装在蛋白质胶囊（即衣壳）内的一系列遗传指令（写在DNA或其他信息承载分子、RNA中）组成。在某些情况下，衣壳被膜状包膜（如焦糖苹果上的焦糖）包围，保护病毒并帮助它抓住细胞。病毒只有通过进入细胞，并控制能将遗传信息转化为蛋白质的“3D打印机器”，才能实现复制自己。
如果宿主细胞不走运，就会制造出许多新的病毒颗粒，它们会造成细胞破裂，细胞就会变成残骸。这种损害——例如SARS-CoV-2在人类气道上皮细胞中造成的损害——就是病毒如何成为病原体的部分原因。
但如果宿主细胞幸运的话，病毒也许只是暂时安顿在这个舒适的前哨——要么处于休眠状态，要么将它的小基因组反向整合到宿主的基因组中——然后等待时机。
这种可能性对于基因组的重组、进化，甚至对我们作为人类的身份认同感都有很多影响，后面我将会继续谈论这个话题。
现在有一种迹象：在年一本广受欢迎的书中，英国生物学家彼得·梅达瓦尔和他身为编辑的妻子珍断言：“没有一种病毒会带来好处：众所周知，病毒是‘一条被蛋白质包裹的坏消息’。”他们错了，当时的许多科学家也如此，并且可以理解的是，任何对病毒的了解仅限于流感和COVID-19等坏消息的人仍然接受这一观点。但是今天，一些病毒被认为是有益的，它们包裹在蛋白质中进行基因调度，视情况而定是好还是坏。
最早的病毒是从哪里来的？这要求我们往回看大约40亿年，那时地球上的生命刚刚从长分子、更简单的有机化合物和能量的“大杂烩”中出现。
假设一些长分子（可能是RNA）开始复制。随着这些分子——第一个基因组——繁殖、突变和进化，达尔文的自然选择将从这里开始。为了争取竞争优势，有些分子可能在膜和壁内找到或创造了自我保护，从而产生了第一批细胞。这些细胞通过裂变产生后代，一分为二。它们也会在更广泛的意义上分裂，分化成细菌和古生菌，这是细胞生命三个领域中的两个。第三个，真核生物，在后来也出现了。它包括我们自己和其他所有生物（动物、植物、真菌、某些微生物），这些生物都由具有复杂内部解剖结构的细胞组成。这是我们现在所描绘的生命之树上的三大分支。
但是病毒在哪里呢？它们是第四个主要枝干吗？或者它们是一种槲寄生，一种从别处飘来的寄生生物？大多数版本的进化树完全忽略了病毒。
一种观点认为，病毒不应该被列入生命之树，因为它们不是活的。这是一个挥之不去的争论，取决于如何定义“活的”。更有趣的一种观点是，把病毒纳入名为“生命”的“大帐篷”中，然后去探讨它们是如何进入的。
目前有三个主要假说来解释病毒的进化起源，科学家们将其称为病毒优先、病毒逃逸和病毒减少。
病毒优先的概念是病毒在细胞之前就已经存在，以某种方式直接从原始“大杂烩”中组装而成。
逃逸假说假定基因或基因组片段从细胞中泄漏出来，被包裹在蛋白质衣壳中，然后开始“游手好闲”，直到找到一个新的生态位开始寄生。
减少假说表明，病毒起源于那些在竞争压力下变小的一些细胞（如果小而简单，则更容易复制），它们不停地脱落基因，一直减小到只有寄生在细胞才能存活的极简状态。
还有第四种假说，称为嵌合假设，它的灵感来自于另一类遗传元件：转座子（有时称为跳跃基因）。
遗传学家芭芭拉·麦克林托克在年推导出它们的存在，这一发现为她赢得了诺贝尔奖。这些机会主义元件通过从基因组的一个位置跳到另一个位置，在极少数情况下从一个细胞跳到另一个细胞，甚至从一个物种跳到另一个，利用细胞资源一遍又一遍地复制自己，从而实现达尔文学说式的成功。自我复制可以保护它们免于意外灭绝。它们异常地积累，大约构成了人类基因组的一半。
根据这个想法，最早的病毒可能就是这些元件从细胞中借用蛋白质，将裸露的自己包裹在保护性衣壳内而产生的——这是一种更复杂的策略。
每一个假说都有其值得认同的地方。但在年，巨型病毒这一新的证据使得专家们的意见更倾向于减少假说。
它是在阿米巴原虫中发现的，阿米巴原虫是单细胞真核生物。这些变形虫是从英国布拉德福德的一座冷却塔中的水中收集的。其中一些变形虫体内有神秘的斑点，大到可以通过光学显微镜看到（病毒一般太小了，只能通过电子显微镜才能看到），它们看起来像细菌，但是科学家们尝试检测其中的细菌基因时，却什么也没有发现。
最后，法国马赛的一组研究人员用这种东西感染其他变形虫，对其基因组进行测序及鉴定识别，并将其命名为Mimivirus，因为它模仿细菌，至少在尺寸大小方面。它的直径很大，比最小的细菌还要大。它的基因组对于病毒来说也很大，几乎有万个碱基，而流感病毒的基因组为13,个，天花病毒的基因组甚至为,个（DNA和RNA一样，是一种长分子，由四个不同的分子碱基组成，这些碱基的写法用第一个字母缩写替代）。它是一种“不可能的”病毒：本质上是病毒，但尺寸太大，就像新发现的亚马逊蝴蝶四英尺的翼幅。
Jean-MichelClaverie是马赛研究组的高级成员。他告诉我，Mimivirus的发现“造成了很多麻烦”。为什么？因为基因组测序揭示了四个非常出乎意料的基因——编码酶的基因，这些基因被认为是独特的细胞基因，以前从未在病毒中见过。Claverie解释说，这些酶是通过遗传密码翻译将氨基酸组装成蛋白质的成分之一。
对于这些通常在细胞中很活跃的“花里胡哨”的酶的发现，Claverie说，“所以，问题是：当病毒拥有可以支配的细胞时，它到底想干什么？”
究竟要干什么？合乎逻辑的推论是，Mimivirus将它们作为保留物，因为它的谱系源于细胞的基因组减少。
Mimivirus并非意外。很快在马尾藻海中发现了类似的巨型病毒，早期的名称变成了一个属。Mimivirus，包含几个巨型病毒。然后，马赛团队又发现了另外两个庞然大物——同样，都是变形虫的寄生生物——一个取自智利海岸的浅海沉积物，另一个取自澳大利亚的一个池塘。
这两个“寄生虫”有Mimivirus的两倍大，甚至更异常，它们被分配到一个单独的属中。正如他们在年所解释的那样，由于对“它们的进一步研究预期会出现惊喜”，Claverie和他的同事们将其命名为潘多拉病毒。
Claverie在该论文上的资深合著者是病毒学家和结构生物学家ChantalAbergel（也是他的妻子）。关于潘多拉病毒，Abergel疲惫地笑着告诉我：“它们极具挑战性——它们是我的宝贝。”她解释说，很难分辨它们是什么，这些生物与细胞如此不同，与经典病毒如此不同，携带着许多前所未有的基因。“所有这些都让它们既迷人又神秘。”
有一段时间，她称它们为NLF（newlife-form）：新的生命形式。但根据“它们没有通过裂变进行复制”的观察结果，她和她的同事意识到它们是病毒——迄今为止发现的最大和最令人困惑的病毒。
这些发现让马赛团队大胆提出了“减少假说”的变体。也许病毒确实起源于古老细胞的不断缩小，是地球上不再存在的某种细胞。这种“祖先原始细胞”可能与今天已知的所有细胞的普遍共同祖先不同——并与之竞争。也许这些原始细胞失去了竞争，被排除在所有可能有自由生命的环境之外。它们可能作为寄生生物在其他细胞上存活下来，并缩小了它们的基因组，成为我们所说的病毒。在那个消失的细胞领域，也许只剩下病毒，就像复活节岛上的巨大石头。
巨型病毒的发现启发了其他科学家，尤其是巴黎巴斯德研究所的PatrickForterre，就“什么是病毒”以及“它们在细胞生命的进化和功能中曾经发挥、并继续发挥的建设性作用是什么”提出了新的想法。
Forterre提出，以前对“病毒”的定义是不充分的，因为科学家们将病毒颗粒——基因组的衣壳包裹的部分，更准确的说是“病毒粒子”——与病毒的整体混淆了。他认为：这就像将种子与植物混淆或将孢子与蘑菇混淆一样，是错误的。
在他看来：病毒粒子只是传播机制；病毒真正的完整性还包括它在细胞内的存在过程，一旦它抓住了细胞的机制，它就会复制更多的病毒粒子，更多的自身种子；将这两个阶段放在一起，就可以看到细胞已经有效地成为病毒生命史的一部分。
Forterre为合并后的实体发明了一个新名称“virocell”，从而支持这一概念。这个想法也解决了“活着”或“非活着”的难题。
根据Forterre的说法，病毒粒子是无生命的，但当病毒是病毒细胞时，它就是活着的。
“virocell概念背后的想法，”他在巴黎通过Skype告诉我，“主要是想
