病毒是来自于微观世界中的“巨型杀手”而并非生命体

世界有不同的划分方法。在现代科学时代，按照尺寸大小，人类通常把世界分为宏观世界与微观世界，但是这个划分现在看来是过于简单和笼统了。统一信息论别开生面，按照结构复杂程度的不同，将世界划分始基世界、极限世界、微观世界、宏观世界、生命世界、超生世界等6个世界，这六个世界是按照从低级到高级逐渐演化而来的。这里涉及到一个关键问题：在世界划分中，病毒的归属一直有很大的争论。通常的观点是把病毒划归微生物，但也有人认为病毒不属于生命范畴，当然也就不属于微生物了。本文采纳后者的观点，并认为病毒是来自于微观世界中的“巨型杀手”。

基于人类感官的可视性，作为宏观世界的米级尺度量级一般要大于10-6m（米），而作为微观世界的纳米级尺度量级要小于102nm（纳米）。这是因为人眼能看清的最小物体的尺度为0.1-0.2mm（毫米），而光学显微镜的最高分辨率为200nm，即是说：即便借助光学显微镜，人类感官所能直接感知的最小尺度也不会超过200nm。尺度更小的物质观测只能通过电子显微镜进行模拟性的数据计算和推测了，但这已经不是仅凭感官所能直接感知的世界了。因此，纳米是微观物质区别于宏观物质的基准量级，或者说需要借助于电子显微镜才能观测的世界属于微观世界。

一般认为，当一种物质的尺度可以用纳米来度量的时候，那么我们就进入了微观世界。如典型原子的直径为0.1 nm左右，一般分子直径大小为0.4nm左右，蛋白质分子的直径大约在1-100nm之间。另外，通常说的纳米技术也是以控制单个原子、分子来实现特定的功能，其所涉及的范围是以物理及化学为主体的微观世界。

按照上面这个观点，那些被称之为微生物的微生物细菌、真菌和少数藻类等应归属于宏观物质世界。细胞的平均直径在10-20微米之间，即便作为最小细胞的支原体的大小也为0.1-0.3微米，而真菌和藻类甚至能够肉眼可见。所以，细菌、真菌和少数藻类等虽然被称之为微生物，但却属于宏观物质世界。不过，现代生物学却把病毒也归于微生物的范畴，这就需要打一个大大的“？”了。

首先，相比于其他微生物，病毒的尺度显得非常小，明显不属于一个量级。据准确数据统计，病毒的直径多数在20-200nm，较大的病毒直径为300-450nm,较小的病毒直径仅为18-22nm，这已经与一些大分子的直径差不多了，它们中的大部分是为光学显微镜所看不到了。据此而论，病毒在尺度上很难归属于宏观物质世界。

而就基本属性而言，病毒也与微生物有本质区别。病毒是一种非细胞生命形态，没有自己的代谢机构，没有酶系统。病毒不能独立生存，离开了宿主细胞，就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。它的复制、转录、和转译的能力都是在宿主细胞中进行，当它进入宿主细胞后，它就可以利用细胞中的物质和能量完成生命活动，按照它自己的核酸所包含的遗传信息机械性地产生和它一样的新一代病毒。因此，独立的病毒完全不具备生物功能，不具备微生物的基本条件。也正因如此，生物学界也有很多人反对把病毒列入微生物范畴。

就基本构成方面，病毒更接近于高分子化合物。我们知道，有机分子本身就属于微观的化学范畴，而病毒只是一个由核酸长链和蛋白质外壳简单构成的组合体。病毒的外壳由刺突糖蛋白、小包膜糖蛋白、膜糖蛋白等机制蛋白分子组成，而内核则是由双股或单股的DNA及RNA构成，这种结构更像一种活性较高的有机大分子的化合物组合，它们是可以在非生命的微观世界中通过宇宙演化而来。

基于此，我们认为应该对病毒的属性进行重新考虑。病毒不具备进入生命世界的基本条件，称之为高分子化合物更为适合，它们理应属于微观世界物质。不过，病毒的有机活性毕竟高于一般化合物，且其个头也比一般的分子和化合物要大一号，故将其称之为“巨微物质”更为合适。对此，我们可以把病毒想象为是微观世界的一个“阴谋”：微观世界的微小“个体”们，通过不断的物理和化学演进，最终成功进化出可以高效杀伤生命世界的高级个体——一个可以杀伤生命世界的“巨型杀手”，以求摧毁更高级的生命世界。

病毒是微观世界中的“巨物”

当然，我们也可以将病毒同时列入微生物和化合物的范畴进行通盘考虑，从生物化学方面进行统一研究。对此问题，中国可能已经意识到了。在这次新冠疫情爆发时，中国曾经派出生化专家组，但是否真的认识到了病毒作为微观物质的化学属性及运作机制并引起足够重视就不得而知了。

下面就让我们根据现代科学已有知识，简单了解一下现代生物学是如何认知冠状病毒的构运行机制和构成的。

国际病毒分类委员会（ICT V）第七次报告（1999），将所有已知的病毒根据核酸类型分为DNA病毒——单股DNA病毒，DNA病毒——双股DNA病毒，DNA与RNA反转录病毒，RNA病毒——双股RNA病毒，RNA病毒——单链、单股RNA病毒，裸露RNA病毒及类病毒等八大类群。此外，还增设亚病毒因子一类。这个报告认可的病毒约4000种，设有三个病毒目，64个病毒科，9个病毒亚科，233个病毒属，其中29个病毒属为独立病毒属。亚病毒因子类群，不设科和属。包括卫星病毒和prion（传染性蛋白质颗粒或朊病毒）。一些属性不很明确的属称暂定病毒属。按照病毒的形态，还可以分为：⑴球状病毒；⑵杆状病毒；⑶砖形病毒；⑷冠状病毒；⑸丝状病毒；⑹链状病毒；⑺有包膜的球状病毒；⑻具有球状头部的病毒；⑼封于包含体内的昆虫病毒。

冠状病毒直径约80～120nm，基因组5′端具有甲基化的帽状结构，3′端具有poly(A)尾，基因组全长约27-32kb，是目前已知RNA病毒中基因组最大的病毒。第九次国际病毒学分类委员会报告将冠状病毒科分为三个属即α、β和γ属，共计17种，2019新型冠状病毒（COVID-19）是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒，其余6种分别是HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV（引发重症急性呼吸综合征和MERS-CoV（引发中东呼吸综合征）。

冠状病毒粒子呈不规则形状，直径约60-220nm。病毒粒子外包着脂肪膜，膜表面有三种糖蛋白：刺突糖蛋白；小包膜糖蛋白；膜糖蛋白。少数种类还有血凝素糖蛋白。冠状病毒的核酸为非节段单链（+）RNA，长27-31kb，是RNA病毒中最长的RNA核酸链，具有正链RNA特有的重要结构特征：即RNA链5’端有甲基化“帽子”，3’端有PolyA“尾巴”结构。这一结构与真核mRNA非常相似，也是其基因组RNA自身可以发挥翻译模板作用的重要结构基础，而省去了RNA－DNA－RNA的转录过程。冠状病毒的RNA和RNA之间重组率非常高，病毒出现变异正是由于这种高重组率。重组后，RNA序列发生了变化，由此核酸编码的氨基酸序列也变了，氨基酸构成的蛋白质随之发生变化，使其抗原性发生了变化。而抗原性发生变化的结果是导致原有疫苗失效，免疫失败。

冠状病毒成熟粒子中，并不存在RNA病毒复制所需的RNA聚合酶（Viral RNA polymerase），它进入宿主细胞后，直接以病毒基因组RNA为翻译模板，表达出病毒RNA聚合酶。再利用这个酶完成负链亚基因组RNA（sub-genomic RNA）的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成，以及病毒基因组RNA的复制。冠状病毒各个结构蛋白成熟的mRNA合成，不存在转录后的修饰剪切过程，而是直接通过RNA聚合酶和一些转录因子，以一种“不连续转录”的机制，通过识别特定的，TRS），有选择性的从负义链RNA上，一次性转录得到构成一个成熟mRNA的全部组成部分。结构蛋白和基因组RNA复制完成后，将在宿主细胞内质网处装配（assembly）生成新的冠状病毒颗粒，并通过高尔基体分泌至细胞外，完成其生命周期。

这是现代生物学对病毒运行机制的一般分析，生物学家们认为，冠状病毒正是基于此而不断生物体内内进行异质破坏的。但这个理论是否正确或准确哪？本文作者认为，如果站在微观世界的角度上，病毒的破坏机制将是另外一种天地。

重要结论。病毒的属性认定是个非常重要的新课题，如果不能很好定位，将不能很好地应对其对人类的侵害。相比单纯的生物学研究，如果将病毒列入微观物质世界，将能够提高对病毒的认知水平，从化学甚至量子物理方面解读病毒的构成和发生过程，可以使人类能够在更基础的层面上研究病毒，有利于寻求更佳的突破口。