越简单的结构越难瓦解？连细胞都没有的病毒为什么这么难对付

平时我们所说的生物，无论是原核生物(细菌和古菌)，还是真核生物(动物、真菌和植物)，都是由细胞组成的。除了这些细胞类型的生物，地球上还有另一类数量极其庞大的非细胞类型的生物体，这就是病毒(virus)。在这个不同寻常的春节假期里，几乎所有人的注意力都落在“新型冠状病毒”上。新型的背后，是各种各样“旧型”病毒，有人说，如果把所有的病毒列出来，人类发展史看上去就是一部与传染病做斗争的历史：天花病毒、甲流病毒、登革热病毒、SARS冠状病毒、埃博拉病毒等，都曾夺走人类大量的生命。这些微小的生物，在人类不经意间就可以完成一次入侵，可能是一个喷嚏，也可能是一次身体接触。

病毒是什么

病毒是具有生命最基本特征的非细胞形态结构的寄生性微小生命体，它们是生物界中最小的一类生物，直径只有10～300纳米，不能独立进行代谢活动，只能在特定的宿主细胞中以核酸复制的方式复制增殖。蛋白质是病毒的主要组分。衣壳蛋白包裹核酸形成保护性的外壳。膜蛋白与外层脂质相连接，又同内部的核壳相连接，起到维系病毒内外结构的作用。糖蛋白位于包膜表面。

与其他生物不同，病毒只有一种核酸，含DNA的称DNA病毒，含RNA的称RNA病毒。所以病毒基本上就是由蛋白质包裹的DNA或者RNA。病毒没有细胞质，即没有一个水溶液的环境。由于地球上的生命活动是以水为介质的，没有水溶液的环境也意味着没有化学反应，所以病毒没有自己的新陈代谢。在单独存在时，病毒没有通常意义上的生命活动，因而病毒曾被视为非生物。我们平时所见的病毒照片，基本上都是病毒颗粒，即它们在细胞外的模样。

病毒的结构虽然相对简单，但是却含有储存生命信息的分子，DNA或者RNA。一旦侵入到活细胞内部后，这些基因指令就可以调动细胞里面的原料和能量，复制合成自己所需要的遗传物质和蛋白质。从这个意义上讲，病毒就是只有指挥部，没有工厂的单位，指挥部进入别人的工厂发号施令，由这些工厂来生产自己。

病毒与真菌、动物一样，依靠其他生物的有机物来“生活”。真菌和动物还要自己消化而后吸收有机物，再用“基本零件”(氨基酸、核苷酸、葡萄糖等)来建造自己的身体，病毒把这些活动全免了，只发指令，其他一切活动都靠被感染的细胞进行。

病毒的种类繁杂，据科学家估计有数百万种之多，且数量极其庞大。如果按照宿主类型，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒等。动物病毒主要侵染脊椎动物和节肢动物，包括多种人类常见疾病的病原体。植物病毒主要侵染有花植物，常给人类带来经济损失。细菌病毒又称噬菌体，寄生于细菌的病毒也可以间接造成人类疾病。

也就是说地球上所有的生物无论是动物、植物、真菌，还是细菌和古菌，都不能免于病毒的攻击，而且同一种生物还可以被多种病毒感染，例如人就可以被流感、肝炎、SARS、艾滋病、狂犬病、脑膜炎、天花、麻疹、水痘等病毒感染。

病毒如何感染细胞

病毒感染宿主细胞时，将走过6个步骤：吸附、侵入、脱壳、生物合成、组装和释放。病毒颗粒表面的蛋白质就像一个个钥匙，要感染细胞，就一定要找到能打开的锁，而这些锁就是宿主细胞的表面特有的受体蛋白分子，叫做“靶点”。“识别”到靶点之后，病毒就“盯上”了目标细胞。进入到细胞里面后病毒的感染性核酸“脱下”蛋白质外壳，像蒲公英一样分散解体，把遗传物质（DNA、RNA）撒出来，到达宿主细胞核。细胞核不能分辨哪个是病毒的DNA、RNA，于是不断复制病毒的核酸和蛋白质，新合成的病毒核酸和蛋白质，会组装成子代病毒，最后子代病毒再释放到宿主细胞外，感染其他的细胞。

由于生物的细胞在大小和结构上有很大的不同，即使是同一种生物也有不同类型的细胞，某种结构的病毒常常只能感染适合它的细胞，而不能感染别的类型的细胞。根据要进入的不同细胞，病毒也有不同的进入方式。

噬菌体感染细菌是通过将DNA注射进入细胞的方法。由于细菌的细胞膜外面还有细胞壁，整个噬菌体进入细菌的细胞有困难。噬菌体附着在细菌表面后，DNA被直接注射进细菌的细胞质，噬菌体的其余部分则留在细胞外。噬菌体在细胞中复制生成时，蛋白质的外壳首先形成，里面还没有DNA。噬菌体的DNA是在末端酶的帮助下，像压缩弹簧那样把DNA包装进“头部”的。

动物的细胞没有细胞壁，所以病毒可以直接和细胞质接触。病毒通过细胞表面的特种蛋白与细胞结合，在特异结合完成后，细胞会用内吞的方式把病毒“吞”入细胞，所以整个病毒都会进入细胞。进入细胞后，衣壳蛋白质解离并且被细胞降解，释放出遗传物质。

植物的细胞也有细胞壁，而且由于植物的细胞远大于细菌，其细胞壁也比细菌的细胞壁厚得多。感染植物的病毒，无法直接进入植物细胞，而需要等待植物细胞的损伤。但是一旦进入细胞，它们能够通过胞间连丝(细胞之间通过小孔建立的细胞质联系)从一个细胞进入另一个细胞。

人类如何抵抗病毒？

基本上地球上所有的生命形式，都会受到病毒的侵害。所以从原核生物开始，所有的生命形式都有抵御病毒攻击的机制。这就是生物的防卫系统，也叫免疫系统。病毒和细胞生物之间，就在这种进攻和防御的斗争中建立大体平衡的关系，并且双方都在这场无休止的斗争中不断演化。

通过长期与细菌和病毒的抗争，人类通过自身进化构建了免疫系统的三道防线：皮肤和黏膜及其分泌物构成第一道防线；体液中的杀菌物质和吞噬细胞构成第二道防线；由免疫器官（扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓和脾等）和免疫细胞（淋巴细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞）借助血液循环和淋巴循环构成的第三道防线。

正是这三道防线帮助人类抵御了绝大多数的病毒和细菌入侵，免疫系统从婴儿出生即开始“记住”这些微生物，在抗击部分病源过程中产生抗体并终生免疫。

面对新型病毒导致的传染病，人们的第一反应是寄希望于特效药和疫苗的研制。然而遗憾的是，针对一种全新病毒的特效药和疫苗在短时间内很难发挥较大的作用。一般情况下，新药研发从无到有，要历经药物发现、临床前研究和临床试验，最后才能进入医药市场用于治疗疾病。细说起来可谓步步荆棘，成功者凤毛麟角。而且病毒的变异速度太快了，研制抗病毒药物的传统策略是“一种病毒，一种药物”，即找到一种能够通过与病毒蛋白质的部分结合来封锁病毒复制的药物。这种办法的问题就是任何微小突变造成的蛋白质形状改变都会致使药物失效。可能药物或疫苗刚做好，病毒就已经转移变异了。

所以对于各类新型病毒，很难短时间内找到特效药物，治疗过程主要还是通过辅助呼吸、抗感染、补充体液、减轻症状等方法维持患者的生存，然后调动患者自身的免疫系统来对抗入侵的病毒。