【原】聊聊人类与病毒的关系

聊聊人类与病毒的关系

陈砚平

随着新冠病毒所致的疫情在全国散布开来，病毒这个词语现在是变得家喻户晓。其实，能引起人类瘟疫的病毒只是极少极少数，完全没必要一说到病毒就恐慌。

一、概说

病毒是地球上种类和数量最多的生物群体，其数量大约是细菌总数的10倍。有专家做过研究，每天都有8亿个左右的病毒落到每一平方米的土地上。有人推测，这些病毒来自对流层和飞机飞行的高度之间，也就是说天空中有大量病毒环绕着地球作洲际旅行。这些全球传播的病毒大多数是随着浪花散播到大气中的，还有一部分通过沙尘暴进入大气。

病毒是很特殊的生命形式，它只有进入了相应的细胞里以后，才开始表现出它的生命力。进入细胞以后，它征用细胞的生产线生产自己的部件，并在该细胞内完成组装新一代病毒，组装完之后，摧毁这个细胞，数以千计的子代病毒倾泻而出，又去攻击旁边的细胞。

所以有人把病毒比作是细胞内的寄生虫。

细菌在适宜条件下，二三十分钟就能繁殖一次，纯理论计算，十小时后数量可以超过10亿（实际达不到），够快的了吧！然而病毒繁殖速度比细菌只快不慢。

有文献说，目前已经发现超过150万种具有对人体致病能力的病毒。也就是说，病毒性疾病应该比细菌性疾病多得多，但人们的感觉是细菌性疾病比病毒性疾病多，这一方面是因为病毒个体实在太小（上千个大个病毒挨个排成一排也就是一根头发丝那么粗），实在是不易检测到；另一方面只有极少部分病毒引起的疾病能引起人们的关注，绝大部分病毒引起的疾病人们要么症状轻微，要么无法自我感知症状（如皮肤上常见的扁平疣、瘊等）。

可以推断，不少人类的顽症、慢性病的病因最终可能都与病毒感染有关。

病毒性疾病可以急性发病，病情凶险，传播快。所幸这类疾病极少，如禽流感、非典和这次的新冠病毒。

病毒性疾病也可以是隐匿起病、慢性病程，病程甚至可以长达几十年。

有些病毒既可以急性起病，又可以慢性致病。如麻疹病毒，急性发病就是我们熟知的麻疹，慢性发病就是亚急性硬化性全脑炎（可以在十年或二十年后症状才显现出来），所幸麻疹病毒的慢性病变很少见。

有些病毒可以长期甚至终身潜伏在体内。如水痘带状疱疹病毒，儿童感染后患水痘，水痘痊愈后，病毒可能长期在人体内潜伏，在人体因各种原因所致的免疫力下降时，它就可能活动繁殖，进而引起带状疱疹；又如单纯疱疹，病毒长期潜伏，一般仅在发热或上呼吸道感染时趁机出来表现一下，出现疱疹性嘴角炎、鼻翼炎等。

二、病毒的特异生物学行为

人们早就发现，一种噬菌体（也是病毒的一类）只侵犯一种细菌，换句话说，有多少种细菌，就有多少种噬菌体。噬菌体用情绝对专一。

绝大多数情况下，一种病毒只作用于一种生物，进入这种生物体内通常也只作用于一种细胞，即有比较严格的特一性。现在的老人们（特别是有在农村生活史的）大都听说过这样的话：鸡病鸭不病，猪病狗不病，即鸡瘟不会引起猪瘟，狗瘟不会引起人瘟，就说的是病毒有一定的种属特异性。绝大多数病毒的行为基本上也可用“用情专一”来形容。

病毒为什么会有专一的特异性呢？得从结构与功能的相互关系说起。还是打比方说吧。

细菌也好，各种生物的体细胞也好，都可以看作是一个表面有很多孔道的球体，这些孔道外面都有不同种类形状各异的锁锁着。老天爷呢，只发给每种病毒一把特制钥匙，不同病毒钥匙不同。

病毒没有强攻细胞的本领，想进入细胞内，必须要用钥匙打开孔道门，可是一种钥匙只能开一种锁，这就注定了病毒不能随意进入一个细胞。

然而一种生物体内的不同种类细胞往往配置有相同的孔道锁，这时候只配带有一把钥匙的病毒是可以进入配有相同锁件的多种细胞的，这叫病毒的泛嗜性。

不同生物种类的体细胞也可以配有相同的锁件，这时，病毒就可以攻击不同种类的生物。如不同的禽类它们的呼吸道的粘膜细胞都配有相同锁件，因此禽流感病毒可以攻击不同禽类。

值得特别重视的是现在由于病毒的洲际旅行和人类的行为，一些病毒通过变异和/或重组获得了其它钥匙，例如禽流感病毒，现在它可以攻击禽类，也可以攻击人类，它不仅能跨种，而且还跨了纲，禽类属鸟纲，人类属哺乳纲，真的有了金大侠笔下的“通吃”功能。

另一方面，人类的不同个体的相同细胞的相同锁具的配备情况千差万别，有些人这类锁具数量极少甚至缺如，有些人这类锁具有变形，这就导致了病毒即使持有了某种钥匙，也不能或很难进入相对应的细胞。这也是无论多厉害的传染病都没有完全消灭人类的原因，几百万年下来，相信这类带有毁灭性的传染病不会少，现在的人类就是逃过了无数次毁灭性病毒打击而幸存下来的人的后代。

三、病毒与人的关系

自从地球变成“地球村”以来，人类的开发、定居范围的扩大化极大程度地改变了地球的生态环境，人类的旅游、探险等活动空前地加快了病毒的扩散，病毒的洲际旅行已成常态，不同病毒之间的基因重组成为可能，新环境也会迫使病毒发生变异以适应新环境。

由于人类过度开发，地球生态环境持续恶化，地球生物多样性锐减，现在可以说除了人类以外，几乎所有生物都存在着生存压力。病毒由于专一性强，许多病毒的生存压力空前，它们要么突变或重组，找到新的下家（术语叫宿主），要么灭绝。

要论找新下家，地球上的优势物种是首选。在历史记录上，一个地域的优势物种因瘟疫流行，种群死亡率在90%以上的不乏其例。人类数量庞大，分布广泛，可以说是所有有生存危机的微生物选择新下家的首选。傍上了人类，基本可以做到“人”丁兴旺、衣食无忧。

扯开一点。人类事实上已经成了许多微生物眼里的唐僧肉。大家往回翻页就会发现，这些年来，不断有新的传染病侵袭人类。如中国境内发生的对人致病的多种禽流感、猪链球菌感染、非典和这次的新冠病毒感染。

世界卫生组织（WHO）2007年有报告指出：自20世纪70年代以来，WHO确认了包括艾滋病在内的39种上一代人闻所未闻的新疾病。并且证实，过去五年来WHO一共核实了1100多起不同传染病的暴发或流行事件。

感染人类的病毒性传染病则占每年传染病总数的70%～90%。

以冠状病毒为例，看病毒是怎样进化的。人类与蝙蝠的活动范围或空间几乎没什么交叉重合，蝙蝠身上的冠状病毒奈何不了人类。但蝙蝠和一些野生动物（如图中的果子狸和穿山甲）的活动范围或空间有交叉重合。有了交集，蝙蝠身上的冠状病毒会发生N多次进化尝试，时间长了，总有一种进化途径能获得成功，即冠状病毒可以在果子狸或穿山甲体内生存繁殖了，这时的冠状病毒同样奈何不了人类。由于嗜好野味的吃货们的存在，身上带冠状病毒的果子狸或穿山甲进入了野生动物市场，这些病毒就开始与人类有了交集，冠状病毒会再次发生N多次进化尝试，直到冠状病毒能在人身上定居繁殖了，第二次进化就成功了。

图中虚线箭头所示路线是基于一些专家的推测，即新冠病毒是由非典病毒进化而来。这也提示，病毒可以直接经过一个中间宿主感染人类，也可以在扩展中间宿主种群数以后再感染人类。

总之，病毒打人类的主意是由来已久，几乎是无孔不入。人们爱吃野味，就来了冠状病毒；人们爱到非洲旅行或探险，就有了埃博拉等；人类爱养猪，猪就成了流感病毒突变重组的温床（国际上有多项研究都提示流感病毒的多次成功突变与东南亚和我国南方贫困地区人畜混居环境高度相关）。

话说回来。对病毒来说，傍上了人类这是大大的好事；但对人类来说这却是坏事。

人与病毒之间的关系就好比是道和魔之间的关系，双方力量相互消长，就是说一段时间是道高一尺，魔高一丈；一段时间是魔高一尺，道高一丈。总的说来，人的防御免疫力及防御策略改变总是滞后于病毒的致病力及致病方式的改变，即人总是处于被动位置。

获得攻击人类的能力之后的病毒一旦开始攻击人体，就会启动人体的防御机制。除了人体功能及时调整之外，最主要的人体会产生特异性抗体，病毒的抗原进入血液以后，才可能刺激人体产生抗体。从人体识别病毒抗原到产生相应抗体一般要半月时间。抗体就是狙击病毒的高效武器，但一种抗体只能针对一种病毒，有亚型的，抗体只对一种亚型有作用。

人体获得某种抗体之后，一般都具有了抵抗同种病毒的再感染能力。

有些抗体一旦产生后，可以保持有效浓度终身。细究起来，能刺激人体产生这类抗体的病毒要么是抗原性强，要么就是人能反复接触感染的。抗原性强能刺激人体产生高浓度抗体和深度记忆；抗原性不强，但人时不时会轻症感染或隐性感染的，感染一次相当于强化一次，最终也能保持抗体稳定在有效浓度以上。

抗原性不强且人体一般不能经常接触到的病毒感染产生的抗体，它的浓度往往会随时间下降。抗体浓度降到有效浓度以下，且一次又遭到大量这种病毒攻击，人体照样能生病。不过，第二次生病的病情较轻、病程较短。

若以百年或千年为基本计数时间单位，我们来考察一下人类与病毒之间的相互关系。

一般而言，人类的新传染病的特点都来势凶猛，病情重，致死率高。这是病毒不完全适应人体、人体也不太适应病毒的结果，这个时候是魔高于道。经过一次疫情后，疾病恢复后和隐性感染获得特异免疫的人们增多，免疫人群的增多和易感人群的减少会对病毒形成生存压力，迫使它们变异，一般几个回合下来，病毒的传染性都会大大增强，致病力和抗原性逐渐减弱。

若以万年或以上为基本时间单位，病毒长期与人类相互作用的结果：

一是被人体招安，即病毒常驻人体内，成为人体正常微生物群的一份子，如我们现在发现人的上呼吸道至少正常存在着200多种能引起普通感冒的病毒，它们常驻在人的上呼吸道，与人相安无事，只是在人体抵抗力下降时，才偶尔出来惹惹事。

第二种形式被人体收编，即病毒基因关键片段整合到人体DNA序列之中，成为人正常DNA序列的一部分。举例来说，现在我们都知道乙肝病毒的DNA可以以整合形式存在我们人体内，这说明乙肝病毒正处在收编过程中，因为此时它还能保持它的完整性和致病性。

招安也好，收编也罢，都是人类与病毒相互妥协的结果。这也可以看成是病毒的传染性达到极限、而致病性完全消失的一种特殊形式。招安形式保证了它们能存在于人类任一个体，收编形式除了保证了它们的后代能存在于人类任一个体之外，还能保证它们的后代能存在于尚未出生的个体。招安不能使胎儿带有它们的后代，然而收编就可以。

现在已证实人体的DNA序列中含有8%的古病毒基因片段。人体碱基对序列的8%是什么概念？人类基因组含有30亿多个碱基对，一个完整病毒的碱基对数几千到几万不等，即使按平均2万计算（这个数字足够大了，因为人体DNA中存在的只古病毒特征片段，不是完整病毒），人体内的收编的古病毒至少在15000个以上。这等于说在历史长河中，人类及其祖先身上先后发生的病毒性传染病在二万种上下。

同样以万年或以上为基本时间单位，我们回顾前瞻，可以认为人类将不可避免地要面对一个接着一个新传染病的到来，人类也将招安或收编一个个有点历史的能引起人类传染病的病毒，真个是“你方唱罢我登台”。可以推论，现今常驻人体上呼吸道的这些病毒，曾经都是很厉害的病毒，肯定有病毒的致死率在90%以上。

以上是基于自然条件作的一点分析和推论，现今人类有了多种技术手段介入了人类与病毒之间的斗争。事实上，人类现有或即将有的技术手段人带有明显的应战特征，

人类对付病毒性传染病最有效的武器是疫苗。疫苗的出现是人类寿命大幅提高的最主要的功臣，也是人类与传染病病原体之间相互斗争的转折点，即人类由过去的单纯防御变为主动防守。

四、人类与病毒斗争的回顾与前瞻

现在不少人们都把我们对付致病的病毒的目标定在消灭病毒上，因为我们已经消灭了天花病毒。在此，我只能说“理想很丰满，现实很骨感”。

先说天花。1796年琴纳发现牛痘疫苗，1874年德国立法接种牛痘，到1979年10月26日联合国世界卫生组织宣布，全世界消灭了天花，人类接近用了两个世纪。

为什么人类能消灭天花？这是因为天花病毒抗原性强，抗原性单一稳定，更重要的是天花病毒只传染人类。

消灭了天花病毒之后，人类消灭传染病病原体的信心暴增。人类期待消灭的第二个病毒是麻疹病毒。麻疹是一种较古老的传染病（有记载的历史有1000多年），麻疹病毒同天花病毒十分相似，也是抗原性强，抗原性单一且稳定，更重要的是麻疹病毒只传染人类。尽管人类十分努力，可是麻疹病毒不仅没消灭，甚至有卷土重来之势。

不少预防研究人员认为这是麻疹疫苗接种有疏漏。麻疹疫苗接种确实有疏漏，但这只是表面现象。我再把以前列举的事例在这里复述一次。

我的传染病授课老师在上世纪六十年代，他们巡回医疗到鄂西北某大山深处，那时那里那村几乎是与世隔绝，医疗队进驻之后不久，全村男女老少普遍得了一次麻疹，无一例外。

我的经历。我在东莞的时候，不时接诊一些外省偏远地区到东莞打工者的孩子，在幼儿园与东莞本地的孩子（都接种过麻疹疫苗）接触后，就患上麻疹。

以上两个例子说明麻疹病毒可以在部分对麻疹病毒有免疫力的人（医学上叫免疫人群）的体内生存和繁殖。我的老师以及他的同行和东莞本地的孩子肯定都属于免疫人群，那么按经典理论观点，他们身上是不会有麻疹病毒存活的。

我个人认为唯一的解释是麻疹病毒可以在部分免疫人群的呼吸道粘膜上皮内长期定植繁衍，基本不入血，即使少量入血，随即会被抗体清除。

在消灭麻疹遇挫之后，现在人们又把消灭传染病病毒的第二个目标锁定在脊髓灰质炎病毒（简称脊灰病毒）身上。现在看来，情况也不容乐观。

一直以来，世界上大多数国家都采用口服脊灰减毒活疫苗，该疫苗本身安全性好，没有致病性。然而，减毒病毒可在服用者肠道内复制，并可被排出体外，我们称之为疫苗型。大量排放于自然界中的疫苗种可以发生病毒基因的重组与突变，而形成脊灰疫苗衍生病毒，这对未服用脊灰疫苗免疫的个体，构成了致病威胁。

脊灰病毒本身有三型，加上疫苗型（对应也是三型），另外还存在野生型。也就是说，脊灰病毒现在有七型。

有些脊灰疫苗衍生病毒的神经毒力与脊灰病毒野生型相同，感染后可以引起被感染者的永久性的麻痹，并可以形成人与人之间的相互传播。

现在脊灰疫苗开始改为注射疫苗，可保证以后不再出现脊灰疫苗衍生病毒，但注射疫苗方式离普及尚远。

从以上叙述可以看出，消灭一个只感染人类的麻疹病毒都是千难万难，要凭人类一己之力去消灭一个动物源性病毒性传染病可以说是根本不能抱有希望。

最后，可以说人类一路走来，都是在与病毒磕磕碰碰的状况下走过来的。甚至可以说人类若没有一些古病毒的有益基因的不时相助，人类还走不到人类这个阶段。