大家好，這裡是楓學長，上一講我們介紹了真核細胞與原核細胞。除了細胞生物之外，還有非常特殊的一類生物，它們沒有細胞結構，但和細胞有着密切的關系，那就是病毒。我們可以把病毒看成是一類必須寄生在活細胞當中的特殊生物，它被看作是處于生物界與非生物界的中間地帶。病毒的形體非常微小，用光學顯微鏡根本看不到，一般隻能用電子顯微鏡來觀察。病毒不具有細胞結構，但是有嚴整的結構。一個病毒的基本結構包括，蛋白質的外殼和一種核酸兩部分組成。核酸就是病毒的遺傳物質，有可能是DNA，也有可能是RNA，但是隻有一種遺傳物質。根據這一點，可以把病毒分成DNA病毒和RNA病毒。

典型的DNA病毒包括，噬菌體、乙肝病毒、人乳頭瘤病毒等。

而典型的RNA病毒包括，艾滋病毒、流感病毒、煙草花葉病毒等。因為RNA的結構不如DNA穩定，所以RNA病毒也比較容易發生變異。

病毒無法單獨的進行生命活動和繁殖，必須寄生在活細胞當中，這個細胞被稱為宿主細胞。每種病毒隻能侵染特定的宿主，這是因為病毒想要侵染宿主，就需要和宿主細胞上的某種物質來進行結合。而不同生物細胞表面的物質又各不相同。所以，病毒對宿主的侵染是具有特異性的。據此，又可以把病毒分為動物病毒、植物病毒和噬菌體。其中，噬菌體又叫做細菌病毒，它們隻能夠侵染細菌。同樣地，植物病毒無法侵入到動物細胞内，而不同種類的病毒對于不同物種的侵染能力也是不同的。艾滋病病毒HIV的攻擊對象是免疫系統的淋巴細胞，淋巴細胞被大量破壞，導緻人體免疫力降低，其他病原微生物就會趁機感染。再比如，非洲豬瘟病毒就隻能感染豬而不能感染人。雖然并不會使人患病，但是會使豬大規模死亡。對養豬行業造成了巨大的打擊，直接就會造成豬肉價格的上漲。

另外，有的時候還需要去培養一些病毒幫助我們人類抵禦病毒的進攻。比如，疫苗就是利用減毒或滅活的病毒來讓人産生免疫能力。這些失去活性的病毒對人體無法造成危害，但是可以讓人體産生抗體。

産生抗體之後，在下一次遇到真正病毒的時候，就可以更快更高效地消滅來犯的病毒。關于疫苗的作用機制，後面還會詳細介紹。

病毒并沒有細胞結構，病毒隻有寄生在活細胞當中才能表現出生命的特征。而病毒一生隻有一個使命，那就是繁殖。下面來看一下病毒繁殖的整個過程。首先，病毒會與宿主細胞吸附在一起，宿主細胞表面有某種分子可以和這個病毒結合。所以，病毒對宿主細胞是具有專一性的。

然後，病毒會把自己的遺傳物質注入到宿主細胞當中，外殼就留在外面扔掉了。它的遺傳物質可能是DNA，也可能是RNA。但是植物細胞和真菌細胞都有細胞壁，所以病毒在侵染的時候一定要破壞細胞壁，才能夠進一步感染。

接着病毒會利用宿主細胞的結構和原料，來完成自己遺傳物質的複制以及蛋白質外殼的合成。因為宿主細胞本身的DNA複制、轉錄和翻譯系統是完整的。有的病毒的遺傳物質本身是RNA，所以可以直接利用細胞的翻譯系統來合成蛋白質。而有的病毒可以将自身的RNA轉為DNA，也可以将自身的DNA融合到宿主細胞的DNA分子當中，然後跟随着宿主細胞的複制而複制。在剛剛侵染的時候，可能不會造成宿主細胞的死亡。但是，随着宿主細胞的不斷複制，在後面的某一個時刻，這些潛伏在正常DNA分子當中的病毒遺傳物質就會集中爆發，合成病毒自己的蛋白質。

然後，在宿主細胞之中重新合成的蛋白質外殼，和病毒的遺傳物質就會組裝在一起，進而形成新的病毒。一開始僅僅隻有少數幾個病毒侵染這個細胞，但是組裝之後，可能形成成千上萬個病毒。即使一開始99.99%的病毒都在外面被消滅了，隻有0.01%的病毒入侵這個細胞，這也就意味着病毒獲得了勝利。

最後，病毒可能會将這個細胞破壞掉，這樣就将合成好的病毒釋放出來，完成整個繁殖的全過程。釋放出來的病毒，然後會進行下一輪的侵染。

對于噬菌體而言，複制一次隻需要大約30分鐘。而且複制一次就可以形成成百上千個個體，速度是相當快的。隻不過并不是每個病毒都能夠成功找到下一個宿主細胞，所以病毒的數量也不會無限制地快速增加下去。

病毒和細胞之間的戰争是從來不會停歇的，細胞在進化的同時，病毒也在進化。正所謂，道高一尺，魔高一丈。不管怎樣，人類一直在和病毒做鬥争。比如，古代的黑死病、鼠疫，天花等病毒。上個世紀的西班牙流感病毒、埃博拉病毒。到這個世紀的SARS病毒，H1N1流感病毒，新冠肺炎病毒等等。每一次病毒的爆發，不僅是影響到個人的生命安全，更重要的是，影響到世界的發展和人類的生存環境。

比如，曆史上的黑死病造成了歐洲三分之一到二分之一人口的減少。這是人類曆史上最緻命的流行病之一。瘟疫造成了宗教社會經濟的動蕩，對歐洲的曆史進程産生了深刻的影響。由于社會的劇烈動蕩，當時人們對于神和教會産生了嚴重的不信任，直接或者間接地削弱了教會對于歐洲社會的控制。從而為後面的宗教改革，文藝複興和工業革命提供了土壤。

另外，還有1918年的西班牙流感病毒，當時世界人口約18億人，在當年造成全世界約2500~4000萬人的死亡，同時，這次流感是第一次世界大戰提前結束的原因之一。

目前的新冠肺炎病毒，同樣對全球造成了巨大的影響。新冠肺炎病毒沒有像埃博拉這樣的緻命性，但是它的傳播能力要遠遠高于前者。所以，造成的影響遠遠高于緻命性更強的埃博拉病毒。可以這樣理解，如果病毒的緻死率太高，它的傳播能力必然是不高的。因為還沒有等到病毒進一步傳播，這個宿主個體就已經死亡了。但是如果這個病毒的傳播能力很高，但是緻死率不高的話，就像是普通的流感病毒一樣，也不會造成特别嚴重的影響。但是，新冠肺炎病毒它是一種兼容了傳播性和緻死率的一種病毒，恰恰處在一個很好的平衡點。盡可能傳播更廣泛的同時，造成了更高的緻命性。于是綜合來看，它造成的損傷和死亡人數是一個天文數字。但是，一般我們隻要減少跟外界的直接接觸，出門戴上口罩，進行遠程辦公，保持衛生和清潔。最重要的是提前打上疫苗。這樣的話就可以杜絕絕大部分病毒的入侵了。

除此之外，還有類病毒和朊病毒。類病毒是目前已知最小的可傳染的緻病因子。它沒有細胞結構，但也有嚴整的結構。沒有蛋白質外殼，隻含有一條環狀單鍊的RNA分子 。類病毒和病毒一樣，是嚴格寄生的，專一性很強。通常感染高等植物，并且整合到植物的細胞核内進行複制。一般類病毒通過種子或花粉傳播。

朊病毒又稱蛋白質侵染因子。朊病毒是一類能侵染動物細胞，并且在宿主細胞内複制的小分子蛋白質。有趣的是，朊病毒隻含蛋白質，不含有核酸。瘋牛病的病原體就是一種朊病毒。因為朊病毒不含核酸，所以它沒有遺傳物質，但是它可以進行複制，這是非常有趣的。嚴格來說，這種複制是一種錯誤結構的傳染，而不是蛋白質本身的複制。

朊病毒是由錯誤折疊的朊蛋白聚合而成的。它能夠誘導神經細胞上原本正常結構的朊蛋白轉化為錯誤的結構，然後進行聚集反應。這個錯誤結構的朊蛋白，再進一步将這個錯誤擴散到其他的朊蛋白當中，同化其他良好的朊蛋白。從一個細胞擴散到另外一個細胞，最終擴散到整個腦部。聚集的錯誤結構的朊蛋白，會于神經細胞外形成一種類澱粉的沉澱。會導緻神經細胞死亡，造成腦組織的空洞化，最終就形成了瘋牛病。到此為止，這一講的内容就介紹完了，這一講我們主要介紹了病毒。下一講我們會介紹一種研究生物的重要手段，也就是顯微鏡。