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读书笔记11《病毒星球》

时间: 2021-06-13 19:27:31 | 作者：一元星辰 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 100次

读书笔记11《病毒星球》

三句话来概述

    书中的内容最初是为「病毒星球计划」撰写的，该计划是美国国家卫生研究院（NIH）国家研究资源中心（NCRR）颁发的科学教育伙伴奖（SEPA）的一部分，旨在帮助人们通过广播纪录片、图片故事、教师专业培养、手机和 iPad 应用等材料对病毒和病毒学进行深入了解。病毒带给我们死亡与伤痛，也带给我们生命与未来。这本书会让你重新理解病毒与人类的关系，认识人类在万物中的位置。

作者

作者卡尔·齐默（Carl Zimmer），是一位知名的科普作家，在耶鲁大学教授科学和环境写作。他写过多本广受欢迎的科普作品，包括《演化》《在水的边缘》《万物身刻》等，曾于2007年摘得美国国家科学院科学传播奖（The National Academies Communication Award），这一奖项是该领域的桂冠荣誉。

译者 刘旸（桔子），毕业于北京大学，后于芝加哥大学取得分子、遗传及细胞生物学博士学位，九三学社成员，科学写作者、记者，科学松鼠会成员，果壳网吱扭App主编。与他人合著出版《当彩色的声音尝起来是甜的》《一百种尾巴或一千张叶子》《冷浪漫》等作品，另有译作《共情时代》《永生的海拉》等。

我是如何发现这本书的？

读完《传染》之后，我对于现代流行病学和病毒历史就有了更多的兴趣。再之后受到网友的安利，了解到《病毒星球》这本书。

书中的内容最初是为「病毒星球计划」撰写的，该计划是美国国家卫生研究院（NIH）国家研究资源中心（NCRR）颁发的科学教育伙伴奖（SEPA）的一部分，旨在帮助人们通过广播纪录片、图片故事、教师专业培养、手机和 iPad 应用等材料对病毒和病毒学进行深入了解。

如果想了解更多「病毒星球计划」相关信息，可以访问网站：http://worldofviruses.unl.edu。

推荐给谁来阅读？

过去的病毒学家还无法想象地球上存在的病毒数量之巨，他们更猜不到，地球上生命的基因多样性，很大一部分就蕴藏在病毒之中。他们不知道，我们呼吸的氧气很大一部分是在病毒的帮助下生产出来的，连我们所在的这颗星球的温度，都和病毒的活动息息相关。他们当然想象不到，人类基因组的一部分就来自感染了我们远古祖先的上千种病毒，甚至今天地球上的生命，都可能是在四十亿年前从病毒起源的……从遥远的水晶洞到我们人类身体内部，地球就是一颗病毒星球。

作为一部科普读物，《病毒星球》中所讲述的生物知识比较的通俗易懂，非常适合缺乏该领域专业知识的读者。同时我觉得小说的章节讲解都十分的具有发散性，从历史学、社会传播学、流行病学、生命学、统计学等等的角度依次探讨不同病毒对于我们人类的影响。

读后感

生活/行为/思维/想法上的影响

“病毒”的诞生

读完第一章才知道病毒原来在历史上的科学定义有过翻天覆地的变化，人们也是在一次又一次的疾病、自然灾害中更了解病毒——这个最初被人们称之为“有传染性的活液”。

1879 年，荷兰发生了一次农业大灾难——烟草农场上的作物遭一种疾病洗劫，它们在曾经鲜活的叶片上留下一片片死去的组织，所有植株的发育全都受到影响，农场收成全无。可怜的荷兰农民向年轻的农业化学家阿道夫·迈耶（Adolph Mayer）求助。迈耶仔细地研究了这场大灾难，他把摧毁烟草农场的疾病称为烟草花叶病。

在接下来几年的研究过程中，另一位名叫马丁努斯·拜耶林克（Martinus Beijerinck）的荷兰科学家把染病植株磨碎，把得到的汁液用精细的过滤器过滤，去掉植物细胞和细菌，然后把得到的澄清液体注射到健康植株体内。这下，烟草得病了。拜耶林克把新染病的植株再次磨碎，汁液过滤，得到的液体能继续感染更多的健康植株。

这些液体里含有的物质，是到那时为止所有生物学家前所未见的生命形式。这些物质不仅极其微小，也非常坚韧。酒精没能让滤出液失去传染性，甚至把液体加热到快沸腾了，这些物质似乎仍然毫发无伤。拜耶林克把滤纸泡在滤出液里，让液体蒸发，直到滤纸彻底干燥。三个月后，他再把滤纸浸入水里，再用浸过滤纸的水去感染烟草，仍然能让烟草染病。拜耶林克将他的「有传染性的活液」里的神奇物质称为病毒，这是它第一次以我们如今熟悉的意义被使用。

在随后的数十年里，病毒学家继续深入地「拆解」病毒，希望全面了解它们的分子构成。科学家发现，病毒和人体细胞里都有核酸和蛋白质，但二者有很多区别。病毒通常比细胞要简单得多，绝大多数病毒只是蛋白外壳包裹着几个基因而已。一粒小小的病毒进入一个细胞，一天之内，就有可能产出上千个病毒。

并不普通的感冒

人鼻病毒作为普通感冒和哮喘的罪魁祸首，是人类广泛存在的老朋友。据估计，每个人都会用他生命的整整一年躺在床上和感冒搏斗。

其实直到近代，科学家才发现了鼻病毒（rhinovirus），它的结构非常简单，每个病毒只有 10 个基因（人类则有大概 2 万个基因）。但即使是这么少的基因，也能组合出奇妙的遗传信息，帮助这些病毒骗过我们的免疫系统，入侵我们的身体，继而无穷无尽地复制自己，并巧妙地利用鼻涕来自我扩散，去感染更多的宿主。

感冒这么难治，一个原因可能是我们都低估了鼻病毒的威力。它的存在形态多种多样，而科学家对其遗传多样性的了解，才刚刚开始。哪怕人体制造出能抵抗一种病毒株的抗体，另一些病毒株也能攻入人体，因为先前生产的抗体并不能和它们表面的蛋白结合，也就无法对它们进行识别和攻击。

鼻病毒的三维结构图

面对鼻病毒的多变性，科学家认为所有病毒株的核心基因都是大致相同的，所以找到对付鼻病毒核心基因的方法，就有可能控制疾病。鼻病毒核心基因里，有一段遗传物质折叠成一个四叶苜蓿形环状结构。这个环状结构似乎在让宿主细胞更快地复制鼻病毒基因上，发挥了关键作用。如果科学家能找到办法，破坏苜蓿形结构，或许就能让感冒销声匿迹。

长角的兔子

与传统的鼻病毒、流感病毒不同，乳头瘤病毒（简写为HPV）尤其擅长感染上皮细胞，这种细胞构成了我们人体大部分的皮肤及黏膜。它们并不急于杀死宿主细胞，而是让宿主细胞自我复制出更多宿主细胞。宿主细胞越多，生产的病毒就越多。

HPV会让人长出巨大的肿瘤，有时甚至能把子宫或肠道都撑破，随后造成的出血可能是致命的。每年，宫颈癌会夺走超过27万名女性的生命，是造成女性死亡的第三大元凶，仅次于乳腺癌和肺癌。

对于大多数癌症，避免患病的最好方式是减少细胞发生危险突变的概率，比如戒烟、避免接触容易致癌的化学物质，以及吃健康食物。但宫颈癌能通过另一种方式避免，那就是疫苗接种。

通过一些文献的阅读，疫苗的种类从技术的角度大致一共可以分为3种：灭活疫苗（「死疫苗」）、减毒疫苗（「活疫苗」）和基因工程疫苗。

比较来说，减毒疫苗的免疫反应更明显，免疫效果更持久，而灭活疫苗的性能更稳定，安全性更好。目前新冠疫情中使用的疫苗大致还是以灭活疫苗为主，关于具体的分类信息希望了解的朋友可以评论/私信我，一起学习交流！

噬菌体疗法

书里分享了一个在消灭病毒中很重要的一个手段——噬菌体疗法。作为活病毒，噬菌体的侵入会导致细菌细胞的裂解，破坏细菌的新陈代谢，并导致细菌自毁，这是一种通过噬菌体裂解细菌治疗病原菌感染的治疗手段（百度百科）。

临床应用中，细菌噬菌体的宿主范围一般比抗生素较窄。一种噬菌体一般只对一种特定的细菌，或一种细菌的某个特定菌株产生效力。这种有限的宿主范围对疾病治疗非常有利，原则上讲，噬菌体疗法对胃肠道菌群和体内生态的不良影响比常用的抗生素小得多，因为抗生素的使用通常会影响肠道菌群，并导致诸如梭状芽孢杆菌的继发性的感染等问题。

相比于抗生素，噬菌体容易生长和纯化，这意味着研发新的噬菌体比研发新的抗生素要简单得多。因为噬菌体是“活药”，在靶细菌群扩散时其数量会增加，因此可小剂量给药。此外，它们有自限性，一旦靶细菌群被消灭，其数量将锐减；但噬菌体是外来蛋白和核酸的组装体，通过血液循环给药时，会引起免疫反应，因此主要考虑用于非全身性感染，如伤口、脓肿以及胃肠道、皮肤和肺部感染。

为了增强噬菌体消灭特定细菌的成功率，波士顿大学的生物学家詹姆斯·柯林斯（James Collins）和麻省理工学院的卢冠达于2008年联合发表了一种DNA被改造过的噬菌体，可以用来直接攻击细菌的生物膜。生物膜是细菌合成的一层黏黏的、富有弹性的保护膜，抗生素和噬菌体穿不过这层膜，也就无法伤害到细菌。柯林斯和卢冠达从过往的科学文献中寻找能帮助噬菌体破坏生物膜的基因，他们发现细菌本身就编码了一些酶，能降解生物膜。通过实验发现，经过改造的噬菌体可以消灭99.997%包覆在生物膜之中的大肠杆菌，消灭率大约是改造前的100倍。

与此同时，抗生素也正在失去它们曾经的荣光。医生们竭尽全力，同越来越多对现有绝大多数抗生素都产生了抗性的细菌抗争，但有抗性细菌的数量仍在与日俱增。科学家竭力研发新的抗生素，但一项新药的研发从实验室到上市，可能耗费超过十年的时间。如今的我们可能很难想象抗生素被发现之前的世界，但我们现在必须开始想象这样一个世界了：抗生素不再是我们对抗细菌的唯一武器。如今，距离德雷勒医生发现噬菌体已经过去了一个世纪之久，这些病毒或许终于可以成为现代医疗的一部分。

后记

随着病毒分子生物学研究的聚焦，许多科学家倾向认为病毒只是类似生物的一种存在形式，而并不是一种真正的生命体。科学家研究的所有病毒都只携带很少的几个基因。因此病毒和细菌之间还存在巨大的遗传鸿沟，足以把这两个类群清晰地区分开来。然而，这么少的基因已经可以让病毒具有最基本的增殖能力，包括入侵细胞，把自己的基因插入细胞原本的“生化工厂”等等。病毒缺失了作为一个完整生命所需要的另一些重要基因：它们没有制造核糖体的指令（核糖体是依据RNA合成蛋白质的分子工厂），也没有分解食物的酶的编码基因——病毒缺乏的似乎恰恰是真正的生命体所需的遗传信息。

二十一世纪开始，人们正视了巨型病毒的存在，它们比大多数已知病毒都起码大一百倍。它们的基因也数量庞大，完全不符合之前病毒的定义。科学家猜测这些基因能行使不少生物的功能，例如巨型病毒的基因编码了一些酶，能起到修复DNA的功能。这样，当它们从一个宿主细胞转移到另一个宿主细胞时，如果发生了基因层面的损伤，就可以及时修复。

另外，巨型病毒入侵变形虫时，并不会融入宿主的无数分子团中，相反，它们会组织形成大量复杂的结构，这种结构被称为“病毒工厂”。病毒工厂通过一个入口吸收原料，然后通过另外两个出口输出新的DNA和蛋白质大分子。巨型病毒能组织病毒工厂，这一点从各方面看起来都非常像一个真的细胞。无独有偶，2008年，拉斯科拉和他的同事发现，巨型病毒甚至可能被同类的其他病毒感染。这种入侵的新病毒被命名为噬病毒体，它们潜入病毒工厂，欺骗本应复制巨型病毒的工厂制造出更多噬病毒体。

北京大学生命科学院团队发现新冠病毒存在两个主要谱系

作者在书里提出：给自然界中的成员划出分界线，在科学研究的时候是有用的，但当我们想要了解生命本身，这些分界线就成了人为设置的障碍。与其试图搞清楚病毒怎么区别于其他生物，还不如研究研究病毒是怎么和其他生物形成一个连续的演化谱。无论是未来遥远的科学研究，或者如今与病毒一次又一次的交战中，我相信人类都会从中形成对生命体有更加深刻的理解。希望我们可以不断追求科学，不畏失败，持续地破解生命密码。

书中摘录

    从遥远的水晶洞到我们人类身体内部，地球就是一颗病毒星球。如今的我们可能很难想象抗生素被发现之前的世界，但我们现在必须开始想象这样一个世界了：抗生素不再是我们对抗细菌的唯一武器。如今，距离德雷勒医生发现噬菌体已经过去了一个世纪之久，这些病毒或许终于可以成为现代医疗的一部分。在演化史上最近的瞬间，人类脱颖而出，病毒对我们的生存功不可没。原本就并没有什么“它们”和“我们”之分——生物在本质上只是一堆不断混合、不断闪转腾挪的DNA而已。防治艾滋病的未来，答案或许都藏在它的过去之中。人类擅长意外地制造新病毒——有时候在养猪场就能调制出一款新型流感病毒，屠宰黑猩猩的过程也催生了艾滋病毒。然而我们却不擅长清除病毒。尽管有疫苗、抗病毒药物和公共卫生策略的联合夹击，病毒仍然能狡猾逃脱。对于人类来说，比较可控的是减少病毒造成的危害。通过研究天花我们更加确信，它对人类的威胁不可能被彻底抹除。我们对病毒日益增长的知识，在某种意义上让天花能够永生。移除了身上的病毒基因，我们可能根本无法活着从子宫里生出来。而人在日常生活中抵御感染可能也是借助了病毒DNA的帮助。就连我们每日呼吸的氧气中的一部分，也是海洋中的病毒和细菌共同产生的。海里的病毒和细菌含量并不是固定不变的，而是处在动态变化中。海洋是基因的流动库，众多基因不停在宿主和病毒之间交换。在RNA世界，所谓的“生命”可能只是一些稍纵即逝的基因组合，抓住机会就拼命生长，有时则被像寄生者一样的另一些基因破坏殆尽。这些原始“寄生者”中的一些可能演化成了第一批病毒，不断复制繁衍至今。最后，让我们回到“病毒”这个词本身。它原本就包含了两面性，一面是能给予生命的物质，另一面则代表致命的毒液。病毒在某种意义上的确是致命的，但它们也赋予了这个世界必不可少的创造力。创造和毁灭又一次完美地结合在一起。
文章标题: 读书笔记11《病毒星球》
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/duhougan/109501.html
文章标签：病毒学  传染病  读后感
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