神秘旅行-細(xì)胞內(nèi)部之旅

（解說詞）

    這是人類歷史上最漫長(zhǎng)的一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中史詩(shī)般戰(zhàn)役的最后階段。

    這是一場(chǎng)每一天都在我們體內(nèi)翻江倒海的戰(zhàn)役。

    多達(dá)一百萬次以上。

    這些是被古老敵人摧毀的單個(gè)人體細(xì)胞的破碎殘留物。

    這次破壞是單個(gè)病毒的結(jié)果。

    現(xiàn)在正釋放克隆病毒大軍，意圖感染其他細(xì)胞大軍。把病毒擴(kuò)散至全身及身體以外的其他人體。

    如今，科學(xué)家們正探索這個(gè)一度不可見的世界，更詳盡地揭示過去認(rèn)為不可能的人體細(xì)胞的生死戰(zhàn)役。

然而，在每個(gè)細(xì)胞表面之下的是一個(gè)比任何科幻小說更陌生的世界。其中十億個(gè)微型細(xì)微機(jī)器都在發(fā)揮自己的作用。在我們生命的每一秒?yún)f(xié)同發(fā)揮作用。

這個(gè)奇特世界的工人是蛋白質(zhì)。復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)鏈條，他們可鎖定在一起轉(zhuǎn)變?yōu)閴延^的機(jī)器。其余部分的作用是創(chuàng)造神奇的結(jié)構(gòu)。好比把細(xì)胞凝聚在一起的內(nèi)部骨架。這些偉大的支架不斷調(diào)整壓力和應(yīng)力，建設(shè)和重建細(xì)胞的形狀和強(qiáng)度。然后這些驅(qū)動(dòng)蛋白相當(dāng)于搬運(yùn)工人，用細(xì)胞的骨架作為高速公路，把生命所需的食物、化學(xué)物質(zhì)和基本建筑材料運(yùn)送到需要的地方。它們只是保持這個(gè)繁華社區(qū)健康的驚人的微型機(jī)器之一。

為這些活動(dòng)提供動(dòng)力的是細(xì)胞的發(fā)電站。在這些自由流動(dòng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)稱為線粒體。渦輪機(jī)以每分鐘1000轉(zhuǎn)以上的速度旋轉(zhuǎn)，為數(shù)十億微小的化學(xué)電池充電。人體的所有活動(dòng)、每次心跳、每個(gè)動(dòng)作、每次思維，都是由這些細(xì)胞發(fā)電站充電的電池提供動(dòng)力。

這個(gè)世界的一切都是按總規(guī)劃運(yùn)轉(zhuǎn)。規(guī)劃在每個(gè)細(xì)胞的核心受到保護(hù)。細(xì)胞核是寶庫(kù)。包含生命的說明書-DNA。

DNA是化學(xué)物質(zhì)的鏈條，組成基因。每個(gè)基因接受指令生產(chǎn)特定的蛋白質(zhì)。雙螺旋結(jié)構(gòu)包含2萬個(gè)以上指令，告訴細(xì)胞何時(shí)生產(chǎn)什么。即如何組織細(xì)胞以及我們整個(gè)人體。

如果沒有微型機(jī)器大軍無盡地沿著這一重要的化學(xué)物質(zhì)鏈條穿行、修復(fù)和轉(zhuǎn)錄它，那它將毫無用處。將DNA轉(zhuǎn)化為指令，細(xì)胞可以識(shí)別其指令。一旦基因被復(fù)制，指令就在細(xì)胞核外被傳輸，在此，移動(dòng)工廠識(shí)別它們。把他們變成蛋白質(zhì)，種類多達(dá)200萬。每種都有特別的形狀和用途。

細(xì)胞內(nèi)幾乎沒有多余的蛋白質(zhì)。用過和受到損傷的蛋白質(zhì)在標(biāo)記后被回收。然后被漫游中的強(qiáng)大磨碎機(jī)降解。我們稱其為蛋白酶體。把它們降解為微小分子，用于合成新的蛋白質(zhì)。

但每個(gè)細(xì)胞也是更廣泛的細(xì)胞社區(qū)的組成部分，所有細(xì)胞都持續(xù)相互溝通。被分解的蛋白質(zhì)片段不斷被輸送到表面，它們?cè)诖吮惶峤贿M(jìn)行檢驗(yàn)。受到人體免疫系統(tǒng)監(jiān)護(hù)人的監(jiān)控，也就是我們的白細(xì)胞。這些流動(dòng)的士兵細(xì)胞檢查蛋白質(zhì)片段的損傷或感染情況。

目前為止，一切運(yùn)轉(zhuǎn)正常。每一個(gè)人體細(xì)胞都包含這個(gè)世界驚人的復(fù)雜性，它由中心的核機(jī)器組織而成，接受寫入人體DNA的指令，不間斷地運(yùn)行。

不過人體細(xì)胞不斷遭受攻擊，這個(gè)細(xì)胞即將面對(duì)一個(gè)古老的敵人。攻擊始于一個(gè)司空見慣的事，你甚至很少關(guān)注它。從打噴嚏吸入，外來大軍正進(jìn)入人體。一百萬入侵者極速全力破壞。

這是人體最常見的敵人-腺病毒。它是大師設(shè)計(jì)的杰作，每個(gè)都有單一的目標(biāo)，越過細(xì)胞防線到達(dá)細(xì)胞核。一旦進(jìn)入細(xì)胞核，這些病毒中的任何一個(gè)都可以控制細(xì)胞進(jìn)行一萬倍以上的復(fù)制，可能導(dǎo)致任何后果。從普通感冒到肺炎，甚至死亡。

但我們的身體是有防備的。當(dāng)病毒接近細(xì)胞時(shí)，它們?cè)獾降挚沟脑茍F(tuán)，抗體Y型蛋白質(zhì)它識(shí)別外來入侵者。在細(xì)胞之間巡邏，尋找病毒。識(shí)別入侵者后，它們鎖定病毒的裝甲，把它們拴在一起，讓病毒成為白細(xì)胞的午餐肉。白細(xì)胞專食外來入侵者為生?？贵w和白細(xì)胞組成人體免疫系統(tǒng)的前線。盡管人體提前做出免疫響應(yīng)，成千上萬的病毒成功進(jìn)入人體細(xì)胞。但是在表面，它們?cè)庥龅较乱粋€(gè)障礙--細(xì)胞膜，又稱細(xì)胞外膜。每一個(gè)細(xì)胞的表面是一個(gè)生命屏障，充滿了保證安全的蛋白質(zhì)，持續(xù)監(jiān)測(cè)分子的進(jìn)出。

水和氧氣這樣的小分子能滲透細(xì)胞膜。細(xì)胞膜允許糖這樣的較大分子通過專用泵進(jìn)入。但到達(dá)的大分子在進(jìn)入細(xì)胞前要求有專用鍵。這些蛋白質(zhì)鍵被不停在表面漫游的移動(dòng)哨兵組識(shí)別。這樣復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是為把有害分子阻擋在細(xì)胞外面。

在數(shù)十億年的進(jìn)化中，腺病毒已發(fā)展有自己的鍵。蝕刻到突出的纖維末端?？贵w仍附著在部分纖維上，堵住許多的假鍵，但不是全部。一個(gè)接一個(gè)，遍布細(xì)胞表面的哨兵被欺騙了。病毒大軍悄悄溜進(jìn)去。在這場(chǎng)爭(zhēng)奪細(xì)胞的古老戰(zhàn)役中，對(duì)病毒來說這是第二輪。

在表面之下，細(xì)胞準(zhǔn)備接受致命的入侵者。誤以為病毒是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，特殊蛋白質(zhì)排列在一起形成球形模具。它們修剪出細(xì)胞膜氣泡，把病毒包裹在里面，最后單獨(dú)的蛋白質(zhì)讓氣泡自由，把病毒送入細(xì)胞內(nèi)。不知不覺中，細(xì)胞朝著自我隕落方向邁出了一大步。

入侵病毒大軍中的每一個(gè)成員，都有武器最終會(huì)破壞細(xì)胞。因沒有活動(dòng)部件，這個(gè)無情的機(jī)器擁有完成置入表面和輸入內(nèi)部DNA任務(wù)所需的一切。

病毒是進(jìn)化的杰作。沿著生和死之間的界限游歷。但細(xì)胞仍有難對(duì)付的防御方陣把這些殺戮機(jī)器圍困起來。細(xì)胞每次接收的送達(dá)被帶到稱為紅細(xì)胞漿質(zhì)的分選站。紅細(xì)胞漿質(zhì)處理輸入的供給，決定它們被送到細(xì)胞內(nèi)的何處。此過程的第一步是把它們分解。病毒大軍即將被分化。分選站的墻壁與專業(yè)蛋白質(zhì)泵連接。泵吸入特殊原子使紅細(xì)胞漿質(zhì)內(nèi)部變成酸浴，酸把大的營(yíng)養(yǎng)素分解成小分子，細(xì)胞更容易輸送和利用。隨著酸侵蝕病毒外殼，病毒開始分裂。這應(yīng)該會(huì)給腺病毒帶來災(zāi)難，但酸是它逃跑計(jì)劃的一部分。病毒纖維是最先逃脫的。但它們的分解釋放出隱藏在病毒內(nèi)的特殊蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)以分選站內(nèi)壁為目標(biāo)撕裂細(xì)胞膜，病毒得以逃脫。但不是所有病毒都能逃脫，許多病毒仍攜帶鎖定在表面的抗體，它們的首要任務(wù)是警示免疫系統(tǒng)有入侵者。它們嚴(yán)密的控制把殼體系在一起，纖維無法掙脫，逃跑的蛋白質(zhì)仍然被困在殼里。不計(jì)其數(shù)的病毒在逃脫前被蠶食，但仍有足夠多獲釋?，F(xiàn)在這些病毒和細(xì)胞之間沒有任何關(guān)聯(lián)。這是它們的最終目標(biāo)，雖然它們離目標(biāo)只有5微米遠(yuǎn)。但大多數(shù)可能距離目標(biāo)一百萬英里。

90%的病毒大軍入侵將在此終結(jié)，無助地在表面下漂浮。雖然它們經(jīng)常被繁忙的細(xì)胞所包圍，惰性的入侵者自己無法移動(dòng)。它們也無法利用細(xì)胞流動(dòng)的發(fā)電站產(chǎn)生的能量。

線粒體，科學(xué)家相信線粒體本身曾是簡(jiǎn)單細(xì)胞，然后一個(gè)線粒體被另一個(gè)細(xì)胞吞并點(diǎn)燃進(jìn)化中的最大跨越。復(fù)雜生命在每個(gè)線粒體內(nèi)。我們吃的食物和呼吸的空氣驅(qū)動(dòng)數(shù)以千計(jì)的渦輪機(jī)，它們持續(xù)為數(shù)十億細(xì)微電池充電。所以它對(duì)人類的生存至關(guān)重要。我們每天都用這些電池補(bǔ)充自身能量。通過各個(gè)細(xì)胞數(shù)百個(gè)線粒體提供能量，為使我們成為復(fù)雜生物的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)提供動(dòng)力。

病毒已進(jìn)化成功效模型，但它設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單性使之在無復(fù)雜機(jī)械生命作用下，變得毫無利用價(jià)值。但就在表面下，大量的驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)--分子搬運(yùn)工，等待著紅細(xì)胞膠質(zhì)處理的營(yíng)養(yǎng)素的到達(dá)。

在這十億年之久的軍備競(jìng)賽中，病毒的精確機(jī)制已進(jìn)化，以附著在細(xì)胞的驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)上。現(xiàn)在它可以利用線粒體的能量。

病毒在路上，它已劫持并完全掌控細(xì)胞自己的輸送系統(tǒng)，正被攜帶到細(xì)胞核和它的最終獎(jiǎng)品--它控制細(xì)胞所需的DNA機(jī)器。

這些顯微機(jī)動(dòng)腿是自然世界的奇跡，減緩至正常速度的三十分之一，它們的運(yùn)動(dòng)明顯可見。但以實(shí)際速度，每秒一百步以上的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們會(huì)模糊不清。但速度并非代表一切，細(xì)胞非常密集，其內(nèi)部高速公路到處是障礙。這些驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)只能向一個(gè)方向移動(dòng)。對(duì)于這些病毒它似乎已經(jīng)到了路的盡頭。但科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，病毒鎖定到了另一個(gè)驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)上。制造的這個(gè)蛋白質(zhì)是為反方向運(yùn)動(dòng)的。兩個(gè)動(dòng)作蛋白質(zhì)在一起幾乎可在任何障礙物周圍移動(dòng)。入侵者再次取得優(yōu)勢(shì)。病毒又開始移動(dòng)了，它帶領(lǐng)數(shù)百大軍。

自腺病毒首次攻擊細(xì)胞以來，已過了近一小時(shí)，細(xì)胞核再隔一小時(shí)才能到達(dá)。直到最近，科學(xué)家認(rèn)為一旦病毒大軍在前進(jìn)，沒有什么能阻擋它。但之后他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞有自己的內(nèi)部免疫系統(tǒng)。

一種特殊蛋白質(zhì)沿細(xì)胞高速公路系統(tǒng)星羅棋布。搜尋攜帶表面抗體的一切。附著后，防御蛋白質(zhì)啟動(dòng)連鎖反應(yīng)吸引專業(yè)的標(biāo)記蛋白質(zhì)，它們一起標(biāo)記需要?dú)绲牟《?，在回收者到達(dá)前。這只是時(shí)間問題。它們把病毒劈成碎屑。在你體內(nèi)的某個(gè)位置，這場(chǎng)戰(zhàn)役正在肆虐。通過合作這些防御蛋白質(zhì)和回收破碎機(jī)在數(shù)小時(shí)內(nèi)即可摧毀病毒大軍。

但它只需要單個(gè)病毒，即可控制整個(gè)細(xì)胞使感染擴(kuò)散至全身。在沒有抗體附著時(shí)，此病毒已避開細(xì)胞的破碎機(jī)，在病毒和它的目標(biāo)之間暢通無阻。

每個(gè)細(xì)胞的核心是細(xì)胞核。這完全是細(xì)胞自己的天下。病毒現(xiàn)在距離細(xì)胞核只有數(shù)千毫米，但如果要實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)它必須先進(jìn)入其中。它的表面由與細(xì)胞膜相同的分子組成。但進(jìn)入這個(gè)世界完全由不同的門戶管轄。蛋白質(zhì)武器在整個(gè)表面搜尋聚集在核孔內(nèi)的分子。通過這些門戶數(shù)十億化學(xué)信息和指令，在DNA和細(xì)胞之間通過，但只有它們被蛋白質(zhì)武器識(shí)別時(shí)。再一次，病毒殼體攜帶假通行證。武器鎖定，但病毒過大不能擺渡進(jìn)入，以為擊中了障礙物，驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)把病毒向反方向轉(zhuǎn)移。在兩個(gè)方向受到拉力病毒被分解。但對(duì)病毒來說，看似巨災(zāi)的是其妙招。被病毒固定在內(nèi)部的單股DNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞控制中心。

腺病毒被證明它是欺騙大師，繼續(xù)利用細(xì)胞的進(jìn)程擴(kuò)大其致命目標(biāo)，但它最好的技巧還未展現(xiàn)。細(xì)胞的DNA機(jī)器無法區(qū)分自身DNA還是病毒DNA。它們盲目地開始，把其致命編碼變成細(xì)胞可以執(zhí)行的數(shù)千指令，也是細(xì)胞自我毀滅的藍(lán)圖。但把藍(lán)圖轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的機(jī)器位于細(xì)胞核外部。細(xì)胞主體外，指令遭遇一個(gè)叫核糖體的移動(dòng)蛋白質(zhì)中隊(duì)。核糖體精準(zhǔn)地跟蹤指令，開始構(gòu)建病毒蛋白質(zhì)，每個(gè)都被精心折疊成特定的形狀，有專門的工作要做。核糖體一點(diǎn)一點(diǎn)地建造需要為敵軍建造的裝備部件。但敵軍不會(huì)再這外面建造。建設(shè)新軍的原料被吸引回細(xì)胞核里為建造做好準(zhǔn)備。隨著它的任務(wù)到達(dá)高潮，病毒把注意力轉(zhuǎn)向細(xì)胞的DNA，停止它不需要的過程。病毒已完全控制局面。然而細(xì)胞仍有很小的機(jī)會(huì)，在一切正?；顒?dòng)停止前，它還有時(shí)間向外部發(fā)送信息。

這個(gè)包裹包含病毒大軍的碎片，包裹與細(xì)胞膜合并敵人碎片被推到表面，危險(xiǎn)信號(hào)警告已發(fā)生了入侵。如果巡邏白細(xì)胞發(fā)現(xiàn)求救信號(hào)，它們會(huì)摧毀細(xì)胞及其中的全部外來敵軍，否則感染會(huì)擴(kuò)散。從一個(gè)細(xì)胞到另一個(gè)，到另一個(gè)。

24小時(shí)候。

僅被占領(lǐng)一天后，病毒就完成對(duì)細(xì)胞的控制。在日常維護(hù)停止后，細(xì)胞開始衰減。一切活動(dòng)現(xiàn)在都集中在建設(shè)細(xì)胞核內(nèi)的全新病毒大軍。新大軍自動(dòng)集結(jié)，已經(jīng)置入表面的是細(xì)胞機(jī)動(dòng)化腿的結(jié)合位點(diǎn)。纖維提前到位武裝每一個(gè)要進(jìn)入其他細(xì)胞的病毒的鍵。但在沒有指令的情況下，這些細(xì)胞都是無害的。最后組件已裝載完成，即致命病毒的DNA的相同復(fù)制品。在強(qiáng)大動(dòng)力的驅(qū)使下，長(zhǎng)串的DNA被送到各個(gè)單一病毒內(nèi)。

這一切是單個(gè)病毒通過細(xì)胞防御系統(tǒng)的結(jié)果。

自從病毒進(jìn)入人體內(nèi)和細(xì)胞核已有兩天。細(xì)胞核曾是細(xì)胞組織中心?，F(xiàn)在它正庇護(hù)一萬個(gè)致命病毒大軍。但在開始征服之前，它必須攻克兩個(gè)屏障。大軍被困在堅(jiān)硬的細(xì)胞核薄膜內(nèi)，停留在細(xì)胞的中心。然后就是細(xì)胞本身的表皮。細(xì)胞核外面的蛋白質(zhì)工廠被指示建設(shè)病毒陰謀破壞者。第一個(gè)蛋白質(zhì)被釋放入衰變的細(xì)胞，以細(xì)胞骨架為攻擊目標(biāo)。結(jié)果是災(zāi)難性的。在沒有支持的情況下細(xì)胞開始崩潰?，F(xiàn)在病毒把注意力轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核薄膜。第二種蛋白質(zhì)被釋放，它稱為“腺病毒死亡蛋白質(zhì)”。它打洞進(jìn)入細(xì)胞核薄膜，并使之削弱。細(xì)胞核不能再容納膨脹的大軍。

在細(xì)胞核之外，細(xì)胞變成了一片荒原。48小時(shí)的和諧忙碌的社區(qū)變得面目全非?，F(xiàn)在的細(xì)胞完全陷入無助之中，在阻止病毒大軍涌入周圍組織，攻擊臨近細(xì)胞和把感染擴(kuò)散至全身方面。這個(gè)細(xì)胞的戰(zhàn)役就此結(jié)束。

但戰(zhàn)爭(zhēng)才剛剛開始。當(dāng)病毒在細(xì)胞內(nèi)忙碌時(shí)，我們的抗體已適應(yīng)并恢復(fù)效力。攜帶定制的新的受體跟蹤逃跑的大軍。盡管有這樣大的量，它們也不能阻止所有病毒。但它們并不孤單。細(xì)胞傳遞給外部世界的正在死亡的信息也不是無用的，巨大的白血細(xì)胞涌向受攻擊的細(xì)胞，蠶食逃跑的病毒群。它們也在學(xué)習(xí)如何對(duì)付這一特殊的入侵者。白血細(xì)胞不會(huì)冒險(xiǎn)而是吞沒附近可能已被感染的細(xì)胞。同時(shí)，周圍的健康細(xì)胞做出最后犧牲，摧毀自己以阻止病毒擴(kuò)散。僅在此階段我們才意識(shí)到我們體內(nèi)發(fā)生的戰(zhàn)役。增加的血流量把更多的白細(xì)胞帶到戰(zhàn)場(chǎng)。使我們的鼻腔組織發(fā)炎，我們感到閉塞實(shí)際上是病毒攻擊的最清晰的跡象。

在共同作用下，身體的免疫系統(tǒng)最后阻止病毒感染擴(kuò)散。這是無休止的戰(zhàn)爭(zhēng)中的有一場(chǎng)戰(zhàn)役。

至此，戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束。

雖然許多細(xì)胞已損失，仍有許多健康細(xì)胞等待替代它們。在每個(gè)細(xì)胞的中心是我們的DNA及其一模一樣的復(fù)制品。我們的DNA從我們父母、他們父母經(jīng)過無數(shù)代人的遺傳而來。我們的DNA連接我們的家譜，可追溯到30億年前第一個(gè)細(xì)胞的誕生。細(xì)胞存在于人類誕生以前，早于哺乳動(dòng)物，甚至早于恐龍的誕生。這是一個(gè)連接我們與地球上所有生物和植物的家系。我們?nèi)际菃我坏氖非白嫦鹊暮蟠?，一個(gè)包含開啟生命之源的單束DNA的細(xì)胞。

但病毒和我們一樣古老，它的進(jìn)化與我們同步進(jìn)行。迫使我們?cè)谥旅?/font>“貓捉老鼠”游戲中適應(yīng)、改變和死亡。這一永恒的軍備競(jìng)賽已驅(qū)使我們進(jìn)化，讓我們二者都變得更強(qiáng)大。如果不是因?yàn)榕c我們的古老敵人進(jìn)行的這場(chǎng)戰(zhàn)役，我們就不會(huì)成為今天的我們。

每一天每一分鐘與病毒的這場(chǎng)戰(zhàn)役，都在我們70億人中間肆虐。雖然我們極少意識(shí)到這一點(diǎn)，我們相互搏斗、相互改變、相互改良。（完）