▲進(jìn)化樹（圖片來源：維基百科）

【撰文：商周／責(zé)編：陳曉雪／制版編輯：皮皮魚】

　　01

　　病毒和宿主：兩個(gè)不同的生命世界

　　如果把世上的物種比作樹葉，按照它們之間的關(guān)系安排一棵樹上，那么我們大致可以得到一棵這樣的“進(jìn)化樹”。

　　這棵進(jìn)化樹有三個(gè)主要的枝椏：右邊那個(gè)枝椏是真核生物，左邊那個(gè)枝椏是各種細(xì)菌，而位于中間的是古菌家族。細(xì)菌和古菌都是原核生物，但它們有著明顯的不同。具體地說，古菌是一種介于細(xì)菌和真核生物之間的生命，它兼有兩者的一些特點(diǎn)。

　　那么病毒呢？病毒在進(jìn)化樹上的哪個(gè)位置？

　　病毒不是完整的生命，它無法獨(dú)自繁殖，必須進(jìn)入細(xì)胞并利用宿主細(xì)胞的資源才能繁衍后代。病毒既不是原核生物，更不屬于真核生物，所以從這個(gè)意義上來說，病毒在上面的進(jìn)化樹上并沒有位置。

　　但因?yàn)椴《颈匦枰揽克拗骷?xì)胞才能生存，每一種生物（包括細(xì)菌、古菌、真核生物）都可能成為病毒的宿主。從這個(gè)意義上來說，病毒又在這棵進(jìn)化樹上有自己的位置：它們藏在樹上的每一片樹葉里。

　　換句話說，我們可以大致這樣理解病毒和宿主的關(guān)系：病毒的宿主（細(xì)菌、古菌、真核生物）組成了一個(gè)多姿多彩的生命世界，這個(gè)世界里的生命都可以獨(dú)立繁衍；而各式各樣的病毒則組成了另外一個(gè)生命的世界，它們必須依賴宿主才能生存。

　　宿主和病毒兩個(gè)生命的世界可以做這樣一個(gè)比喻：宿主是有房一族，根據(jù)房子的形態(tài)可以把這個(gè)世界分成幾大類：窯洞、茅草房、樓房、別墅；而病毒沒有自己的房子，只能住在別人家里。

　　02

　　病毒從哪里來，又將去哪里？

　　既然連獨(dú)自繁殖后代的能力都沒有，病毒又是如何進(jìn)化出來的呢？

　　通過分析基因，我們可以找到很多生命的起源。比如人和猩猩有著共同生活在大約一千多萬年前的祖先。我們細(xì)胞里有著自己的基因的線粒體，通過分析我們知道它們來源于遠(yuǎn)古時(shí)期寄生在真核細(xì)胞里的原核細(xì)胞。

　　但病毒的起源，通過分析基因的方法卻找不到一個(gè)確定的答案。一是因?yàn)椴《镜幕蜃兓欤焕谖覀內(nèi)プ匪菟鼈兊脑搭^；二是因?yàn)椴《镜幕蚝退拗鞯幕虿灰粯樱茈y鑒定它們和宿主在進(jìn)化上的關(guān)系。

　　所以，關(guān)于病毒的起源，到現(xiàn)在科學(xué)界也沒有給出一個(gè)確定的答案，只是有幾種可能的猜測〔1〕。

　　第一種假設(shè)是先有了病毒。認(rèn)為病毒比宿主先出現(xiàn)，因?yàn)樗鼈兊某霈F(xiàn)所需要的條件更為簡單。但這種假設(shè)有一個(gè)地方難以自圓其說：在沒有宿主的情況下，病毒如何能生存？

　　第二種假設(shè)認(rèn)為病毒是由原本寄生在大細(xì)胞的里的小細(xì)胞退化而成的。但這個(gè)假設(shè)也有解釋不通的地方，就是病毒和現(xiàn)有的一些寄生在細(xì)胞里的東西完全不像。

　　第三種假設(shè)是說病毒可能本來是宿主的一部分。說它是從宿主細(xì)胞里逃離出去的東西，有點(diǎn)像是“人身上掉下去的一塊肉”的意思。但這個(gè)通俗易懂的假設(shè)也遇到了麻煩，就是病毒和宿主細(xì)胞的成分差異太大，不太可能是宿主細(xì)胞身上掉下去的“一塊肉”。

　　上面三個(gè)關(guān)于病毒起源的經(jīng)典假設(shè)獨(dú)有一定道理，但也各自存在重要的缺陷。所以近來一些病毒學(xué)家又提出了一些新的假設(shè)，包括“病毒-宿主共同進(jìn)化”假設(shè)和“嵌合起源假設(shè)”，雖然顯得更合理一些，但也同樣沒有得到一致的認(rèn)可〔2〕。

　　不過對百姓來說，病毒怎么來的不重要，完全可以交給科學(xué)家慢慢去琢磨。大眾更加關(guān)心的是病毒的將來：它們會(huì)消失嗎？

　　相比于在病毒起源上的不確定，病毒的未來這個(gè)問題的答案非常清晰：病毒作為一個(gè)整體將永遠(yuǎn)伴隨宿主細(xì)胞存在，雖然單個(gè)品種的病毒會(huì)不斷消亡。

　　病毒作為一個(gè)整體不會(huì)消亡，這個(gè)事實(shí)可能會(huì)讓人感到沮喪，因?yàn)檫@意味著我們還將面臨更多的病毒的威脅。繼大家熟悉的天花、狂犬病、乙肝、麻疹、艾滋病、豬流感、SARS、新冠肺炎之后，我們還將會(huì)迎來一系列新的病毒性傳染病。

　　03

　　病毒對宿主有用嗎？

　　面對這源源不斷的病毒性傳染病，有人可能會(huì)問：既然病毒必須要靠宿主細(xì)胞才能生存繁衍，為什么還要讓人得病甚至死亡呢？宿主死了，那它們不也完蛋了嗎？這樣的進(jìn)化沒有道理啊？

　　這是一個(gè)好問題，當(dāng)把生物學(xué)問題上升到進(jìn)化層面，不僅容易從本質(zhì)上去思考，而且能夠幫助尋找到問題的真正答案。

　　的確，病毒給我們帶來了一系列的疾病，而且病毒需要依靠宿主才能生存。所以，作為一個(gè)合理的進(jìn)化結(jié)果。病毒應(yīng)該和它們的宿主和平共處，至少對宿主無害，最好對宿主有益才好。

　　事實(shí)的真相是：大多數(shù)病毒的確對宿主無害、甚至有益，只有少數(shù)的病毒才會(huì)讓宿主得病〔3〕。

　　這個(gè)事實(shí)可能會(huì)讓讀者吃驚，因?yàn)榇蠹叶炷茉數(shù)牟《径际悄切┏裘阎募一铮禾旎ú《尽滩《?、SARS病毒……。

　　之所以病毒會(huì)給人以“壞蛋”的印象，是因?yàn)橹挥心茏屛覀兊貌〉牟《静艜?huì)引起我們的注意，科學(xué)家研究病毒的時(shí)候，也大多數(shù)集中到了那些致病的病毒身上。

　　如果把病毒按照它們和宿主的關(guān)系來分類，大致可以分成下面三類。

　　第一類是對宿主有害。這一類病毒大家都知道，就是讓我們得病的那些家伙。

　　第二類是對宿主無害。舉個(gè)例子，在90%以上的人的口腔里存在的羅斯洛韋病毒（Roseoloviruses）就屬于這一種，這些病毒安靜地生活在人身上，一般不會(huì)讓人得病（極少數(shù)情況例外），病毒中大多數(shù)都屬于這種類型。

　　第三類是對宿主有利。一個(gè)例子是C亞型的GB病毒，它不僅不會(huì)讓我們得臨床癥狀，反而能幫助我們抵抗其它病毒（比如艾滋病毒）的感染。

　　病毒對宿主有利還可以有另外一種更重要形式，就是不斷地把基因融合到宿主的基因組里。就像上面提到過的，病毒的基因宿主一般沒有，而且病毒的基因變異很快，所以從病毒身上源源不斷地獲得基因?qū)λ拗鞯倪M(jìn)化來說非常有用。就好像宿主需要建房，病毒能夠?yàn)橹粩嗟靥峁┫∮械慕ú摹?/p>

　　還是拿人來舉例子吧，我們的基因組上有大約8%的序列來源于病毒〔4〕，這都是在漫長的進(jìn)化過程中向病毒“借”來的。在這8%的序列所編碼的基因里，最有名的例子就是合體素（syncytin）基因，它原本就是病毒的包膜（env）基因〔5〕。不僅是人類，哺乳動(dòng)物獨(dú)有合體素基因，而且也都是從病毒那里借來的〔6〕。合體素在胎盤的形成過程中起到了至關(guān)重要的作用，如果沒有這個(gè)從病毒那里借來的基因，就不會(huì)有胎盤的形成，也因此就不會(huì)有哺乳動(dòng)物的誕生。

　　人是哺乳動(dòng)物，猴子猩猩、豬馬牛羊、老鼠兔子、海豚鯨魚全都是哺乳動(dòng)物。這些動(dòng)物能夠出現(xiàn)，都應(yīng)該感謝病毒的“慷慨”。

　　如果病毒會(huì)說話，它們可能會(huì)這么對人類說：“哼，你們還有資格抱怨！”

　　04

　　依然有病毒會(huì)讓我們得病，怎么辦？

　　雖然病毒對我們的確貢獻(xiàn)大于害處，但貢獻(xiàn)歸貢獻(xiàn)，害處歸害處，我們還是要問：“為什么還是會(huì)不斷有病毒讓我們得?。俊?/p>

　　我們再仔細(xì)看一下那些“壞蛋”病毒，也就是那些讓我們得病嚴(yán)重甚至死亡的家伙：天花病毒、艾滋病毒、埃博拉病毒、SARS病毒、新冠肺炎病毒……

　　我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，大多數(shù)致病性的病毒都是剛從動(dòng)物身上轉(zhuǎn)到人身上不久的新病毒。這并不是說從動(dòng)物那里轉(zhuǎn)移來的病毒都會(huì)讓人得病，而是其中容易讓人得病（尤其是致死）的病毒很快就被發(fā)現(xiàn)；致病性不強(qiáng)的病毒，被人類發(fā)現(xiàn)就會(huì)晚得多；至于那些不會(huì)讓人得病的病毒，發(fā)現(xiàn)得會(huì)更晚一些，甚至還沒有被發(fā)現(xiàn)。

　　在生命的進(jìn)化樹上，人類這片樹葉出現(xiàn)得很晚，大概相當(dāng)于一篇?jiǎng)偯俺霾痪玫臉淙~。所以，從某種意義上來說，感染人類病毒都是在不同時(shí)期從其它動(dòng)物那里轉(zhuǎn)移過來的。

　　那么，當(dāng)一種病毒從動(dòng)物身上轉(zhuǎn)移到人的身上，將會(huì)發(fā)生什么呢？

　　如果這些病毒對人無害或者有益，毫無疑問，它們可以和人類和平相處。這些病毒一般都在人體細(xì)胞里處于潛伏狀態(tài)，人體的免疫系統(tǒng)一般不會(huì)對它們進(jìn)行打擊，就像上面說的羅斯洛韋病毒和C亞型的GB病毒那樣。

　　如果這些病毒對人有害，也就是能讓人出現(xiàn)疾病，那就要分情況了。首先只要病毒對我們的身體有害，我們的免疫系統(tǒng)就要對它們開展圍剿。所以作為病毒，如果要繼續(xù)在人群里繼續(xù)生存下去，它可能會(huì)有不同的策略。

　　當(dāng)病毒斗不過人類的免疫系統(tǒng)，那么一些病毒的策略是在人的身體的某處潛伏起來，一個(gè)例子就是單純皰疹病毒，它們可以躲到免疫系統(tǒng)打擊不到的神經(jīng)細(xì)胞里去。還有一些病毒的策略是讓自己有較強(qiáng)的傳染力或變異力，這樣即使在個(gè)體里被消滅，也依舊能在人群之間不停地傳染，這一類的代表是感冒病毒和流感病毒。

　　真正讓人感到麻煩的是那些有能力和人類免疫系統(tǒng)決一死戰(zhàn)的病毒，比如歷史上殺人無數(shù)的天花病毒、可以摧毀我們免疫系統(tǒng)的艾滋病毒、導(dǎo)致急性肺炎和近10%病死率的SARS病毒等。一開始，這些病毒會(huì)導(dǎo)致疫情，讓人得病和部分死亡。然后這些病毒會(huì)發(fā)生變異，人類對這種病毒的抵抗也會(huì)發(fā)生變化，從而開始病毒和人類的共同進(jìn)化過程。

　　但這種共同進(jìn)化的結(jié)果不好預(yù)料?？赡芟裉旎ú《疽粯樱谌巳豪锪鱾髁撕荛L時(shí)間（幾千年，也有說是幾百年）后依然保持了很強(qiáng)的致病性，在人類歷史上造成大大小小的疫情，直到疫苗的出現(xiàn)才被消滅；也有可能像SARS病毒一樣，在人類的嚴(yán)加防控下歸隱山林；還有可能它們的毒性會(huì)隨著時(shí)間減弱，從而能夠和人類和平共存。

　　不僅這些病毒和人類共同進(jìn)化的結(jié)果難以預(yù)料，而且我們也同樣很難阻擋病毒從動(dòng)物向人類轉(zhuǎn)移的腳步。

　　病毒在不同宿主間的轉(zhuǎn)移，是病毒這個(gè)生命進(jìn)化的一部分。它在過去發(fā)生了，現(xiàn)在也正在進(jìn)行，而且還將繼續(xù)下去。作為人類，我們不僅不能阻止動(dòng)物病毒向人類進(jìn)軍，也不能預(yù)測這種進(jìn)軍何時(shí)發(fā)生、以及是否會(huì)給人帶來瘟疫。

　　但我們大概知道病毒為什么會(huì)轉(zhuǎn)移。

　　通常來說，病毒感染它們各自的宿主。一種病毒是否能夠在不同宿主間轉(zhuǎn)移，主要取決于三個(gè)因素：第一是兩個(gè)宿主的親近關(guān)系，一般來說關(guān)系越近可能性越大，也是因?yàn)檫@一點(diǎn)，人類的病毒大多是從同是哺乳類的那些動(dòng)物那里過來的；第二點(diǎn)是病毒自身的變異，當(dāng)這些變異讓它們變得能夠在新的宿主細(xì)胞里生存的時(shí)候，它們就做好了準(zhǔn)備伺機(jī)而動(dòng)；第三點(diǎn)是有一個(gè)合適的環(huán)境讓做好了準(zhǔn)備的病毒能夠完成這種轉(zhuǎn)移，不幸的是現(xiàn)代的人類社會(huì)為病毒的轉(zhuǎn)移提供了更好的環(huán)境，比如密集的人口、變化的氣候、還有人類對野生動(dòng)物空間的侵犯和擠占。

　　在上面三點(diǎn)里，我們對前兩點(diǎn)無能為力。唯一能努力改變一些的，就是第三點(diǎn)。

　　通過改變一些環(huán)境因素去降低病毒向人類轉(zhuǎn)移的速度，比如不要讓那么多的野生哺乳動(dòng)物出現(xiàn)在農(nóng)貿(mào)市場。

　　幸運(yùn)的是，我們還可以去做的是從科學(xué)的角度去了解病毒，并做出相應(yīng)的對策。比如對應(yīng)一些變異得相對緩慢的病毒（比如一些DNA病毒：乙肝、天花病毒等），我們可以開發(fā)疫苗，疫苗的普及可以讓這些病毒消亡。對于那些變異較快的病毒（比如RNA病毒：艾滋病毒、SARS病毒等），開發(fā)疫苗的難度要大的多，因?yàn)樗鼈兊淖兓赡軙?huì)讓疫苗無效；但我們依然可以去采用藥物去治療病毒性的疾病，比如采用抗病毒的藥物，還有調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的藥物。

　　雖然從生物學(xué)上來看人類和其它物種并沒有高低，但智慧讓我們與眾不同。利用日益增多的科學(xué)知識(shí)，開發(fā)針對致病性病毒的藥物和疫苗，這就是人類抵抗這些病毒的保障。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　6. Malik et al. PNAS February 14，2012 109（7）2184-2185.