相生相克是中国古人根据生活经历总结出的朴素辩证唯物主义思想。这种朴素辩证唯物主义思想属于哲学范畴,但也可以用来解释相当一部分自然科学问题。生物圈的食物链关系实际上就体现了这种朴素辩证唯物主义思想:《道德经》中有一句“天之道补不足而损有余”——这点我们可以从自然界观察得到:老鼠体型小,在食物链中处于下游,因此造物主就赋予它超强的繁殖力以弥补容易被捕食的缺陷。
作为食草动物的羚羊则被赋予了奔跑速度和数量上的优势。为什么食肉动物的数量永远少于食草动物呢?因为只有这样才能维持生态系统的平衡。如果食肉动物比食草动物还多,那么自然界哪来那么多肉给食肉动物吃呢?处在食物链不同环节的生物数量是相对恒定的,因为只有保持这种相对恒定的状态才能保持生态系统的平衡。如果这一平衡被打破就必然导致生态环境遭到一定的破坏。
病毒在生态系统中是一种跳出三域外、不在四界中的特殊存在。何谓三域外?就是细菌域、古细菌域、真核生物域;何谓四界中?就是原生生物界、真菌界、植物界、动物界。如果你去问一个学生物学的人:病毒有生命吗?那么他可能会沉默几分钟后回答你:“不知道”。事实上病毒究竟有没有生命在生物学界的确是一个存在争议的话题。病毒具备一定的生命特征,然而又与常规意义上的“生命”显得截然不同。
常规意义上的生命一般是应该有细胞的:即使小到像细菌、真菌等微生物也有完整的细胞结构。通常意义上的生命有自我的繁殖能力:人类、动物、植物、微生物都能通过复制自身的DNA进行自我繁殖,只有通过不断的自我繁殖才能够保证种群生生不息。能量守恒定律决定了一般意义上的要存活、要发育、要繁殖都需要一定的能量消耗。生命一般都能通过吸收外部能量而独立存活。
如果我们按以上原则对生命进行定义,那么基本上不符合其中任何一条定义。事实上病毒连单细胞都不是,病毒只是由一个核酸长链以及蛋白质外壳构成。病毒在自然界中不能进食,也不能活动,更不能繁衍,还不消耗任何能量。然而病毒又和我们在日常生活中所接触到的金属等完全无生命的物质不同:病毒上的蛋白质囊壳可以与宿主细胞的受体结合,从而使病毒的遗传物质得以注入宿主细胞。
病毒通过宿主细胞完成遗传物质复制,病毒利用的能量也是宿主细胞的能量。病毒并没自己的代谢机构,也没有酶系统。因此病毒一旦离开宿主细胞就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。病毒的复制、转录和转译的能力都是在宿主细胞中进行的。当病毒进入宿主细胞后它就可以利用细胞中的物质和能量完成生命活动,按它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。
可以说病毒具有介于生物和非生物之间的特征:病毒并不是完整细胞,不能自我繁殖,所以它只能寄生在宿主细胞中才能完成繁衍。病毒和细菌尽管都会导致人患病,然而病毒和细菌其实具有明显的不同点:目前人类已发现了细菌的天敌——噬菌体。噬菌体专门寄生在细菌、真菌等细胞内使其裂解。如今我们人类的各种抗生素主要也是针对细菌的,但这对病毒基本不会起什么作用。
事实上以我们人类目前的医疗科技水平对病毒还真没太多的办法:比如大家熟悉的狂犬病毒实际上就只能通过打疫苗的方式进行预防,然而如果一个人被确定感染狂犬病毒就几乎意味着100%的病死率。迄今为止又被人类成功消灭的病毒吗?1979年世界卫生组织曾宣布:天花病毒由于找不到宿主已可以认定为被消灭。事实上天花所谓的被消灭是通过接种牛痘疫苗使其找不到宿主。
如今找不到宿主的天花病毒已在自然界中绝迹,然而各国的实验室内还保存有这种病毒。如果哪天这种病毒从某个国家的实验室中泄露出来依然是无药可治的。如今的新型冠状病毒同样是没特效药的,但没特效药并不等于没治疗。在人体对抗病毒的过程中通过医学干预给患者以对症支持,尽可能维持各脏器正常功能,这对人体最终清除病毒至关重要!
目前对新冠病毒的治疗手段主要是防并发症:对重度感染者可能要靠上呼吸机、部分用干扰素和一些激素药来维持和改善;而大部分轻度感染者主要还是靠的抗病毒普通流感药物。事实上目前人类对所有病毒类疾病的治疗方法大致都是如此:发高烧就给病人降温,呼吸困难就上呼吸机,但并没有能直接杀灭病毒的药物。至此我们可以总结出一个医学常识:绝大多数病毒类疾病“无药可治”。
这里的“无药可治”是打引号的:目前我们针对病毒类疾病的治疗主要是通过医学干预帮助人体免疫系统战胜病毒性疾病,然而我们没任何专门的特效药物能直接杀灭病毒,所以最终帮助病人扛过来的其实是病人自己的免疫系统。如果非要说病毒有什么“天敌”的话,那么其实就是人和动物的免疫系统。事实上我们人类和病毒的博弈很早就开始了,甚至可能当人还没进化为人之前就开始了。
病毒在这个星球上所存在的历史比我们人类更为久远。每天都有数以亿计的病毒落到每一平方米的土地上。这听着似乎是一件令人恐惧到头皮发麻的事,然而生物的进化历程本身就是不断适应环境的过程。既然包括我们人类在内的所有物种的生存环境中都充满了病毒,那么各种不同的物种自然也会在进化过程中逐渐适应这种环境。其实人体免疫系统每时每刻都在与侵入我们身体的病毒战斗着。
我们印象中的病毒往往是传染性病原体,可事实上病毒在全球生态系统中心所扮演的至关重要的作用是容易被人忽略的:病毒对我们的免疫系统和肠道微生物群、陆地和海洋生态系统、气候调节和所有物种的演化都至关重要。病毒包含非常多样化的未知基因,而且病毒还会把这些基因传播给其他物种,事实上正是病毒改变了人类以及其他物种的基因组。
病毒会将自己的DNA注入宿主,有时合成的新基因对宿主有益并成为其基因组的一部分。迄今为止的科学研究表明:人和脊椎动物直接从病毒那里获得了100多种基因,而且人类自身复制DNA的酶系统也很有可能是来自于病毒。病毒这种非细胞生命形态往往容易被误以为是一种原始的生命形态,然而实际上病毒是一种高度进化的生物,而且迄今为止还在一直不断进化。
如果病毒一直保留原状,那么它很容易就被我们人类的免疫系统给消灭。病毒只有不断演变才能生存下去。病毒存在的终极目标并不是杀死宿主,而是和我们人类以及其他物种一样为了生存和繁衍。变异实际上就是为了适应各种各样不同的宿主环境。病毒和其他任何物种一样都是全球生态系统中相生相克的一环。病毒的变异和其他物种的免疫系统进化实际上构成了一场永无止境的赛跑。
我们人类的进化发展历史在一定意义上就是一部与疾病斗争的历史。生物是需要不断进化的,而在进化过程中必然会有一些生物个体因为无法满足进化而死去。我们人类和动植物的生老病死其实可以理解为是自然界生活进化过程中的一种新陈代谢现象。病毒则是生物进化过程中的一个载体或者说是催化剂。病毒会杀死很多被感染的物种,而活下来的物种从此就会对这种病毒形成抗体。
物种的进化在一定意义上就是通过这种方式得以完成的。为什么当欧洲白人殖民美洲时作为美洲原住民的印第安人会因感染白人带来的病毒而大规模灭绝呢?因为他们对欧洲人带来的病毒不具备免疫力。然而病毒的传播不该是双向的吗?如果说印第安人无法适应欧洲人带来的病毒,那么欧洲人就能适应印第安人身上携带的病毒吗?也许欧洲人在殖民美洲的过程中也有一部分人染病身亡。
然而这种事即使发生过也绝不会是像印第安人那样的大规模灭绝现象,否则我们为什么没在史籍中找到这类事件的记载呢?难道说是因为欧洲人具备比印第安人更强的免疫力吗?事实上这种可能性是存在的,因为在欧洲的大航海时代到来前欧洲人曾经历过一场浩劫:在1348年—1350年的三年之内欧洲有近3千万人因黑死病而失去生命。当时的欧洲人一度怀疑世界末日即将到来。
然而熬过这场浩劫的欧洲人却因此具备了更强的身体免疫力,加之大航海时代到来后满世界跑的欧洲人几乎接触过全世界各种病毒。在这一过程中欧洲人实际上已对很多病毒具备了免疫力;相比之下印第安人长期生活在一种封闭状态中,所以他们对病毒的抵抗力是低于欧洲人的。事实上病毒对人类历史进程的影响很可能远远超出了我们以往的传统印象。
天花病毒在无形中帮助欧洲殖民者取代印第安人成为了美洲大陆的新主人。埃博拉病毒、艾滋病毒的肆虐在客观上加剧了非洲的贫穷与动荡。登革热病毒每年在全球范围内造成5000万~1亿个病例。1918年发生的“西班牙流感”在短短两年时间内导致全球超过10亿人感染、超过2500万-5000万人死亡。如今的新冠病毒则被前国务卿基辛格视为是对既定的全球秩序一次深刻的永久改变。
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