最近在浏览网页时,看到有抗生素对付病毒的说法,而且还有很多人总是把这次新型冠状病毒的爆发,与中世纪爆发在欧洲的黑死病联系起来。鼠疫是细菌引起的,而当前新型冠状病毒是由病毒的传播。抗生素对病毒没有任何作用,因为抗生素是用来水解细菌的细胞壁,然后让细菌的细胞膜自行涨破。而病毒根本不是细胞结构,甚至不能算是生命。所以很有必要说一下病毒。

首先说一下病毒为什么会存在。生命是DNA自我复制的工具,当然也有RNA,所以这里我们把遗传物质统称为核酸。有些特定序列的核酸分子,通过吸引氨基酸制造蛋白质,有些蛋白质可以保护核酸或者促进核酸的自我复制,甚至成为掠夺别的DNA核苷酸的工具,这个事情不是由主观意识的行为,仅仅是因为这样的分子在复制大战中能够存在下去,形成存在优势之后,逐渐充斥环境并淘汰其他分子;随后复制工具不断升级,复杂的细胞结构出现。细胞就是一个稳定、高效复制遗传信息的工厂,这个工厂通过生产蛋白质制造各种有利于基因遗传复制的工具,这就是生命起源。

DNA不断的复制错误,造就了不同的细胞形态。现在公认的生命形态,至少是有细胞结构的,但是要形成这种细胞结构非常困难,需要至少上万个,能够有效表达蛋白质的基因共同发挥作用。但是这样的工厂在最初阶段并没有很强的排他性,有些游离在环境中的核酸分子,同样可以进入细胞内部,借助这个工厂复制自己的一串信息。这时,原始有机分子的复制方式,就有了两个演进方向,一个方向就是艰苦创业,自己积累有益变异,白手起家,打造自己的复制工厂,也就是变成细胞。最初的生命以单细胞为主,比如单细胞的细菌,就是一个强大的工厂。

细菌自我完成新陈代谢和整体的复制繁衍,有着极强生存能力和超快的复制速度。随后,遗传物质为了形成一个工业体系,从而更加高效复制生产自己:很多工厂组合成一个企业,一个个企业再形成产业集团,每个工厂开始做自己专长的事情。根据分工不同,形成各种器官,表达所有遗传信息中的部分基因,各司其职,保证这个集团的正常运作。所有细胞里共同的遗传信息,就可以更加稳定的遗传复制,实现所谓的繁衍。这就是多细胞生物,包括我们人类的由来。

不同细胞截取DNA构造蓝图的一部分,制造蛋白质发挥自己的作用。人体就是有着60万亿这样的工厂组成的系统,然后再和10倍余己的、同样细胞形态的微生物合作,共同维持生命繁衍生息。

世界上有艰苦创业的,当然也就有走捷径、搞腐败和傍大款的,有些游离于环境中的核酸分子,一旦能够抵达细胞体内原有遗传物质所在的位置上的时候,就可以借助这个细胞工厂同样快速复制自己,区别于生命,这就是病毒的生存繁衍逻辑。因为最终逻辑是核酸分子序列的自我复制,如果有其他方法存在,那么成为生命,并不是唯一的选择。利用或者争抢那些变成生命的工厂,复制自己,同样是一个高效快捷的方法。进入现有的细胞当中,抑制细胞中原有遗传信息的表达,然后利用细胞中所有的能量、物质资源来复制自己的基因。

所以亿万年来,生命所面临的竞争,不仅来自于生命与生命之间的。类似细菌、真菌等微生物和大型生物的竞争,还有整个生物圈的所有生命和病毒等类生物的竞争。因为这一切的存在都是分子自我复制的、无意识的原始动机。

相较于细菌作为微生物与人类等大型生物的共生关系,病毒的存在自然环境下,确实没有多少对生命体的促进作用。因为病毒进入细胞后要复制自己,首先就是要关停宿主基因的正常表达,这样就严重干扰了宿主细胞的正常生命活动,而病毒在细胞体内完成复制之后就会瓦解破坏宿主细胞,从而传播出去。如果非说有益性,相对于大型生物来说,部分病毒类似噬菌体对病原体细菌的攻击,可以控制病原体的数量。

关于病毒的结构,相对于生命来说其实非常简单,就是一个核酸分子被一个蛋白质外壳包裹。就类似刚才说的,细胞出现之前,DNA与氨基酸结合形成蛋白质。有些蛋白质成为了DNA有效复制的工具,这个工具的复杂程度要比细胞小太多,以至于在游离状态时,病毒没有任何生命特征。只有在入侵细胞核心之后,它的基因表达代谢繁殖活动才出现。虽然病毒并不能留下什么化石,但是从如此简单的结构来看,当地球上第一批细胞生物出现以后,病毒的出现以及相当容易了。

因为生命需要进化出极其复杂的结构,去适应外界瞬息万变的环境;维持生命还需要不断的与外界进行有选择的物质交换,需要物质、能量、信息的不断流动,同时还要有演化出复杂的繁殖机制。而病毒并不需要维持生命,因为它根本没有生命,它的演化方向仅仅是根据环境中现有的细胞结构,想办法通过细胞膜进入到细胞内部就可以了。所以伴随地球生命的历史,病毒也一直萦绕其间与生命一同进化。这是一场持续三十亿年的战争。