了解病毒的多樣性不只迷人,也是非常重要的體驗。我們需要知道下一場致命流行病會從哪裡冒出來,也要知道其弱點。科學家在發現新型態病毒的同時,也將其中一些變成了工具,用於控制細菌、傳遞基因,甚至製造奈米材料。透過欣賞病毒之美,我們將能更了解大自然的創造力,並同時學習該如何避免成為病毒的受害者。
「病毒」一詞會讓人想起乘著隱形翅膀而來的恐怖死亡。浮現腦海的有擠滿垂死西班牙流感病人的醫院病房、鐵肺中的小兒麻痺症患者、全身包在防護服中對抗致命伊波拉病毒的醫療人員,或是可能跟茲卡病毒有關的小頭症嬰兒。這些都是可怕的人類疾病,但訴說的卻只是故事的冰山一角。所有生物都會被病毒感染──不只是人類。而大部分的病毒根本就不會引起疾病。病毒是地球生命史的一部分,它們扮演的到底是什麼角色,是個現在才慢慢開始解開的謎。
牛津英語大辭典對病毒的定義是「一種傳染原,通常由包在蛋白質外殼裡的核酸分子構成,小到無法以光學顯微鏡看見,且只能在宿主的活細胞內繁殖。」以定義而言,這是個很好的開始──只不過有些病毒病沒有蛋白質外殼,有些又大到可以用普通的光學顯微鏡看到。而且,有些細菌也是只能在宿主的活細胞內繁殖的。
病毒是一種非細胞病原體,但含有核酸分子形式的的遺傳物質(DNA,或是其親戚RNA),通常有蛋白質外殼包裹,有能力在入侵宿主細胞後取用其細胞內的機制,指揮自己的繁殖與傳播。
早年對病毒的定義多半會納入一些和疾病有關的描述。過去一度認為所有的病毒都會引起疾病,但現在我們知道許多病毒都不會致病。事實上,有些病毒是宿主生命中非常重要且必要的組成。就像我們現在知道細菌是人體生態系中很重要的一部分,病毒也扮演著關鍵角色。
研究地球生物的早期歷史,必須透過可回溯至35億年前的化石遺骸。病毒太小,沒有留下任何看得到的化石,所以我們對病毒的早期歷史所知不多。然而研究發現,病毒將自己的基因體嵌入宿主體內已有非常久的時間,可能從地球生命誕生之初就開始了。
源自野生靈長動物的病毒 美國最早出現愛滋病臨床病例是在1980年代早期。這種病毒最早是在同志社群傳播,經由性接觸傳染,尤其是透過肛門性交。這種病毒也開始出現在靜脈毒品使用者身上。初次感染之後,可能要很多年之後才會出現病徵,這更助長了病毒的傳播。現在我們已經清楚知道,很早之前就已經出現了遭人類免疫不全病毒感染的零星病例,可能是在1950和1960年代。這種病毒源自野生靈長動物,由特定的黑猩猩物種傳給人類。這種病毒曾數度從大猩猩或黑猩猩跳到人類身上。一般認為最早的傳播是發生在獵捕屠殺猿類取肉的時候。
反轉錄病毒科(也就是HIV所屬的科)之所以如此命名,是因為這類病毒會把RNA轉成DNA,是一般細胞將DNA轉成RNA過程的相反(retro),過去認為這種特性是不可能的。反轉錄病毒在20世紀早期被發現,但為了了解愛滋病,對這類病毒的研究已經加速。
▲本文節錄:【病毒完全圖鑑】一書