可以造福人类的病毒
病毒对人类的影响同样巨大。人类基因组中有高达 10 万条片段来自病毒,这些病毒基因片段占据了人类基因组的 8%。
我们体内外的每个表面都被微生物——细菌、病毒、真菌和很多其他的微观生命形式覆盖着。据估计,我们的身体中有 380 万亿多个病毒,这些病毒群体统称为人体病毒组(human virome)。
我们时时刻刻和病毒生活在一起,它们在带来疾病的同时也在帮助我们维系生命的存在。比如,一些温和的病毒,如鼻病毒,还能够锻炼我们的免疫系统不对轻微的刺激产生反应,从而减少过敏反应。
鼻病毒是个很有趣的家伙,它的结构非常简单,每个病毒只有10 个基因(人类大约有大概 2 万个基因)。但即使是这么少的基因,也能组合出奇妙的遗传信息,帮助病毒骗过我们的免疫系统,入侵我们的身体,继而无穷无尽地复制自己,去感染更多的宿主。鼻病毒巧妙地利用鼻涕来自我扩散。人擤鼻涕的时候,病毒会借机跑到手上,通过手再蹭到门把手和其他手碰过的地方,其他人碰到这些地方,病毒就会借机沾上他们的手,再进入他们的身体。有些生物学家认为,人们感冒打喷嚏这个反应,很有可能是病毒精心设计的。它们诱使寄主难受、打喷嚏,然后自己随着唾液飞射出寄主,这样就可以感染更多的寄主。你们看,这些微小的病毒是多么聪明。
在病毒的世界里,人类能够保持健康要归功于我们拥有一个完善的“防卫”系统,它不断地监视和清除来袭的病毒等病原体,如果这个系统出现问题,人体就会变得弱不禁风,这个防卫系统就是免疫系统。免疫系统的进化是整个生命系统进化的重要基础,而免疫系统的进化则是在病毒等各种病原体的刺激下完成的。因此从某种意义上说,像鼻病毒这样温和的病毒,也许还算是我们的朋友。
科学家在与有害病毒作战的同时,也会让一些友好的病毒为人类服务。例如柯萨奇病毒是一类常见的经消化道感染人体的病毒,感染后人会出现发热、打喷嚏、咳嗽感冒等症状。澳大利亚科学家最新实验发现,利用柯萨奇病毒可以精准地杀死乳腺癌的癌细胞,而不伤害人体正常细胞。新加坡科学家曾发现,植物杆状病毒“穿梭”肠胃时不会被分解,它的这一特性可以使其作为口服疫苗的载体。噬菌体是一种以细菌为宿主的细菌病毒,现在人们用它来对付那些由于滥用抗生素而产生的耐药细菌、超级细菌,这种疗法可以帮助那些抗生素治疗失败的人。我国著名医学微生物学家余贺曾在1958 年利用噬菌体成功地防治了绿脓杆菌对烧伤病人的感染,成为我国微生物界的一段佳话。2015 年年底,美国加州大学圣地亚哥医学院教授托马斯·帕特森在埃及游览时,被一种臭名昭著的超级细菌——鲍曼不动杆菌感染,人一旦被感染,治愈的几率微乎其微。帕特森体内的不动杆菌对所有抗生素都已产生了耐药性。在走投无路的情况下接受了风险极大的噬菌体治疗,最终被治愈。他是北美第一个用静脉注射噬菌体的方式,完全治疗全身性感染的人。
病毒在农业生产中也得到广泛运用。科学家利用生物病毒大面积防治松毛虫、棉铃虫、玉米蝗等害虫,不仅安全有效,而且减少了污染,有利于环境保护。病毒不仅可在害虫毫不知情下“毒死”害虫,而且这种生物杀虫剂对人体无害。 病毒还可以作为遗传学研究的主要材料,用于转基因研究。在基因工程中,病毒可以成为运输工具,装载不同的基因片段进入受体细胞。目前,已有很多利用病毒造福人类的技术。也许在未来人类想变得更健康更强大,只要适当的感染一下就行了。
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