原创《病毒大观园》
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病毒是这个星球上最小的生物复制器,大约比细菌小10 0倍.病毒只有很小的一点遗传代码,外面覆盖着一个微型的蛋白质外壳,它们根本无法“自己养活自己”.甚至,科学家仍然不确定,是否应该把病毒视为生命.生命的细胞都有自身的一套分子生产线,它们时不时地复制自身的基因,然后通过叫做核糖体的分子机器将基因“泵出”.细胞读取基因的代码并将其作为模板来组装蛋白质.最简单的生物需要150到300个基因来生产维持生命所需的所有蛋白质,但是病毒只能依靠4个基因来存活.它们直接劫持其他生物的细胞,把后者变成了病毒的繁殖工厂.病毒非常聪明,它们通过借用被感染细胞的物质来弥补自身的遗传缺陷.病毒没有自己的核糖体,所以它们将遗传代码输入到其他生物的细胞中,接管分子生产线.被感染的细胞就会停止生产自己所需的蛋白质,转而开始读取病毒代码,组装病毒蛋白质.
病毒的核心物质是它的遗传代码,和其他生物一样,病毒的遗传代码也是存储在基因中.有的病毒有双链DNA,就像人类一样；有的病毒只有单链DNA来凑合；有的病毒用RNA做遗传物质,RNA这种分子很像DNA,但分子的化学式不同,生命体的活细胞只会暂时用它来复制基因.另外,还有一些病毒携带一种能够生产逆转录酶的基因代码,这种酶可以让病毒将RNA的信息传递到生命体活细胞的DNA中.遗传信息是脆弱的,容易损坏.所以,从一个细胞旅行到另一个细胞时,病毒需要想办法保护它们的遗传代码.病毒的基因能发出指令,生产特殊的蛋白质,这种蛋白质可以制作一种叫做“衣壳”的保护壳.“衣壳”上的蛋白质反复循环地形成重复的结构,相互锁定在一起,整体呈现出三维的形状.这种晶体状的构建模式意味着,病毒只需很少的基因就可以制作出完整的防护盾.比如,二十面体的“衣壳”,通常包含着大量的三角形结构,每一个三角形结构仅靠三种蛋白质就可以组成.这些三角形一起搭建出一个二十面的“球”,将病毒的基因保护起来.由衣壳和遗传物质组成的“传染包”可以在细胞外存活,但它们不能自我复制.这些颗粒状的病毒需要进入细胞中,才能完成它们的生命周期,它们通过吸附细胞表面的分子来做到这一点.“衣壳”外侧的蛋白质与细胞外部的蛋白质相互作用.这种相互作用可能会改变病毒颗粒自身的形状,使病毒颗粒与细胞膜融合.或者,病毒会诱使细胞将自己拉入一个被称为核内体的覆膜球体中.一旦进入细胞,病毒颗粒携带的酶——或者细胞自身的酶——就会解开“衣壳”的剩余部分,将遗传代码释放到细胞中.
然后,病毒基因组进入细胞的分子生产线,迅速生产三种重要的蛋白质.第一种是能够促使病毒复制更多自身基因的酶；第二种是能够干扰细胞正常生产过程的蛋白质；第三种是结构蛋白,用来制造新的病毒颗粒.
新的病毒颗粒制作完成后,它们需要想办法释放出来,以感染更多的细胞.“裂解性”病毒简单粗暴,迅速爆发,瞬间释放大量病毒颗粒,直接杀死细胞.“溶原性”病毒则比较温和,一个接一个地释放新的病毒颗粒,使宿主细胞可以继续存活下去.一些病毒甚至将自己的遗传代码“缝”进宿主的代码中,这样每当宿主分裂出新的细胞时,也会得到病毒基因的副本.这使得病毒可以在宿主体内长期存活,它们休眠一段时间,然后爆发——这就是所谓的潜伏期.细胞确实也在努力让自己免受这种攻击,细胞会检查并破坏一些不正常的遗传代码,并向免疫系统发送信号,让后者得知感染的情况.但是,聪明的病毒已经证明了自己是个欺诈高手,不断利用细胞的机制来达到自己的目的.当病毒能够侵入免疫系统,阻止身体反击的时候,最严重的疾病就出现了.埃博拉病毒、马尔堡病毒和艾滋病病毒都损害了人体的免疫系统.
然而,病毒也并非都是坏的,病毒感染有时候有助于重塑人体的运行方式.科学家对于人类基因组的研究表明,人类大约有8%的遗传代码源自于远古病毒.这些病毒被统称为“人类内源性逆转录病毒”,简称HERVs.HERVs携带着三种病毒基因的遗迹：“gag”、“pol ”和“env”,属于逆转录酶病毒,能够将自身的遗传代码“缝”进宿主的基因组中.
逆转录酶病毒在人类DNA上留下了永久的印记,使得人类祖先被感染的“后果”一代一代遗传了数千年.进化已经改变了病毒基因的序列,使其无法在人体内产生新的病毒颗粒.另一方面,人体也发现了遗留下来的病毒代码的新 用途.比如,HERV-W（HERVs其中的一种）能够编码某种特殊蛋白质,用来制造病毒外壳,而人体在进化中改写了HERV-W的代码,通过它能够生产出滋养细胞膜的新蛋白.可见,人类的健康,离不开远古病毒的功劳.
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