认识人类永恒的对手——病毒

病毒是非常简单的古老生物，自生命开始以来即已存在。它们必须在细菌、植物和动物（包括人类）中定居，以便复制和繁殖。因此，病毒具有专门的技能，可以入侵其他物种并在其中复制。当病毒入侵人体并复制时，它会损害我们的细胞和组织。

我们与病毒的永恒战争

病毒与我们的免疫系统之间的战争自远古时代起就从未停歇。在农耕社会前，人类对抗的病毒种类比现在要少。那时的人类也曾受到病毒的折磨，但它们的性质与目前在人群中具有高度传染性的流感病毒、麻疹病毒或新冠病毒不同。这在很大程度上归因于现代和古代人类生活方式的差异。

现在，很多病毒是通过人与人之间的日常接触传播的。被感染者出现不适症状，或者因疾病的急剧发展而死亡。我们的免疫系统通常可以成功地彻底清除体内的病毒，人们因而得到治愈。值得注意的是，我们的免疫系统能在一段时间内“记住”之前感染过我们的特定病毒。如果同一病毒重新感染我们，免疫系统会立即启动作战模式，将其一举击溃。对于某些病毒而言，这种免疫屏障甚至可以持续一生。

病毒需依赖宿主细胞完成自身复制。就像动物和人类一样，病毒也必须复制才能繁殖它们的物种。事实上，它们一生的主要目标就是复制自己、繁衍后代。病毒就像人类的普通细胞一样，需要蛋白质才能发挥其功能。也正如我们的细胞一样，每个病毒内都包含自身的遗传信息。但其与人类细胞不同的是，病毒颗粒并不具备将其基因翻译成蛋白质所需的全部装置。病毒进入人体或其他动、植物的体内并侵入它们的细胞，随后劫持宿主细胞中的工作机器—如核糖体，将自己的遗传信息（注：DNA或RNA，取决于病毒种类）翻译成大批蛋白质。这使得子代病毒能够组装、释放，进而感染其他细胞。从某种意义上说，病毒就好比“寄生虫”。

病毒是如何进入我们细胞的

细胞会对环境的变化做出反应，以实现它们的功能。每种类型的细胞都有特定的细胞表面蛋白，称为受体，它们可以感知外界环境。特定的细胞表面受体只与环境中的特定物质（称作配体）结合（注：受体就好比一把锁，而特定配体就相当于是开锁的钥匙，成对匹配）。当受体与配体结合时，细胞就能检测到它的存在并做出相应的反应。病毒表面存在由病毒蛋白组成的刺突（注：此处的刺突就相当于一把钥匙）。为了引起感染，病毒的刺突必须与其入侵的细胞表面受体结合（注：受体相当于与钥匙匹配的锁）。一旦病毒的刺突与受体结合，它就可以强行穿过细胞表面，然后劫持细胞内的一套工作“机器”，繁衍病毒后代。

病毒的类型

病毒有两大类，DNA病毒和RNA病毒。

DNA病毒就像人类一样，以DNA的形式携带它们的遗传信息，疱疹病毒就是DNA病毒的例子。

RNA病毒以RNA的形式携带它们的遗传信息，导致麻疹、腮腺炎和风疹等常见儿童疾病的病毒是RNA病毒，造成流感、艾滋病和新冠肺炎的病毒也是RNA病毒。

RNA病毒和DNA病毒以不同的方式劫持宿主细胞的一套“机器”进行复制。一旦病毒进入细胞，其DNA或RNA基因组就会释放到细胞中。DNA病毒的DNA基因组会进入细胞核。就像我们自己的DNA被翻译成蛋白质一样，新的病毒蛋白也是病毒以同样的方式利用宿主细胞的“机器”制造的。首先，一些病毒基因被转录成相应的RNA分子，然后这些RNA分子被翻译成一些“早期”病毒蛋白。利用宿主细胞的装置，这些早期蛋白可协助病毒DNA的其他部分翻译成一套完整的病毒蛋白质。然后，病毒蛋白被组装成新的病毒颗粒，并从细胞释放，寻找新的细胞进行感染。有时候宿主细胞会在这个过程中死亡。

RNA病毒一旦进入细胞就需要复制出多份自身的RNA基因组，然后这些RNA可以被翻译成许多病毒蛋白，后者被组装成新的病毒颗粒。大多数RNA病毒携带一种可以复制自身RNA的酶，称为“RNA依赖的RNA聚合酶”。当病毒的RNA有了许多拷贝以后，宿主细胞的蛋白质制造机器——核糖体，就被用来将其翻译成病毒蛋白。然后，新的病毒颗粒被组装起来，并从细胞中释放。

虽然大多数RNA病毒的复制方式如上所述，但是有一种RNA病毒的复制方式有所不同——逆转录病毒。

逆转录病毒首先将其RNA反向转换为相应的DNA序列。这是由病毒自带的一种称为逆转录酶的蛋白质完成的。然后，病毒DNA进入细胞核，“整合酶”将在宿主细胞的DNA中造成缺口，并将病毒的DNA插入此处。也就是说，宿主细胞的基因组被永久改变，因为它永久地包含了这段病毒DNA。

利用宿主细胞的全套装置，病毒的DNA便可被翻译成蛋白质，从而组装成新的病毒颗粒并被释放，继续感染下一个细胞（病毒DNA在宿主DNA正常转录时一同得到了转录，即以DNA为模版产生对应RNA，RNA进一步被翻译为蛋白质）。在发现逆转录病毒复制的机制之前，人们一直认为，将基因组信息转化为蛋白质的唯一方法是遵循中心法则——从DNA到RNA到蛋白质。