病毒溯源难在哪里？

1. 病毒溯源难在哪里？

大家都知道，在我们的日常生活中有着非常多的细菌和病毒，病毒对我们的身体健康威胁时非常大的，但是如果想要彻底地消除病毒，就要从根源上发现它，但这个过程是非常难的。那病毒溯源难在哪里呢？病毒本身就是我们肉眼不能看到的，加上我们生活环境的复杂，所以大大加深了病毒溯源的难度。
一般我们想要追溯病毒的起因的话都要结合我们所生活的自然环境来具体分析，但世界永远都是不停地运动变化着的，这就让我们想要抓住病毒的根这件事情变得非常不容易了。病毒可能出自动物、植物，也可能出自于我们人类本身，要想发现它们是一件非常不容易得事情。如2020年的新型冠状病毒，人们发现这一病毒来自于动物并不是一朝一夕的事情，需要我们做很多的调查和退出，然后验证我们的推测是否合理，这是需要一定时间的。
除此之外，病毒是非常细微的，我们人类的肉眼不能直观地看到病毒。其实我们的日常生活中到处都是病毒，比如卫生间的门把手上和其他一些公共场所的很多地方都是有着几多病毒的，如果我们不讲究个人卫生的话，很有可能一不小心就会染上这些病毒，风险是非常大的。
病毒无处不在，只要它们能生存的地方它们都会在那里扎根。病毒滋生的地方也有很多，比如蝙蝠、蛇和穿山甲等动物身上的病菌都是非常多的，如果我们吃它们的话这些病毒就会被转移到我们的体内，让我们患病。一些土壤里面的微生物也会转变成为病毒，如果土壤里面有病毒的话，我们在上面种植粮食作物的话这些病毒就会被植物吸收，我们吃了这些植物的话就会间接地染上这些病毒。

2. 追溯病毒的起源？

人类这物种，真的标志着生命进化的顶峰吗？或者病毒才是？因为在历史长河中，当人类进化得越来越复杂时，病毒已经精简了，成功地抛掉了很多基因，只留下了少数的必需基因。
今天，病毒是如此的小和简单，有些甚至不能自我复制，因此，病毒携带的基本遗传物质，需要“溜进”宿主细胞，并诱骗宿主细胞才能复制。例如，只有14种蛋白质编码基因的流感病毒就是如此。
病毒是如此的基本，许多生物学家认为它们甚至不能被归类为一种生命形式。

新病毒唤醒旧问题
但随着科学研究的发展，我们开始转变了对病毒的看法。2003年，法国科学家观察到了一种神秘的微生物，它体型比一般病毒大许多，看起来像一种细菌，但与细菌有着不同的基因。它寄生在水中的单细胞生物阿米巴变形虫中，借助将自身的遗传信息融入其他动物的身体而繁殖，这种微生物也可以钻进人体，导致人的肺部产生疾病。
但当时，科学界发现的病毒大小大约都在10至100纳米之间，即便是较大的病毒，比如天花病毒，也只有300纳米。而这种新发现的病毒达到400纳米，科学家们意识到这是一种巨大的病毒，他们称这种像细菌的生物为“酷似细菌的病毒”或者“巨病毒”。
但“巨病毒”不只是具有大块头，它还携带了1000个基因，对病毒一族来说，这是一个巨大的基因组，只比一些细菌少了几百个基因。之后，科学家又发现了另外几个巨型病毒，比如2013年发现的潘多拉病毒，有大约1100个基因，再一次刷新了巨型病毒的记录。
这些病毒拥有如此之多的基因数量，暗示着它们存在复杂的遗传性，也由此再次唤醒人们对病毒的研究兴趣，以及重提那些由来已久的问题：病毒是什么时候开始进化的？对更复杂的细胞生命来说，病毒是它们进化过程中的一块“跳板”吗？病毒和细菌，谁先出现？
这些问题非常棘手。因为对于考古学家来说，研究古生物最好的资料就是各类化石，但病毒是比较特殊的类群，它们只由包裹在柔软的蛋白质外壳里的几股DNA或RNA构成，因此它们不会变成化石，没有化石记录的研究，几乎已经不可能追溯它们的血统。
为了解决病毒进化的问题，研究人员开发了一种新方法，即重建微生物的“家族树”，来追溯细菌和病毒的起源。
回归微生物的“血统”
那么，我们如何重建进化过程中的“家族树”或“进化树”呢？
科学家们通常是通过比较物种间的基因：两种生物拥有的共同基因越多，说明它们的关系越密切。但是这种技术能让你回溯的时间只有100万年左右。因为在这以前，生物的DNA已经发生很大突变，再往前追溯的话，我们不太可能看到不同物种之间的相似性。
所以，研究人员想回到地球生命刚刚开始的时候——大约35亿年前。对于这个时候的生命，就不能用比较物种之间的基因这种方法了，研究人员用了另外一种方法：比较生物体蛋白质的形状，或者说看看蛋白质是如何“折叠”的。
蛋白质是高精度的分子装置，如果改变了它们的形状，就会破坏它们的功能。虽然生命可以接受遗传密码连续且温和地转变，但不能忍受蛋白质形状的改动，哪怕改动是微小的。因此，生物的某种蛋白质形状自诞生起可能就没什么改变。这意味着，追溯蛋白质的形状，或许能把我们带到我们想要去的远古时期。
不久前，计算机科学家们开发出一种算法来比较蛋白质的形状，其中包括3460种病毒和1620个细胞。他们发现，细胞与病毒中，有442个蛋白质形状是相同的，而病毒有66种蛋白质形状是独有的。
研究人员把蛋白质的形状放到“一棵树”中，每有一种新的蛋白质形状出现，就代表着一个新的“分支”。研究小组使用化石证据来说明特定分支的萌芽。例如，蓝藻（蓝绿色）中有一种特定的蛋白质形状，这是第一次出现这种蛋白质形状，而后来它所有的后代都带有这种形状。通过比较蓝藻首次出现在化石记录（21亿年前）和其后代出现的时间，就可以确定这个特殊的折叠形状大约出现在20亿年前。
根据微生物的家族树，病毒是古老的，但它们并不是第一个形成的生命。而家族树还表明了，病毒和细菌有一个共同的祖先——一个能完全运作、自我复制的细胞。从这个原始细胞开始，细菌也像人类一样，朝着越来越复杂的方向进化；而病毒则反其道而行之，开始逐渐摆脱它们不需要的基因，直到再也无法自我复制。
研究人员估计，在约15亿年前，病毒就有了66种特定的蛋白质形状，这是病毒的进化之旅中关键的一步：突变发生在病毒的蛋白质外壳，使得病毒可以入侵到宿主细胞中。
也有“好”病毒
现在，大多数人提到病毒，可能会不寒而栗，大脑立马联想到各种禽流感病毒、艾滋病病毒（人类免疫缺陷病毒），或是前些时候出现的埃博拉病毒，认为病毒就是致命的“害虫”。但科学家告诉我们，尽管很多病毒很致命，但是有些病毒也有好的一面。
没有病毒这类居民，地球上的生命会很不一样，甚至可以这么说，如果没有它们，我们也不会在这里。
例如，研究人员推测，1亿多年前，原始的哺乳动物被一种病毒感染后，会捕获一个基因，促进了胎盘的发展。因为这个基因能使得胎盘细胞与子宫相融合，让胎儿从母亲子宫汲取养分。
在现代测序技术的发展下，人类基因组已经得到破译，令人惊奇的发现是，在人类的基因组中竟然有高达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%。
此外，还有另外一个人们比较关注的问题：病毒是否有资格作为生命？研究者认为，如果病毒起源于一种活细胞，那么当我们用病毒感染这种活细胞时，如果它们能融合到一起，最终成为一个“完整的生命系统”的话，病毒是可以作为一种生命的。但问题是我们至今未发现这种活细胞。
澳大利亚悉尼嘉万研究所的分子生物学家认为，人们常常“指责”病毒不能自由生活（依赖于宿主，引发很多疾病）。但若要仔细说来，这种现象就像是一个哲学问题，就好比说，你是否认为人类是独立的生命体？如果你觉得人类是独立的生命体，那么，假设地球上的植物消失了，没有光合作用产生的氧气，或许人类就不能存活了。同样，没有动植物作为人类的食物，人类也无法存活。所以，无论是哪种生物，病毒也好，人类也罢，它们不单单是个体，也是一个相互作用和联系的系统。 
（本文源自大科技*科学之谜2016年第2期文章）