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“在微观世界里,有一个谁也不敢轻易涉足的‘黑暗空间’。生活在这里的家伙都绝非善类。它们稍一行动,轻则让人头疼脑热、生病住院,重则取人性命,甚至让整个人类世界都为之颤抖……”
这天,精灵豆正绘声绘色地读着一本怪书,小cool龙突然一抬手打断他,说道:“这么有趣的地方,不去探个险,怎么行?”
精灵豆:你真的决定要去黑暗空间?生活在那里的,可都是些“超出三界外,不在五行中”的家伙。
小cool龙:咦,这句话不是《西游记》里,孙悟空说自己的吗?
精灵豆:亏你还记得。住在那儿的家伙们介于生命体和非生命体之间,既不是生物也不是非生物。它们拥有自己特殊的结构和生活方式。瞧,书上是这么写的——
黑暗空间里的居民,被人类称为病毒。
它们是一类体型微小、结构简单的非细胞型生物。它们无法独立生存,必须在活细胞内寄生。被病毒寄生的对象就是病毒的宿主。入侵宿主细胞后,病毒利用其中的物质、能量和细胞器,来进行生产、装配,以增殖出和自己一样的后代。
小cool龙:不懂,不懂!你不是说它們既不是生物也不是非生物吗c?怎么书上又说它们是什么非细胞型生物呢?到底是什么意思?
精灵豆:你知道,生物都是由细胞组成的。哪怕是单细胞生物,至少也有一个细胞。但病毒却不是,它们连一个细胞都算不上。离开宿主,它们不算死亡,但也无法表现出生命该有的特征。所以才说它们既不是生物也不是非生物。只有寄生在其他细胞中之后,它们才算是活的。
小cool龙:原来是这么些玩意儿,那有什么好怕的?
精灵豆:你可别小看它们。我再给你读一段。
千万别看病毒又小又必须寄人篱下就瞧不起它们,要知道,在所有侵染人类的传染病中,约80%是由病毒引起的。不同的病毒侵染人体、引发病变的方式也是各有千秋,它们用各种精巧的策略躲过人体免疫系统的发现和攻击,再想方设法把自己尽量多地传播出去。
所有传染病都存在潜伏期,即从人体受到感染后,到出现症状之间的时期。这段时间里,病毒从最初形成感染的少数逐渐增殖变多,多到一定程度就会引发疾病症状。
小cool龙:哇,这么厉害!我知道,细胞能够分裂,从而“繁殖”自己。病毒连细胞都算不上,它们如何增殖,进而引发疾病呢?
精灵豆:简单来说,它们就是将细胞当成自己的“产房”,通过在细胞内部复制自己的基因,然后生成新的病毒。新病毒再离开细胞,去寻找下一个宿主,进而重复这个过程。
小cool龙:我们的细胞就这么脆弱吗?怎么感觉病毒来去自如似的。
精灵豆:说得好,书上是这么写的——
病毒与宿主细胞表面受体结合,是病毒感染宿主时至关重要的第一步。
人体每个细胞的细胞膜上都有数量和种类繁多的细胞表面分子。这些分子都有自己的功能:有些是物质进出细胞的通道;有些用于启动下一步生理过程;有些是人体自身识别这是什么细胞的标志物。
就像一把钥匙开一把锁,每种表面分子都能被特定的其他分子识别。病毒就好像偷配了钥匙的窃贼,它们掌握了与特定细胞表面分子结合的技巧,从而获得了进入细胞的能力。
每种病毒能结合的细胞表面分子是不同的,因此不同病毒侵染的细胞类型不一样,引发病变的过程也就有所不同。
小cool龙:哎呀,这些病毒也太讨厌了,居然干偷鸡摸狗的勾当!这下,我更要去黑暗空间里会会它们了!
精灵豆:你真想去,也行。不过,知己知彼,才能百战百胜。黑暗空间里有“四大魔头”。它们是最具代表性的4种病毒,同时也是最让人类头疼的4种病毒。了解了它们,咱们再上路不迟—一
头号魔头 流感病毒
主要技能:七十二变
传染性:★★★★☆
破坏力:★★
容易传播
“流感”这个词,就像散不去的乌云一般,始终笼罩在我们周围。学校里时不时就会传出同学感染流感的消息。什么HIN1、H2N5、禽流感……与流感有关的新闻每隔一段时间就会成为社会热点。流感疫苗每年都要注射一次,似乎打也打不完。
这些,都是因为流感病毒传播效率高而且种类繁多、善于变化所致。
不需要身体接触,流感病毒通过飞沫就可以由呼吸道上皮细胞侵入人体。它们还能附着在物体表面,如果人接触这些物体后就吃东西或揉眼睛,就有被感染的可能。
型多善变
流感病毒可分为甲、乙、丙、丁四型。
在许多动物体内都发现了甲型流感病毒,包括人、鸭、鸡、猪、猫、鲸、马、海豹等;乙型流感病毒仅在人类中广泛传播;丙型流感病毒感染后,通常只会引起很轻的症状,传染性也不强;丁型流感病毒主要感染牛,目前还没发现它对人类有致病性。
其中,最危险的甲型流感又被分成许多不同亚型,目前共有18种不同的HA亚型和11种不同的NA亚型,分别被命名为H1~H18和N1~N11。“甲型流感HIN1”就是这样来命名的。
再拿“甲型流感HIN1”来说。虽然同是H1N1,但每年流行的毒株都有所不同。这是因为,所有的病毒都会突变,而流感病毒的突变能力特别强。所以我们才需要每年接种流感疫苗。
狂犬病病毒
主要技能:直捣黄龙
入侵神经
狂犬病,人们谈之色变。它的症状很可怕,什么怕光、怕水、精神失常,甚至胡乱咬人之类的。有人怀疑,西方传说中的“狼人”其实就是狂犬病患者。
狂犬病如此可怕的原因,在于狂犬病病毒入侵的目标,是对我们来说至关重要的神经细胞。
狂犬病病毒进入人体后,便从伤口附近开始感染神经细胞,然后沿着神经一路向大脑挺进。进入脑组织后,它们开始快速增殖,进而引发脑炎等一系列病症,并在几天内导致宿主死亡。 难以检测
狂犬病病毒的“狡猾”之处在于,它们几乎只感染神经细胞,无法感染任何血细胞,也不进入血液循環,所以医生无法通过血液检查来发现它们。另外,在进入中枢神经系统之前,人体的免疫系统是无法“侦查”到狂犬病病毒的,也就不会产生抗体,所以医生也无法通过抗体检测来诊断它们。
好在,狂犬病疫苗能够激发人体的防卫,从而生成抗体来消灭狂犬病病毒。因此,发生被狗咬伤等具有狂犬病潜在风险的情况后,一定要赶紧注射疫苗。
不易传播
狂犬病发病后的致死率几乎是100%,好在它的传播性不强。狂犬病病毒只有在入侵大脑之后,才会进入血液循环,进而侵染唾液腺和其他器官,然后再通过抓咬造成的伤口传播给其他宿主。从病毒入侵大脑到宿主死亡,只有一到两周的时间,因此狂犬病很难大范围传播。
人类免疫缺陷病毒
破坏免疫
人类免疫缺陷病毒,简称HIV,俗称为艾滋病病毒。它们主要侵染一种淋巴细胞。这种淋巴细胞平时随着血液循环在体内各处游走,就像巡逻的士兵。因此,人类免疫缺陷病毒只会通过伤口或薄弱的黏膜等地方侵入血液,然后感染这些淋巴细胞。
淋巴细胞是白细胞的一种,负责保护人体安全。被人类免疫缺陷病毒侵染后,淋巴细胞会逐渐失去防卫能力。这就像奇幻故事中,士兵在敌方巫师的迷惑下放弃抵抗一样。
久而久之,随着被侵染的淋巴细胞越来越多,人体对一些本来可以抵御的癌症或病原体就会失去足够的防御力,从而染上这些疾病。
擅长潜伏
最可怕的是,虽然传播方式有限,但人类免疫缺陷病毒能在人体内看似老实地“潜伏”很长时间。感染者的存活时间长,而且可以持续多年无症状。只要不服药控制体内病毒,感染者就持续具有感染他人的能力,这就给病毒传播创造了更多机会。
《黑暗空间》探索史
1884年
法国微生物学家尚柏朗发明了一种细菌无法通过的过滤器。
1892年
俄国生物学家伊凡诺夫斯基发现,过滤后的花叶病提取液依然具有感染性。他认为这是细菌分泌的毒素导致的。
1899年
荷兰微生物学家贝杰林克重复了伊凡诺夫斯基的实验,推断这是一种新的感染性物质,并命名为virus(病毒)o
20世纪初
美国化学家斯坦利推翻病毒是液态的论断,证明病毒是颗粒状的。
四号魔头
埃博拉病毒
技能:来者不拒
传染性:★★★★★
破坏力:★★★
传染性强
在非洲肆虐的埃博拉病毒是一种传染性相当强悍的病毒。
胆固醇是人体内很多细胞保持活力所必需的物质。在这些细胞上,几乎都有一种负责转运胆固醇的蛋白。而这种蛋白恰好就是埃博拉病毒入侵的通道。因此,它们就像找到了一把万能钥匙,能侵染人体的多种细胞。
另外,埃博拉病毒不但会在人与人之间传播,还会通过其他动物传播给人类。猎杀或处理羚羊、豪猪等非洲野生动物,都有可能感染上埃博拉病毒。
容易控制
埃博拉病毒感染人后,会在人体内短时间潜伏。这个时候,感染者是没有传染性的。如果及时发现,或者出现症状后立即隔离,就能有效限制埃博拉病毒的传播。不过,非洲地区的卫生状况和医疗条件有限,也就给了它们肆虐的机会。
小cool龙:病毒再厉害,咱们的科学家总能找到对付它们的办法。精灵豆:所以?
小cool龙:所以,我已经准备好了。“黑暗空间”,我来啦1
20世纪早期
英国细菌学家图尔特发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。
1931年
美国病理学家古德帕斯彻在鸡蛋中培养了包括流感病毒在内的几种病毒,成功突破了病毒需要在动物或植物体内生长的限制。这一发现让大规模生产病毒疫苗成为可能。
1931年
德国工程师鲁斯卡和克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒的照片。
20世纪下半叶
20世纪下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒都是在这数十年间被发现的。
这天,精灵豆正绘声绘色地读着一本怪书,小cool龙突然一抬手打断他,说道:“这么有趣的地方,不去探个险,怎么行?”
精灵豆:你真的决定要去黑暗空间?生活在那里的,可都是些“超出三界外,不在五行中”的家伙。
小cool龙:咦,这句话不是《西游记》里,孙悟空说自己的吗?
精灵豆:亏你还记得。住在那儿的家伙们介于生命体和非生命体之间,既不是生物也不是非生物。它们拥有自己特殊的结构和生活方式。瞧,书上是这么写的——
黑暗空间里的居民,被人类称为病毒。
它们是一类体型微小、结构简单的非细胞型生物。它们无法独立生存,必须在活细胞内寄生。被病毒寄生的对象就是病毒的宿主。入侵宿主细胞后,病毒利用其中的物质、能量和细胞器,来进行生产、装配,以增殖出和自己一样的后代。
小cool龙:不懂,不懂!你不是说它們既不是生物也不是非生物吗c?怎么书上又说它们是什么非细胞型生物呢?到底是什么意思?
精灵豆:你知道,生物都是由细胞组成的。哪怕是单细胞生物,至少也有一个细胞。但病毒却不是,它们连一个细胞都算不上。离开宿主,它们不算死亡,但也无法表现出生命该有的特征。所以才说它们既不是生物也不是非生物。只有寄生在其他细胞中之后,它们才算是活的。
小cool龙:原来是这么些玩意儿,那有什么好怕的?
精灵豆:你可别小看它们。我再给你读一段。
千万别看病毒又小又必须寄人篱下就瞧不起它们,要知道,在所有侵染人类的传染病中,约80%是由病毒引起的。不同的病毒侵染人体、引发病变的方式也是各有千秋,它们用各种精巧的策略躲过人体免疫系统的发现和攻击,再想方设法把自己尽量多地传播出去。
所有传染病都存在潜伏期,即从人体受到感染后,到出现症状之间的时期。这段时间里,病毒从最初形成感染的少数逐渐增殖变多,多到一定程度就会引发疾病症状。
小cool龙:哇,这么厉害!我知道,细胞能够分裂,从而“繁殖”自己。病毒连细胞都算不上,它们如何增殖,进而引发疾病呢?
精灵豆:简单来说,它们就是将细胞当成自己的“产房”,通过在细胞内部复制自己的基因,然后生成新的病毒。新病毒再离开细胞,去寻找下一个宿主,进而重复这个过程。
小cool龙:我们的细胞就这么脆弱吗?怎么感觉病毒来去自如似的。
精灵豆:说得好,书上是这么写的——
病毒与宿主细胞表面受体结合,是病毒感染宿主时至关重要的第一步。
人体每个细胞的细胞膜上都有数量和种类繁多的细胞表面分子。这些分子都有自己的功能:有些是物质进出细胞的通道;有些用于启动下一步生理过程;有些是人体自身识别这是什么细胞的标志物。
就像一把钥匙开一把锁,每种表面分子都能被特定的其他分子识别。病毒就好像偷配了钥匙的窃贼,它们掌握了与特定细胞表面分子结合的技巧,从而获得了进入细胞的能力。
每种病毒能结合的细胞表面分子是不同的,因此不同病毒侵染的细胞类型不一样,引发病变的过程也就有所不同。
小cool龙:哎呀,这些病毒也太讨厌了,居然干偷鸡摸狗的勾当!这下,我更要去黑暗空间里会会它们了!
精灵豆:你真想去,也行。不过,知己知彼,才能百战百胜。黑暗空间里有“四大魔头”。它们是最具代表性的4种病毒,同时也是最让人类头疼的4种病毒。了解了它们,咱们再上路不迟—一
头号魔头 流感病毒
主要技能:七十二变
传染性:★★★★☆
破坏力:★★
容易传播
“流感”这个词,就像散不去的乌云一般,始终笼罩在我们周围。学校里时不时就会传出同学感染流感的消息。什么HIN1、H2N5、禽流感……与流感有关的新闻每隔一段时间就会成为社会热点。流感疫苗每年都要注射一次,似乎打也打不完。
这些,都是因为流感病毒传播效率高而且种类繁多、善于变化所致。
不需要身体接触,流感病毒通过飞沫就可以由呼吸道上皮细胞侵入人体。它们还能附着在物体表面,如果人接触这些物体后就吃东西或揉眼睛,就有被感染的可能。
型多善变
流感病毒可分为甲、乙、丙、丁四型。
在许多动物体内都发现了甲型流感病毒,包括人、鸭、鸡、猪、猫、鲸、马、海豹等;乙型流感病毒仅在人类中广泛传播;丙型流感病毒感染后,通常只会引起很轻的症状,传染性也不强;丁型流感病毒主要感染牛,目前还没发现它对人类有致病性。
其中,最危险的甲型流感又被分成许多不同亚型,目前共有18种不同的HA亚型和11种不同的NA亚型,分别被命名为H1~H18和N1~N11。“甲型流感HIN1”就是这样来命名的。
再拿“甲型流感HIN1”来说。虽然同是H1N1,但每年流行的毒株都有所不同。这是因为,所有的病毒都会突变,而流感病毒的突变能力特别强。所以我们才需要每年接种流感疫苗。
狂犬病病毒
主要技能:直捣黄龙
入侵神经
狂犬病,人们谈之色变。它的症状很可怕,什么怕光、怕水、精神失常,甚至胡乱咬人之类的。有人怀疑,西方传说中的“狼人”其实就是狂犬病患者。
狂犬病如此可怕的原因,在于狂犬病病毒入侵的目标,是对我们来说至关重要的神经细胞。
狂犬病病毒进入人体后,便从伤口附近开始感染神经细胞,然后沿着神经一路向大脑挺进。进入脑组织后,它们开始快速增殖,进而引发脑炎等一系列病症,并在几天内导致宿主死亡。 难以检测
狂犬病病毒的“狡猾”之处在于,它们几乎只感染神经细胞,无法感染任何血细胞,也不进入血液循環,所以医生无法通过血液检查来发现它们。另外,在进入中枢神经系统之前,人体的免疫系统是无法“侦查”到狂犬病病毒的,也就不会产生抗体,所以医生也无法通过抗体检测来诊断它们。
好在,狂犬病疫苗能够激发人体的防卫,从而生成抗体来消灭狂犬病病毒。因此,发生被狗咬伤等具有狂犬病潜在风险的情况后,一定要赶紧注射疫苗。
不易传播
狂犬病发病后的致死率几乎是100%,好在它的传播性不强。狂犬病病毒只有在入侵大脑之后,才会进入血液循环,进而侵染唾液腺和其他器官,然后再通过抓咬造成的伤口传播给其他宿主。从病毒入侵大脑到宿主死亡,只有一到两周的时间,因此狂犬病很难大范围传播。
人类免疫缺陷病毒
破坏免疫
人类免疫缺陷病毒,简称HIV,俗称为艾滋病病毒。它们主要侵染一种淋巴细胞。这种淋巴细胞平时随着血液循环在体内各处游走,就像巡逻的士兵。因此,人类免疫缺陷病毒只会通过伤口或薄弱的黏膜等地方侵入血液,然后感染这些淋巴细胞。
淋巴细胞是白细胞的一种,负责保护人体安全。被人类免疫缺陷病毒侵染后,淋巴细胞会逐渐失去防卫能力。这就像奇幻故事中,士兵在敌方巫师的迷惑下放弃抵抗一样。
久而久之,随着被侵染的淋巴细胞越来越多,人体对一些本来可以抵御的癌症或病原体就会失去足够的防御力,从而染上这些疾病。
擅长潜伏
最可怕的是,虽然传播方式有限,但人类免疫缺陷病毒能在人体内看似老实地“潜伏”很长时间。感染者的存活时间长,而且可以持续多年无症状。只要不服药控制体内病毒,感染者就持续具有感染他人的能力,这就给病毒传播创造了更多机会。
《黑暗空间》探索史
1884年
法国微生物学家尚柏朗发明了一种细菌无法通过的过滤器。
1892年
俄国生物学家伊凡诺夫斯基发现,过滤后的花叶病提取液依然具有感染性。他认为这是细菌分泌的毒素导致的。
1899年
荷兰微生物学家贝杰林克重复了伊凡诺夫斯基的实验,推断这是一种新的感染性物质,并命名为virus(病毒)o
20世纪初
美国化学家斯坦利推翻病毒是液态的论断,证明病毒是颗粒状的。
四号魔头
埃博拉病毒
技能:来者不拒
传染性:★★★★★
破坏力:★★★
传染性强
在非洲肆虐的埃博拉病毒是一种传染性相当强悍的病毒。
胆固醇是人体内很多细胞保持活力所必需的物质。在这些细胞上,几乎都有一种负责转运胆固醇的蛋白。而这种蛋白恰好就是埃博拉病毒入侵的通道。因此,它们就像找到了一把万能钥匙,能侵染人体的多种细胞。
另外,埃博拉病毒不但会在人与人之间传播,还会通过其他动物传播给人类。猎杀或处理羚羊、豪猪等非洲野生动物,都有可能感染上埃博拉病毒。
容易控制
埃博拉病毒感染人后,会在人体内短时间潜伏。这个时候,感染者是没有传染性的。如果及时发现,或者出现症状后立即隔离,就能有效限制埃博拉病毒的传播。不过,非洲地区的卫生状况和医疗条件有限,也就给了它们肆虐的机会。
小cool龙:病毒再厉害,咱们的科学家总能找到对付它们的办法。精灵豆:所以?
小cool龙:所以,我已经准备好了。“黑暗空间”,我来啦1
20世纪早期
英国细菌学家图尔特发现了可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。
1931年
美国病理学家古德帕斯彻在鸡蛋中培养了包括流感病毒在内的几种病毒,成功突破了病毒需要在动物或植物体内生长的限制。这一发现让大规模生产病毒疫苗成为可能。
1931年
德国工程师鲁斯卡和克诺尔发明了电子显微镜,使得研究者首次得到了病毒的照片。
20世纪下半叶
20世纪下半叶是发现病毒的黄金时代,大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒都是在这数十年间被发现的。