病毒不是活的吗?
病毒是大家耳熟能详的名词,然而一般人却不知道,在传统生物学定义下,病毒是没有生命的!现在,科学家要挑战「生命」的概念,让病毒重回生命网络之中。
撰文╱比雅瑞尔(Luis P. Villarreal)
翻译/涂可欣
病毒存在于生命和无生命物质的边界上。
1950年代美国经典电视喜剧「新婚佳人」有一集演到,纽约布鲁克林的公车司机克莱姆登大声向太太艾丽丝解释:「你知道,我了解你有多容易受病毒感染。」半个世纪前,即使像克莱姆登这样的市井小民,对病毒也都有些认识:病毒是一种微小的病原体。然而可以确定的是,他们并不清楚病毒是什么,即使到了现在,这样的人也不少。
将近100年来,科学界对病毒认知的共识也一再改变,从最早认为病毒是一种毒物,然后是一种生命形式,接着又改观成一种生物化学物质;到了今日,病毒则被视为介于生命和无生命之间灰色地带的物质:它们没有办法自行复制,但是到了真正的活细胞内又可以繁殖,而且会对宿主的行为造成巨大的影响。在现代生物科学发展史中,大部份时期我们都将病毒归类为无生命物质,也造成了一个意外的结果:大多数的学者在研究演化时,都忽略了病毒。不过,现在的科学家终于开始认识病毒在生物历史中的根本角色。
必也正名乎
我们很容易理解为什么病毒这么难以分类,因为每次使用不同的标准来看它们,它们的模样似乎也会跟着有改变。人类最初对病毒产生兴趣,是因为它们与疾病有关,病毒(virus)一词,就是源于拉丁文的毒物。19世纪末,研究者发现某些疾病,像是狂犬病和口蹄疫,是由行为类似细菌、但个体更小的病原体所造成。由于它们显然具有生物特征,而且可在动物体间传播,造成明显的生物效应,因此在当时,病毒被视为生物世界里具有基因的最简单生命型态。
人类免疫不全病毒(HIV)
到了1935年,病毒被降级为惰性化学物质。美国纽约市洛克斐勒大学(当时还是洛克斐勒研究所)的史坦利(Wendell M. Stanley)和同事,首次将病毒(烟草镶嵌病毒)颗粒结晶出来,他们看到病毒是由复杂的生物化学物质组成,但是却缺乏表现生命的生物化学活性:执行代谢功能的重要系统。史坦利因这项研究,获得了1946年的诺贝尔化学奖(而不是生理医学奖)。
史坦利和其他人的进一步研究,确立了病毒的结构:在核酸分子(DNA或RNA)外,包裹着蛋白质构成的外壳,其上的某些蛋白质可能还与感染有关。这种描述让病毒听起来比较像是化学组件,而不像生物。然而当病毒进入细胞后(细胞受感染后即称为宿主),就变得生龙活虎。病毒会脱去外壳,让基因裸露,诱导细胞的复制机具生产病毒的DNA或RNA,并根据病毒核酸上的指令制造更多病毒蛋白质。这些新出炉的病毒零件在组装后,瞧!就变出了更多的病毒,去感染其他细胞。
这些行为,让许多科学家认为病毒生存于化学和生命的边域。法国斯特拉斯堡第一大学的病毒学家范雷建莫特尔(Marc H. V. van Regenmortel)和美国疾病防制中心的梅伊(Brian W.J. Mahy),最近提出一种较诗意的说法来形容病毒对宿主细胞的依赖性,他们说病毒过着一种「借贷的生活」。有趣的是,即使生物学家长久以来都把病毒看成装着化学物质的盒子,他们却利用病毒在宿主细胞内的活性,研究核酸是如何携带蛋白质编码:事实上,现代分子生物学的基础知识,就是靠着病毒取得的。
来自
http://www.sciam.com.tw/read/re...ocNo=607&CL=4