病毒入侵的故事——细胞的生死之战

病毒入侵的故事——细胞的生死之战

人类自存在以来发生的所有战争在微观世界里其实也在不断的上演，每时每刻，你的身体中都在进行着一场大战。这场起源于几十亿年前的战斗现今仍然在我们每个人的体内发生。

这是关于病毒入侵的故事——细胞的生死之战。从细胞的内部世界揭示了人体细胞系统的精细机制：从狂热的、扮演着针对进出细胞的每个物体的安全防御系统的细胞膜、贯穿细胞的输送物质颗粒的细胞架、以及保持整个细胞世界运转的线粒体，到保存着DNA的细胞核和成千上万种各自拥有不同的蛋白质。而病毒正是旨在劫持这套系统以为其所用：制造更多的病毒。

自我们呱呱坠地以来，身体就具备了，完善的抵御、免疫机制。每当病菌出现一种新的变体，相应的我们免疫系统也会开发出一套新的抵御机制。

然而，纵观现今的药物泛滥，使免疫系统原来越多的依赖药物，身体越来越少的主动抵御、主动研制新方式抗毒，反倒病菌在药物不断地刺激下变异、伪装能力愈来愈强。而我们自身的免疫系统，却被我们养尊处优起来。不敢想象，假如某一天研制药物的资源被我们耗尽，那时，我们的机体是否有能力抵抗，这“药物炼狱”中顽强生长的病毒。

在我们人类所居住的这个地球上，目前已经容纳的人口总数超过了七十亿。我们觉得这是一个了不起的天文数字。

不过，如果把我们的身体比做一个地球的话，那么，在我们身体

里，科学家们发现，它所容纳的属于它那个世界的生命——细胞，竟然达到了120万亿个。

这是一个什么概念呢？相当于地球每承载一个人，我们身体这个世界就要承载近两万个同样鲜活的生命。

细胞是构成人体的最小单位。然而，每一个细胞表面之下都含藏了一个比科幻小说更为离奇的世界。借助放大五万倍的电子显微镜，我们可以看到发生在这个神奇世界里的一切。

在这个世界里，数十亿微型机器每时每刻都在各司其职，相互协作。

有数以亿万计的马达蛋白，它有强健的肢体和双脚，能够将细胞所需要的养分和物质，通过细胞内特殊的轨道运送到细胞的每一处地方。

有被称为线粒体的微型机器，它们能够自由漂移，其内部有个每分钟旋转一千多次的涡轮，能给细胞的生存带来能量。

有无数的白细胞，它们有敏锐的嗅觉和快速的行动力，可以随时出击，吞噬入侵体内的各种细菌。

细胞有它们自己的交流方式，可以通过激素等信号物质，接触、胞间连丝等方式进行信息的交流。

在细胞这个世界里，巨量的蛋白质可组成令人惊叹的构造，比如支撑细胞的内部骨架。这些宏伟的支架结构，根据受力的改变不断调整，通过自建与重建，赋予细胞形状和坚韧度。

当搬运工的马达蛋白，它们利用细胞骨架为公路将养料、化学物

及生命必需物运送到需要的地方。

这世界里的一切都在按照一个精妙无比的计划行事，而这计划被珍藏在每个细胞的中心深处。

细胞核就像个储藏室，用来存放指导生命运作的说明书，即DNA。这种双螺旋结构的DNA有两万多条指令，指示我们的细胞该在何时制造何物，该怎样组建细胞乃至整个人体。

人类的每一个细胞都包含一个极为复杂、令人惊叹的世界，它们听从其核心，细胞核的指挥，永不停歇地执行着DNA的指令。

然而我们的细胞也在不断遭受攻击，细胞面对的敌人是位宿敌，引发这种抗衡的起因非常普通，你甚至都不会察觉，我们每天都在遭受这些无形生物的频频轰炸——细菌与病毒。

我们的皮肤，作为第一道防线抵挡它们入侵，但它也有致命的弱点，我们的嘴巴鼻子是通往外界的开放通道，我们会触碰物体，会摸嘴唇，揉眼睛，擦鼻子，因此病菌和病毒得以入侵。一旦进来了，就无法驱逐。

这支“外来大军”通过喷嚏传播，这些入侵者一心来搞破坏。

我们最常见的敌人是腺病毒。这种病毒设计精良，抱着一个共同的目标——突破细胞的重重防线，入侵细胞核。但凡有一个病毒进入细胞核，就能控制整个细胞，并在细胞内繁殖不下万次。这可导致各种后果，可能是普通感冒，也可能是肺炎，甚至是死亡。

但我们的机体已经准备好了，当病毒接近细胞时，将会受到第一重抵抗，它们便是抗体。

这种Y形蛋白会识别外来入侵者，它们在细胞之间来回巡逻，监控是否有病毒。一旦识别出入侵者，抗体会将自己紧锁于病毒的“盔甲”上，将它们连环镣铐，使它们变成专门吞噬外侵者的白细胞的盘中餐。抗体和白细胞联手组成了人体免疫系统的第一道防线。

免疫系统着实令人惊叹，它不断进化，能识别并消灭入侵的微生物。而那仅仅是你身体防御的一部分，人体在抵抗病毒各个阶段的功能均被编码为DNA。

尽管身体迅速做出免疫应答，成千上万的病毒仍然能冲过防线。但在细胞表面，它们遇到了下一道阻碍——细胞膜，即细胞的皮肤。细胞表面十分复杂，成百上千的受体蛋白从细胞表面伸出，它们各自拥有独特的功能，其中一些会将信息从细胞外传递到细胞内，其他一些则可将整个货物运进去。

每个细胞膜都是个动态保护层，包含掌管物质进出的监控。蛋白质小分子如水和氧气，可以直接穿过细胞膜。大一些的分子例如糖，则必须通过专用泵进入细胞。而最大的分子若想进入细胞，则需要一把特制钥匙。在细胞表面不停巡逻的哨兵们会识别这些蛋白钥匙。这套精密的系统防止有害分子进入细胞内部。

但是经过数十亿年的进化，腺病毒演变出了自己的钥匙，就镶在它突出的纤维尾部。抗体仍会附着在其中一些纤维上，封锁住大部分伪造的钥匙，但并非全部。

逐渐地，细胞表面的哨兵被欺骗，病毒大军中的一小部分潜入了细胞内部。

细胞做好了迎接这些致命入侵者的准备，误将病毒认作重要营养物的细胞，指示特殊的蛋白质汇聚成一个球体。它们从细胞膜上掐出一个囊泡将病毒包裹在内，最终，一个分离蛋白将囊泡释放将病毒运入细胞内部，无意之中，细胞促成了自己的衰亡。

这支入侵病毒大军中的每个成员都携带了足以摧毁细胞的致命武器，它的蛋白质衣壳含藏多层伪装，留有多种骗术，在其内核携带了一小束DNA，这是它的终极武器，是进化和设计的杰作。

严格来说，病毒并非活着的，它无法自食其力地繁殖，而只能靠劫持细胞部件进行自我复制。

然而细胞仍然拥有强大的防御系统来阻止这群杀戮机器。

细胞接收到的所有物质都会被送到一个叫核内体的分拣站，核内体对传入物质进行加工，并决定将它们运往细胞的哪个部位，此过程的第一步就是将它们分解。病毒大军即将被侵蚀。

分拣站内壁配有专用的蛋白质泵，泵吸入特殊原子，使核内体的内部呈酸性，酸将大分子营养物分解为小分子，从而便于细胞对其的运输和利用。当酸侵蚀掉病毒的衣壳病毒开始被分解。

这本应是腺病毒的末日，但是，酸正是病毒逃离计划的一部分。病毒纤维首先被分解开，但它们的瓦解释放出一种隐藏于内部的特殊蛋白质，会将自己粘附于分拣站内壁，将壁膜撕开，释放病毒。

但并不是所有病毒都能逃脱，许多病毒依然被抗体紧紧粘附，其最初作用是提醒免疫系统入侵者来袭，而现在却确保病毒衣壳无法分解，使纤维无法脱离，因此逃离蛋白质也就无法释放。