科學跨不過的坎！病毒長眼睛、是特殊生命、智慧大！被輕視的一種DNA，卻是人體最關鍵成分！外星巨型病毒和地球生物 真的不同源⋯| #未解之謎 扶搖

我是扶搖 歡迎回齊探索 未解之謎 一直以來都挺想聊一個話題的 就是病毒 今天我們就專門來說說這個話題 先來問大家一個問題 您覺得病毒有生命嗎 或許您會說 當然有啦 不是說病毒長眼睛嗎 自己知道找合適的人下手 然而 科學界並不這麼認為 其實古早的時候 人們並沒有病毒這個概念 雖然在歷史上 關於傳染病或瘟疫的記錄層出不窮 不過 幾乎所有的古老文明都認為 這是跟上天的譴責有關的 《聖經啟示錄》中說 末日後 天時降下七場災難 其中之一就是瘟疫 直到1935年 美國生化學家溫德爾·斯坦利和他的同事們 用提煉的方式發現了菸草花葉病毒 人們才終於知道 病毒這個傳染病後面的推手 病毒大約只有細菌的千分之一那麼大 結構也非常簡單 就是由一層蛋白質外殼包裹的DNA 或者RNA核酸分子 跟細胞相比 結構簡單到了像是沒有生命的物質 實際上 病毒沒有找到宿主的時候 的確是無聲無息的 沒有什麼生命跡象 說它沒生命吧 也不是不可以 然而 當病毒一旦靠近它的目標之後 它立馬就聲龍活虎起來了 它會脫去蛋白質外殼 讓自己的基因也就是DNA核酸分子 進入到細胞體內 進去之後 這些外來的核酸分子 會準確找到細胞內部的複製基因機制 誘導它們生產自己的基因 之後 這些怯戰糾纏的DNA 就開始給細胞發出指令 合成自己的蛋白質 也就是包在病毒DNA外的那層殼 這些新出爐的病毒零件還會自動組裝 成為下一代病毒 病毒多了 一個細胞也裝不下 怎麼辦呢 它們開始讓細胞裂解 這樣一來 那些新生的病毒 就像蒲公英的種子一樣飄散開來 尋找下一個目標了 整個過程環環相扣 沒有一個多餘的動作 只要環境合適 病毒就會以這種高效率的操作方式 以幾何級別擴散 講到這兒 有人可能會問 這病毒可比細胞小多了呀 那細胞就那麼聽話 任由它在自己的身體裡胡作非為嗎 其實 細胞也是有自己專門對付 外敵入侵的免疫機制的 能夠識別外來入侵者 並將他們拒之門外 然而 病毒的智商 明顯是在我們的想像之外了 2022年 美國分子生物學家 託馬斯.勞林的病毒實驗 揭開了病毒是如何繞過細胞免疫體系的祕密 勞林的研究對象 就是一種稱為巨型噬菌體的病毒 噬菌體是一種專門以細菌為目標的病毒 可以感染並殺死細菌 它們在地球上的存在是十分廣泛的 也是科學家們比較喜歡用的實驗對象 類似於病毒研究界的小白鼠吧 它的研究團隊發現 巨型噬菌體在細菌的細胞內 構建了一個屏蔽隔間 作用比較類似於人類和動物細胞中的細胞核 細胞核是細胞代謝和遺傳的調控中心 內部的絕大多數物質就是DNA 外面有一層薄薄的褐膜包裹著 褐膜上有一些環狀的開口叫做核孔 作為物質進出的通道 整體來說 細胞核就是一個保護DNA的堡壘 而這個屏蔽隔間 也是病毒在細胞體內建造的一個堡壘 非常有效的保護了病毒的DNA 不受細菌防禦機制的攻擊 神奇的是 這個堡壘還是活的 它會隨著內部DNA的複製而擴散 甚至還能以極其精確的方式 通過小出口跟外界交流物質 實驗的合作者科費特感嘆說 這是一個非常有創意的解決方法 然而也非常簡單 就是建造一堵牆做隔離 他們把砌成這堵牆的蛋白命名為奇瑪琳 這個名字是取自於古代美洲 小永山站的阿茲特克戰士手中那塊盾牌的名字 他們的實驗結果發表在了當年的《自然》雜誌上 論文最後還留了一個懸念 說我們只是發現了這堵牆的存在 但是我們還不知道它是怎麼建成的 希望大家接棒繼續研究 給這堵牆的故事寫一個前傳 說到這兒 你能相信這一切都是在描繪病毒這種 低等到了不能再低等的生物嗎 或者是在科學界 連生物這個身份都不被承認的一種細小物質嗎 是的 雖然病毒這麼聰明 但是在科學界 它還是被認為是介於生命和非生命之間的一種生化結構 不過 主要原因其實不在於病毒有沒有生命特徵 而是在於進化論沒法解釋病毒的存在 因為根據進化論 世界上的一切生物都是從簡單到複雜進化的 照這麼看來 地球上應該是先有結構簡單的病毒 之後纔有結構複雜的細菌和其它生物 然而 事實是 病毒無法單獨生存 只有依靠宿主才能存活和繁殖 那麼就應該先有細菌這個房東 然後纔有病毒這個租客才對 這不就矛盾了嗎 這個進化論中的難題 很快就上升到了是雞生蛋還是蛋生雞的哲學高度 最後有人說 不如我們就把病毒劃分為非生物吧 沒有生命 那不就是不能參與進化了嗎 這矛盾不就解決了嗎 大家一聽 有道理 於是病毒就有了現在這個 活不活 死不死的尷尬身份 不過 自從病毒被發現之後 它對於進化論的挑戰就一直沒有停止過 比如說 過去幾年來 大家都打了不少的新冠疫苗 為什麼呢 因為新冠病毒變異了 從Alpha Beta到Gamma Delta 還有現在的Omicron 起碼是更新換代5次了 所謂變異就是病毒的DNA突變了 突變之後的病毒跟老病毒有兩套不同的DNA 自然也就是兩種完全不一樣的兩種生命了 你看 人類跟黑猩猩的DNA 就是完全不一樣的兩種生命 所以 這麼一來 這老疫苗就不起作用了 我們只能從新病毒的身上提煉新的疫苗 再重新打一針 目前看來 只要這變異還在進行中 疫苗就要一直打下去 似乎這也是唯一的一個解決辦法 病毒善變 大家都知道 事實上 通過DNA突變逃脫人類的圍剿 已經是病毒近乎本能的一種本事了 不過 在病毒界 新冠的變異速度還算是慢的呢 美國生物化學家貝河教授 在他2007年出版的一本書 叫《進化的邊緣》中 以艾滋病毒HIV作為例子 介紹了病毒基因突變現象對於進化論的挑戰 HIV變異速度比細胞快了一萬倍 貝河介紹說 自從被發現以來 艾滋病毒所經歷的突變 比自開天閉地以來 所有細胞經歷的突變都要多 所以 艾滋病疫苗的開發也是困難重重 根據進化論的理論 生物為什麼會產生基因突變呢 是為了更好地適應環境 所以 突變之後的生物會從低級向高級發展 因為高級生物能力更強 所以更容易獲得食物 也就更容易躲避敵人 是吧 然而 經過這麼多次的突變 艾滋病毒卻絲毫沒有向更高級生命轉化的跡象 他們看上去很樂意只做一支病毒 貝河教授說 艾滋病毒根本沒有發生過重大的基本生化變化 顯然 艾滋病毒的基因突變 不是像進化論所說的那樣 是隨機發生的 而是目標明確 就是改變自己蛋白質的形狀 使人類的藥物無法沾附並摧毀它 就這一點來說 新冠病毒也好 流感病毒也好 跟艾滋病毒走的是同一條路 就是用基因突變來對付人類的追捕 而直到目前為止 我們人類還無法做到控制自己的基因 而這些小小的病毒卻有能力做到 並且他們換基因組合 就像是換件衣服那麼容易 是不是很神奇的一件事呢 這出病毒和人類之間 Catch me if you can的遊戲 到底什麼時候才能結束 我們不知道 但是目前為止 除了天花 還沒有哪一種由病毒引起的流行病 是被人類宣告攻克過的 這也是個不爭的事實 不過呢 病毒的神奇之處還不僅僅在此 咱們來看一下人類基因中的病毒 有一種稱為內源性病毒的病毒 是普遍存在於生物的基因組當中的 在人類基因組中 這些病毒佔大約5%到8% 學術界一直認為 它們的存在是因為 它們在成千上萬年前 感染了我們的祖先 機緣巧合之下 把自己的遺傳信息嵌入了我們的DNA中 現在來看 已經沒有什麼危害了 不過也沒什麼用 所以這些病毒也被學術界稱為是 垃圾DNA 跟盲腸一樣 被認為是在演化過程中留下的副產品 一直以來 這些垃圾病毒都被認為是 進化論一個有力的佐證 然而 日本醫學教授石野石敏的小鼠實驗卻發現 一種名為PEG-10的內源性病毒 在胎盤的形成過程中起到了關鍵作用 PEG-10病毒的存在非常廣泛 在人類和其他很多哺乳動物的基因中都有 它們在實驗中抑制了PEG-10的功能 而結果發現小鼠無法形成胎盤 胎兒死亡了 而另一種嵌入基因的病毒PEG-11 大家發現 它對於形成胎盤的微細血管來說 也是不可或缺的 另外一些日本學者也在植物界有了新的發現 他們發現 牽牛花基因中的內源性病毒 會影響花瓣的顏色 而這種現象在大慄花和龍膽草中也出現了 這時神創論的用戶者們出來說話了 這個世界的一花一草都是神創造的 神在人的基因中安排了這些病毒 那麼它們肯定也是有用的 盲腸也是一樣 只是你科學界還沒有發現罷了 那麼難道這些垃圾病毒並不垃圾 甚至還對我們的身體起著至關重要的作用嗎 在基因科學高度發達的今天 或許不久以後我們就會有答案了 咱們再來看一下巨型病毒 2015年 法國生物學家克拉夫利教授和他的團隊 從西伯利亞3萬年前的凍土層樣本中 分離出了一種病毒 叫做西伯利亞柔弱病毒 這種病毒體型巨大 用一般的光學顯微鏡就可以看得到了 而一般的病毒 只能是用放大率高幾千倍的電子顯微鏡 纔可以看到 這種病毒是目前為止發現的第四種巨大病毒 其餘三個是2003年發現的 米軍病毒 2013年發現的潘多拉病毒 還有也是在西伯利亞發現的 西伯利亞闊口冠病毒 這些病毒的個頭甚至比有的細菌還要大 內部也都是比較複雜的 裡面還有很多的基因 還有編碼複雜的蛋白質 其中米軍病毒擁有的一些基因 甚至是一些小型的寄生細菌都不曾具有 那麼它們還能算作是沒生命的物質嗎 而這其中最特別的是潘多拉病毒 它的外形和基因組成 都是跟其他的巨大病毒有很大差別的 更為奇特的是 它的基因只有75%左右 是跟地球上的生物同源 克拉夫利教授甚至認為 這種病毒來自於外星 比如說火星 可是進化論裡好像沒有外星人的位置 那麼這該怎麼解釋呢 好了 關於病毒 今天我們就聊到這兒 有一種說法 說病毒是進化論的黑洞 一到病毒這兒 進化論就不靈了 那麼大家覺得如何呢 未解之謎 我是扶搖 我們下次見