如果我是武汉的新型冠状病毒，此刻一定害怕得瑟瑟发抖

回顾人类与病毒的斗争历程，不难发现，胜利只会迟到而从不会缺席。

　　冠状病毒，就是这种模样上仿佛戴了一顶王冠的病毒

文/寻正

　　在人类与病毒作斗争的历史中，外来病毒爆发的场景发生的频率远超过一般人的想象。病毒必须来自某个地方，人感染病毒大多像“非典”一样，在某次偶然的接触中，无影无形的病毒就从动物身上悄然移居至人体。如果缺乏持续流行的条件，就像“非典”，在人群中肆虐一阵后消散于无形；而某些疾病，比如天花，就此落体生根，成为人类永远的梦魇。

　　在金庸的《射雕英雄传》中，欧阳锋被黄蓉捉弄，练成了“九阴假经”，他打得几大高手胆寒。黄蓉再逞口舌之能，要欧阳锋跟自己的影子相斗，结果逼走了这位天下无敌的高手。当我们的祖先面对病毒这个看不见的敌人时，犹如欧阳锋面对自己的影子一样，获胜的希望是渺茫的，失败以及随之而来的死亡是必然的。然而，人类保卫自己生命的战争却要无休无止地继续下去。

　　消灭天花

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　　天花是人类第一个试图预防的疾病，也是我们消灭的第一个传染性疾病。中国葛洪的《肘后备急方》是目前发现的最早确切记载天花病的文字，葛洪针对患者的病情发展描述可以无误地判定为天花，他甚至给出了病毒由异族人传入的生态传播版本——在东汉建武（公元25-55）年间，汉人在南阳与异族作战时染上天花，天花从俘虏中传来，故称为“虏疮”。

　　天花对于古人来说是不可治的，古时针对天花唯一有效的对抗方式就是种痘。中国与印度都可能独立地发明了种痘技术，但中国是最早记录天花接种技术的国家。种痘技术实际上是人为地传染天花，传播的是原汁原味的天花病毒，具体做法是取接近成熟的痘疱的痘液，然后用利针刺破被接种者的皮肤接种。

　　随着天花在西方爆发频率的剧增，很快人们就发现农场中挤奶的女工几乎不得天花，不长麻子。当时，很多人都记录了这一现象，甚至不少人成功进行了牛痘接种的尝试。然而，牛痘是否能预防天花却在医生中缺乏统一认识，不少人斥之为迷信。

　　詹纳是一名英国乡村医师，在行医过程中，他不时要给人种痘。但是，他发现有些人无论接种多少次都会失败，后来了解到这些人此前出过牛痘。如果出过牛痘的人不得天花，世界上也就不需要詹纳这样的天才来解决这一问题了。在当时，人出牛痘的诊断并非那么明确，这是医学界不相信牛痘能预防天花的根本原因。詹纳推测牛痘传给人后产生了某种变化，而这种变化使得它能预防天花。1796年5月14日，詹纳给一个名叫菲普斯的少年手臂上接种了来自一位妇女的牛痘脓液，数月后詹纳又给他接种天花，结果菲普斯没有发天花。詹纳随后在更多的孩子身上实验，证实了接种牛痘可以预防天花。

　　詹纳严密的实验结果以及人们尝试后取得的成功很快说服了医学界。到了20世纪70年代，人类基于詹纳的贡献，彻底消灭了天花。

　　实验科学迅猛发展，让詹纳找到了天花病毒的死穴，一击而中，避免了欧阳锋与影子作战那样的悲剧。科学发展到今天，实验科学的方法仍然是医学界在不完全了解研究对象时也能取得治疗预防进展的不二法宝。

　　1803年，本身就承受过天花之灾的西班牙国王下令，在西班牙殖民地推广牛痘接种。

　　1803年11月30日，西班牙皇家慈善接种特遣队出海驶向美洲。特遣队由医生波密斯与沙万尼率领，队中有6名医生、4名护士、1名职业保姆以及22名3～9岁的男孩。他们的任务是在所到之地向民众免费接种牛痘疫苗，组建预防接种委员会，指导该委员会掌握疫苗接种与储藏疫苗的技术。

　　为什么要携带这些男孩呢？因为他们从未接触过天花。在19世纪初期，跨越大西洋需要耗时数月。由于人工制冷技术尚未发明，如果用常规方法传递疫苗，可能还未渡过大西洋，疫苗就死亡失活了。这些孩子是保证疫苗传递的关键，医生给他们依次接种，把牛痘疫苗从一人的手臂传至下一人，牛痘的潜伏期为10天左右，这批孩子可以保证旅行长达6个月后，在到达大洋彼岸时仍然有活疫苗。

　　3个月后，特遣队到达波多黎各，接着到达委内瑞拉等地。他们为当地组建了接种委员会，在不到1个月内，为超过万人接种了牛痘疫苗。随后，特遣队一分为二，分别在波密斯与沙万尼的带领下，奔赴不同的地区传播疫苗接种技术。

　　波密斯在5月到达古巴，6月到达墨西哥，开始了长达数月的培训、接种、组建地方卫生防疫体系，完成了不下10万人次的牛痘疫苗接种。1805年2月，波密斯分队横跨太平洋，奔赴菲律宾群岛。1805年9月，波密斯到达澳门，为澳门组建了疫苗接种机构。最后，波密斯到达广州并建立了一个牛痘疫苗接种中心。波密斯于1806年9月胜利地回到了西班牙，成为首任牛痘疫苗接种总检查官。

　　沙万尼分队奔赴南美洲。陆地旅行更为艰辛，沙万尼很快就因不适应热带气候而病倒，后来又因病而一只眼失明。1804年12月，他们到达了波哥大；1806年5月，他们到达秘鲁的利马，秘鲁共计20多万人得到接种。沙万尼在南美洲的行程约4000千米，变更各种交通方式，乘舟、骑马或者骑骡，不少时候需要步行。长途跋涉使沙万尼健康状况日益恶化。1810年7月，沙万尼在科恰班巴（现在的玻利维亚）逝世，年仅34岁。失去队长的特遣队继续他们的旅程，直到1812年，从智利返回秘鲁的卡亚俄港，正式结束了长达10年的传播牛痘疫苗的工作。

　　特遣队从西班牙的拉科鲁尼亚港口出发时就依靠儿童接力传播活疫苗，此后每到达一地，就重新招募儿童向下一站传递疫苗，最终通过这种简单而有效的方式把牛痘疫苗传递到了全世界。他们历经艰险，但矢志不渝，年轻的沙万尼还献出了自己的生命，书写了人类抗病毒史上最壮丽、最感人的一幕。

　　免疫学的丰碑——巴斯德

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　　1822年12月7日，路易斯·巴斯德出生在法国多尔一户贫苦的家庭。当时，没有人会在贫寒的、学业上并不出众的巴斯德身上看到现代医学与抗病毒性疾病的巨大希望，其中包括他自己。像其他社会底层人一样，巴斯德早年的梦想无非是获得生活的保障，愿意面对的问题是实用性的问题——正是巴斯德这种解决科学具体问题的细致入微的能力让他在不知不觉中敲开了现代医学与免疫学的大门。

　　1859年，法国著名科学家普歇宣布以实验方法证明了生命自发论。生命自发论自古以来就是一个大有争议的话题，普歇第一次用详实的实验记录试图证明新的生命会从死亡生命体中重新发生。普歇的论文把已经存在的争议推向了高潮，法国科学院为此公开设下擂台，设奖授予能用实验证实或者否定生命自发论的人。挟此前实验研究之余威，普歇基本上把该奖算作了自己的囊中之物。

　　然而，普歇被横空出世的巴斯德击败了。巴斯德设计了一系列实验，证实普歇所谓的自发生命源于空气中细菌的污染，而一旦防止了细菌污染，就不能自发产生生命。即使在今天，巴斯德所设计的一系列实验看上去都无懈可击，展现了巴斯德把握实用技术的卓越才华。有后见之明者为普歇叫屈，认为巴斯德的实验方法杀不死细菌孢子，普歇如果坚持，他有机会击败巴斯德。但是，这种说法忽略了巴斯德无与伦比的竞争力，正是他为普歇实验提供了完美解释才让普歇丧失拼擂的信心。如果普歇找到了巴斯德实验的漏洞，更大的可能则是巴斯德会更早地发现煮沸也不能消灭的细菌孢子。

　　巴斯德终结生命自发论也就颠覆了传统思维，把科学家的视野带入了微观世界。人们开始意识到，我们生活在微生物的海洋中。这种革命性的认知导致了实验科学的飞速进展，巴斯德因此成为法国科学界实用技术的攻坚能手。巴斯德对微生物的认知导致他随后提倡的巴氏杀菌术，即利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法，这迄今仍然是食品安全的关键技术之一。

　　后来，巴斯德成为攻坚鸡霍乱的主力。1879年，由于实验人员碰巧把毒力减弱的霍乱菌接种给了鸡，巴斯德发现了减毒菌株可以诱发免疫反应。接着，他首次通过实验室发展了免疫菌株。随后，巴斯德针对炭疽病这一造成畜牧业重大损失的疾病进行攻坚，并再次印证了减毒菌株可以作为疫苗。1881年5月，他针对炭疽病的减毒疫苗接种的公开实验取得了巨大成功，极大地推动了科学界与社会对他的免疫理论的认知。他为自己搭好了一个舞台，他将依此敲开人类疾病的系统免疫接种的大门。

　　随后，巴斯德在狂犬病方面取得重大突破。19世纪，欧洲经常爆发狂犬病。狂犬病发病者必死，死者在生前还要承受极大的痛苦。巴斯德从1882年开始研究狂犬病，3年后就发明了狂犬病疫苗，即使是有着现代技术的研究人员，也难以望其项背。

　　詹纳发现牛痘属于抗病毒免疫学的特例，是不可重复的。巴斯德实验室开发狂犬病疫苗则是基于他所发展的免疫理论系统性地寻找减毒疫苗，其成功有必然性与可重复性。因此，巴斯德是当之无愧的免疫学奠基人，是他揭示了人类征服烈性传染病的巨大潜力。

　　巴斯德的工作还极大地推动了人类对微观世界的认知，细菌在微生物研究中原形毕现，病毒虽然更为微小，但距揭开其面纱已经是一步之遥。巴斯德于1895年9月28日去世，此时，科学家已经开始了发现病毒之旅。

　　揭开病毒的面纱

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　　早在1801年，詹纳就称痘苗为“牛痘病毒”。然而，“病毒”这个概念在当时跟现代医学所认识的病毒是不一样的。在拉丁文中，virus（病毒）指的是含毒能致病的物质，概念跟毒药、毒素是一样的。

　　在詹纳发明牛痘接种技术时，显微镜已经在欧洲逐渐传播，科学进入微观世界。然而，当时的观察技术尚在细胞与大的细菌水平。19世纪，随着显微镜制作技术的成熟与普及，科学界逐渐接受了细菌大量存在的事实，用细菌来解释疾病，尤其是传染性疾病已成为不可阻挡的趋势。在这一背景下，病毒这个狡猾的“敌人”也随之逐渐现身。

　　最先进入科学家视线的是烟叶马赛克病毒。1879年，芬兰的一个农业实验站的站长麦尔研究烟叶的一种怪病，他称之为烟叶马赛克病，因为患病烟叶呈典型的黄绿相间的马赛克状。他的研究证实这是一种传染病，因此，他怀疑这是源于某种未知细菌。

　　1884年，巴斯德实验室的仟佰兰德发明了细菌滤膜。借助于这个工具，科学家可以分离细菌。1887年，俄国圣彼得堡大学一名才华卓著的学生伊万诺夫斯基悄然登场，开始了揭开病毒的神秘面纱之旅。

　　伊万诺夫斯基出身于没落贵族家庭，幼年丧父，经济窘迫，上大学时交不起学费，靠奖学金度日。1887年，他跟一位同学同行，到乌克兰与比萨拉比亚地区调查烟叶马赛克病。伊万诺夫斯基重复了麦尔的实验。1892年，他使用了仟佰兰德膜过滤潜在的致病菌，却发现滤液仍然可以传播疾病。他怀疑是一种细菌的毒素通过了滤膜致病，但在滤膜上收集的物质中，他未能发现相应的细菌。不过，他依然认为那是一种无法培养的细菌。

　　病毒的发现已经快到最后一环了。一名荷兰学者再进一步，把病毒的发现权从伊万诺夫斯基手中分享了一半，这位学者就是拜耶林克。拜耶林克也独立地发现了滤液的致病性，进一步试验后，他发现滤液浸润琼脂后，琼脂也因之有了传染性。他还进一步证实，稀释后的“毒液”经繁殖扩增后，毒力增强，致病力不亚于未稀释的“毒液”。因此，他否认了伊万诺夫斯基的毒素致病说，大胆地假定这是一种比细菌更微小的东西，并认为它呈液态，称为“传染性活液”。

　　拜耶林克指出了伊万诺夫斯基的错误，不久，伊万诺夫斯基也还以颜色。针对琼脂浸润实验，伊万诺夫斯基进一步把琼脂分层，证实只有最先被浸润的那层琼脂才有传染性，而最迟被浸润的琼脂则没有传染性。也就是说，病毒不是液态，而是固态的，只有固态的病原才会被阻挡在琼脂的一侧。

　　揭开病毒面纱的最后一环是发明能够直接观察到病毒形态的电子显微镜，其发明者是伟大的发明家西拉德。国人熟知爱迪生，鲜有人知道西拉德，因为相对爱迪生而言，西拉德尽发明些普通人搞不懂、用不着的尖端科技，比如线性加速器、回旋加速器、链式反应堆，他曾与爱因斯坦一起合作过7年。

　　1931年7月4日，西拉德申请了电子显微镜的专利。不过，他的发明直到1939年才由西门子公司向市场上推出透射电子显微镜。同年，鲁斯卡等人首先用电子显微镜观测了烟叶马赛克病毒。从此，人类进入跟病毒抗争看得见摸得着的时代。

　　是否要保护濒危的病毒

　　与伊万诺夫斯基等人在黑暗中的摸索相比，百年来我们积累了如此丰富的病毒学知识，我们不再担心病毒，而是为病毒担心。美国著名科普作家热麦尔在一篇文章中写道：“某一天我们或许会面临如今听起来很荒谬的问题：有没有需要保护的病毒呢？”

　　实际上这个问题已经以某种形式出现在我们的时代里。1980年，世界卫生组织在宣布天花被人类消灭时，就面临一个是否保留实验室中天花病毒的问题。世界卫生组织最先设定在1993年，后来推迟到1999年，至今一直在推延完全消灭天花病毒的时间。天花病毒这个唯一所知的濒危病毒迄今仍然命悬一线，等待着相关决策者的死刑判决。

　　病毒都具有相似的在生命中传播的机制：病毒必须侵入人体细胞，释放其遗传物质，借助于细胞复制病毒DNA或RNA。同时，病毒还需要细胞生产大量的病毒外壳，跟其DNA或RNA组装成新一代病毒并释放。这一共同过程，让科学家有机会设计可以对各类病毒同时起作用的抗病毒药物。

　　流行小说描写死士，如果失手被擒，为不累及主人，常咬舌自尽，或者咬破藏在嘴里的毒药，快速死亡，让擒获者一无所得。如果美国生物工程师莱德知道中国小说家们早就提供抗病毒药设计的思路，定然会早学汉语，说不定把他的研究所设在中国。2000年，他开始研究名为“毒龙”的抗病毒药，此药能诱导被病毒入侵的细胞自杀（凋亡）。2011年，莱德用流感病毒实验发现，服用“毒龙”的小鼠无恙，而对照组则大批死亡。

　　加拿大多伦多大学的飞西女士则选择了一条截然不同的策略。人体细胞对病毒并非全然没有防备，病毒入侵释放遗传物质侵入细胞的复制系统中，细胞中有特定的蛋白探测，比如双链RNA，一旦细胞发现双链RNA的存在，就释放干扰素。干扰素相当于细胞内的警长，它马上召集多达数百种特化蛋白质，有的直接攻击病毒RNA，有的增强细胞膜，让病毒即使复制成功，也不能逃出细胞继续破坏其他细胞。飞西成功地制造出了人工干扰素，在前期人体实验中，多达81%的乙肝患者通过该药物清除了病毒。

　　病毒没有代谢能力，它必须依靠细胞中的制造系统制造它的外壳。美国加利福尼亚大学的林加帕在研究中发现，病毒需要特定蛋白在复制了外壳蛋白之后把它们组装起来。他相信，如果能找到一种物质来抑制病毒外壳的组装，就找到了一种针对多种病毒起作用的抗病毒药。2003年，林加帕成立了普罗社塔抗病毒公司，发展他的抗病毒药。通过对8万种物质的筛选，他找到了普罗社塔神药，早期体外实验或者动物实验都证明该药能治疗狂犬病、埃博拉、流感以及其他不少病毒引起的疾病。

　　这些潜在的抗病毒药不仅针对多种病毒有效，由于它们作用于病毒在人体繁殖扩增的共同机制，还使得病毒通过变异产生抗药性的概率大减。流感病毒变异改变其外壳形状可能导致抗流感药物奥司他韦失效，但很难想像它需要多么大的变异才能克服宿主细胞的自杀倾向、增强的细胞防卫机制或者拒绝组装其外壳的细胞系统。

　　如果我是病毒，我一定会担心种族危机。

本文选自《科学画报》

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