病毒

什么是病毒？

病毒是一种小的病菌（病原体），可以感染你并使你生病。它们可以感染人类、植物、动物、细菌和真菌。每种病毒只感染特定类型的宿主。

人类的病毒感染可以没有症状或使你病得很重。它们可以引起的疾病类型包括：

• 呼吸道疾病。
• 腹泻和呕吐。
• 性传播感染（STIs）。
• 皮肤状况。

病毒是一小段遗传信息，被包裹在一个“携带外壳”中——一种称为衣壳的保护性涂层。病毒不是由细胞组成的，所以它们没有细胞用来自我复制的所有设备。相反，它们携带指令，并利用宿主细胞的设备来制造更多的病毒副本。

这就像有人闯入你的房子使用你的厨房。病毒带来了自己的食谱，但它需要使用你的餐具、量杯、搅拌机和烤箱来制作。（不幸的是，当你最终把它们赶出去时，它们通常会留下一团糟。）

病毒有时也被称为“病毒粒子”。

病毒具有一些共同的特征。病毒：

• 由遗传物质（RNA 或 DNA）和保护性蛋白质外壳（衣壳）组成。
• 有时在衣壳周围有另一层称为包膜。没有包膜的病毒称为“裸病毒”。
• 类似于寄生虫——它们需要宿主才能繁殖。它们会在宿主之外存活，直到衣壳随着时间的推移而分解。
• 比你体内的细胞小 100 到 1000 倍。

专家根据相似的特征，如大小、形状和携带的遗传物质类型，将病毒分为不同的类别——如家族和属。你可能听说过的一些常见病毒类型包括：

• 流感病毒。
• 人类疱疹病毒。
• 冠状病毒。
• 人乳头瘤病毒。
• 肠道病毒。
• 黄病毒。
• 正痘病毒。
• 肝炎病毒。

还有一些具有独特特性的病毒，如逆转录病毒和肿瘤病毒。

正粘病毒科病毒包括引起流感的甲型和乙型流感病毒。甲型流感病毒株还会引起禽流感（“禽流感”）和猪流感（H1N1）。

疱疹病毒科是一个大型病毒家族。它们会引起几种类型的疾病，如口腔和生殖器疱疹、水痘、带状疱疹、爱泼斯坦 - 巴尔病毒和巨细胞病毒（CMV）。

冠状病毒是病毒的一个亚科。导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒可能是最著名的冠状病毒。但其他类型的冠状病毒会引起轻微的疾病，如感冒。

人乳头瘤病毒是乳头瘤病毒科病毒的一部分。它们会引起疣。某些类型的 HPV 可导致癌症。

肠道病毒是一种病毒属（比称为“家族”的组小一个级别），会感染你的肠道。肠道病毒的类型会引起脊髓灰质炎和手足口病。

该属的病毒通常由蚊子传播。它们会引起诸如寨卡、西尼罗河、登革热和黄热病等疾病。

正痘病毒属的病毒会引起水疱性皮疹。猴痘和天花是正痘病毒。

尽管它们并不都属于同一个家族或属，但肝炎病毒都会感染你的肝脏。甲型、乙型和丙型肝炎是最常见的。

逆转录病毒是一种 RNA 病毒，使用特殊蛋白质制造 DNA。然后，病毒将其 DNA 插入你的 DNA 中。你的细胞将病毒 DNA 视为自己的指令。HIV 和人类 T 淋巴细胞病毒 1（HTLV-1）是逆转录病毒。

肿瘤病毒是可以导致癌症的病毒。与特定癌症相关的病毒包括：

• HPV。
• 爱泼斯坦 - 巴尔病毒。
• HIV。
• 乙型和丙型肝炎病毒。
• HTLV-1。
• 人类疱疹病毒 8（HHV-8）。

卫星病毒没有其他“辅助”病毒就无法繁殖。大多数卫星病毒在植物中被发现。

也称为“噬菌体”，噬菌体是专门感染细菌的病毒。科学家正在研究噬菌体疗法，作为治疗对抗生素无反应的细菌感染的一种潜在方法。

病毒是如何进入人体的？

病毒通常通过黏膜进入人体。这些黏膜包括眼睛、鼻子、嘴巴、阴茎、阴道和肛门。有些病毒通过皮肤破损处或被蚊子或蜱虫叮咬进入人体。

病毒是如何起作用的？

病毒感染细胞和繁殖有几个步骤，包括：

附着和进入

病毒进入细胞有三种方式：

• 受体结合。细胞表面有受体，可以接收体内蛋白质的信号。可以把它们想象成门。有些病毒欺骗细胞让它们认为应该被允许进入，所以细胞让它们进入。
• 直接融合。有些病毒直接附着在宿主细胞上进入细胞。
• 噬菌体将其遗传物质注入细菌细胞。整个病毒不需要进入。

复制、组装和释放

一旦病毒或其遗传物质进入细胞，它就会利用裂解循环或溶原循环进行繁殖（有些病毒两者都会使用）：

• 裂解循环。病毒利用宿主细胞的机制制造更多自身的拷贝。病毒的片段组装在一起，将遗传物质包裹在衣壳中。病毒以这种方式制造许多自身的拷贝。最终，细胞内会有如此多的病毒拷贝，以至于细胞破裂。这些病毒粒子现在可以去感染更多的细胞。
• 溶原循环。有些病毒有一个休眠或沉默阶段。它们进入细胞后就等待。它们不是立即在你的厨房开始准备，而是好像在你不知情的情况下将它们的食谱放入了你的身体食谱中。细胞没有意识到病毒在那里，仍然像往常一样繁殖。每个新的细胞副本也有一份病毒在其中。某些触发因素可以导致这些细胞破裂，将病毒颗粒传播到你的体内，感染其他细胞。触发因素可能包括压力、化学信号或温度变化。

病毒的特征是什么？

可以根据许多特征来描述病毒，包括：

• 它们的外观（形状和大小）。
• 基因组特性。
• 结构蛋白以及是否有包膜。

病毒形状

病毒彼此之间看起来非常不同。科学家通常根据形状来描述它们。病毒形状的类型包括：

• 二十面体或多面体。这是一种有许多面的几何形状，类似于足球。大多数感染人类的病毒是二十面体的。
• 螺旋形。这种病毒形状看起来像一个圆柱体。其遗传信息像弹簧一样盘绕在内部。
• 球形。球形病毒是有包膜的螺旋形或多面体病毒。它们的形状主要像一个球。
• 复杂形。复杂病毒结合了不止一种形状。感染细菌的病毒有一个多面体“头部”连接到一个螺旋“身体”。

病毒大小

所有病毒都非常小——没有强大的显微镜无法看到。如果在显微镜下测量，大多数在 20 纳米（纳米）到 400 纳米之间。相比之下，最小的病毒比一粒沙子小约 2000 倍。它们比你身体中的细胞小约 100 到 1000 倍。

但它们的大小可以有很大差异。例如，麻疹病毒比寨卡病毒大约大五倍。病毒也有不同的重量（分子量）。

病毒的基因组特性

存储在病毒中的信息——其遗传物质——要么是 DNA 要么是 RNA。DNA 就像构建病毒的说明书。RNA 就像以细胞机器可以读取并转化为蛋白质的语言翻译的指令。病毒的 DNA 或 RNA 可以是：

• 线性或圆形。
• 正链或负链。正链 RNA 可以直接用作制造更多病毒部件的指令，无需任何额外步骤。负链 RNA 病毒需要特殊蛋白质（酶）在病毒能够自我复制之前创建正链 RNA。这也称为“正链”（或“正链”）或“负链”（或“负链”）。大多数 DNA 病毒是正链的。
• 单链或双链。DNA 病毒可以将其遗传物质存储在一条指令链（单链 DNA）中，或者存储在两条配对的链（双链 DNA）中。（人类 DNA 是双链的。）RNA 病毒通常是单链的，尽管也有一些双链 RNA 病毒。

结构蛋白

病毒的结构蛋白构成衣壳或保护性外壳。如果有包膜，它们也可以构成包膜，以及任何从包膜伸出帮助其进入细胞的结构（如冠状病毒的刺突蛋白）。

病毒是活的还是非活的？

病毒不是活的生物体。但对此存在一些争论。一般来说，生物学家不认为病毒是活的，因为它们不能执行活生物体的功能。例如，它们不能将食物转化为能量（新陈代谢），并且没有宿主细胞就不能生存或繁殖。

另一方面，它们可以在合适的宿主细胞中繁殖，并且随着时间的推移进化以生存。此外，它们可以损害和破坏宿主细胞来做到这一点。因此，许多人认为它们是介于活的和非活的事物之间的“灰色地带”。

由病毒引起的一些疾病有哪些？

病毒可引起呼吸道疾病、“胃肠流感”、性传播感染（STIs）、皮肤病和许多其他类型的疾病。一些常见的病毒感染包括：

• 普通感冒。
• 流感（流行性感冒）。
• COVID-19。
• 呼吸道合胞病毒（RSV）。
• 水痘。
• 麻疹。
• HIV/AIDS。
• HPV/尖锐湿疣。
• 生殖器疱疹（HSV）。
• 脊髓灰质炎。
• 狂犬病。
• 猴痘。
• 寨卡病毒。
• 肝炎。

病毒有许多形状和大小。有些看起来像带刺的球，而另一些看起来像戴着太空头盔的蜘蛛。它们都需要宿主来繁殖，但并非所有病毒都会让你生病。事实上，生物学家估计现在可能有数万亿种无害病毒在你体内存活。虽然只有一些病毒会在人体内引起感染，但那些确实会引起感染的病毒就像是非常糟糕的房客。