世界有不同的劃分方法。在現(xiàn)代科學時代,,按照尺寸大小,,人類通常把世界分為宏觀世界與微觀世界,但是這個劃分現(xiàn)在看來是過于簡單和籠統(tǒng)了,。統(tǒng)一信息論別開生面,,按照結(jié)構(gòu)復雜程度的不同,將世界劃分始基世界,、極限世界,、微觀世界、宏觀世界,、生命世界,、超生世界等6個世界,這六個世界是按照從低級到高級逐漸演化而來的,。這里涉及到一個關(guān)鍵問題:在世界劃分中,,病毒的歸屬一直有很大的爭論。通常的觀點是把病毒劃歸微生物,,但也有人認為病毒不是個完整的生命體,,當然也就不屬于微生物了。本文采納后者的觀點,,并認為病毒是來自于微觀世界中的“巨型殺手”,。基于人類感官的可視性,,作為宏觀世界的米級尺度量級一般要大于10-6m(米),而作為微觀世界的納米級尺度量級要小于102nm(納米),。這是因為人眼能看清的最小物體的尺度為0.1-0.2mm(毫米),,而光學顯微鏡的最高分辨率為200nm,即是說:即便借助光學顯微鏡,,人類感官所能直接感知的最小尺度也不會超過200nm,。尺度更小的物質(zhì)觀測只能通過電子顯微鏡進行模擬性的數(shù)據(jù)計算和推測了,但這已經(jīng)不是僅憑感官所能直接感知的世界了,。因此,納米是微觀物質(zhì)區(qū)別于宏觀物質(zhì)的基準量級,,或者說需要借助于電子顯微鏡才能觀測的世界屬于微觀世界,。一般認為,當一種物質(zhì)的尺度可以用納米來度量的時候,,那么我們就進入了微觀世界,。如典型原子的直徑為0.1 nm左右,一般分子直徑大小為0.4nm左右,,蛋白質(zhì)分子的直徑大約在1-100nm之間,。另外,通常說的納米技術(shù)也是以控制單個原子,、分子來實現(xiàn)特定的功能,,其所涉及的范圍是以物理及化學為主體的微觀世界。按照上面這個觀點,,那些被稱之為微生物的細菌,、真菌和少數(shù)藻類等應歸屬于宏觀物質(zhì)世界。細胞的平均直徑在10-20微米之間,,即便作為最小細胞的支原體的大小也為0.1-0.3微米,,而真菌和藻類甚至能夠肉眼可見。所以,,細菌,、真菌和少數(shù)藻類等雖然被稱之為微生物,但卻屬于具有宏觀尺寸的生命世界,。不過,,現(xiàn)代生物學卻把病毒也歸于微生物的范疇,這就需要打一個大大的“,?”了,。首先,相比于其他微生物,,病毒的尺度顯得非常小,,明顯不屬于一個量級,。據(jù)準確數(shù)據(jù)統(tǒng)計,病毒的直徑多數(shù)在20-200nm,,較大的病毒直徑為300-450nm,較小的病毒直徑僅為18-22nm,,這已經(jīng)與一些大分子的直徑差不多了,它們中的大部分是為光學顯微鏡所看不到了,。據(jù)此而論,,病毒在尺度上很難歸屬于宏觀物質(zhì)世界。而就基本屬性而言,,病毒也與微生物有本質(zhì)區(qū)別,。病毒是一種非細胞生命形態(tài),沒有自己的代謝機構(gòu),,沒有酶系統(tǒng),。病毒不能獨立生存,離開了宿主細胞,,就成了沒有任何生命活動,、也不能獨立自我繁殖的化學物質(zhì)。它的復制,、轉(zhuǎn)錄,、和轉(zhuǎn)譯的能力都是在宿主細胞中進行,當它進入宿主細胞后,,只是按照它自己的核酸所包含的遺傳信息機械性地產(chǎn)生和它一樣的新一代病毒,,雖然過程中也會變異,但也只是由于環(huán)境的刺激性影響而進行因應性的改變,。因此,,獨立的病毒不具備生物功能,不是個獨立完整的生命個體,,也就不具備微生物的基本條件了,。就基本構(gòu)成方面,病毒更接近于高分子化合物,。我們知道,,有機分子本身就屬于微觀的化學范疇,而病毒只是一個由核酸長鏈和蛋白質(zhì)外殼簡單構(gòu)成的組合體,。病毒的外殼由刺突糖蛋白,、小包膜糖蛋白、膜糖蛋白等機制蛋白分子組成,,而內(nèi)核則是由雙股或單股的DNA及RNA構(gòu)成,,這種結(jié)構(gòu)更像一種活性較高的有機大分子的化合物組合,它們是可以在非生命的微觀世界中通過宇宙演化而來,。基于此,,我們認為應該對病毒的屬性進行重新考慮,。病毒不具備進入宏觀世界和生命世界的基本條件,稱之為高分子化合物更為適合,,它們理應屬于微觀世界物質(zhì),。不過,病毒的有機活性畢竟高于一般化合物,,且其個頭也比一般的分子和化合物要大一號,,故將其稱之為“巨微物質(zhì)”更為合適。對此,,我們可以把病毒想象為是微觀世界的一個“陰謀”:微觀世界的微小“個體”們,,通過不斷的物理和化學演進,最終成功進化出可以高效殺傷生命體的高級個體——一個可以殺傷生命世界的“巨型殺手”,,以求摧毀更高級的生命世界,。下面就讓我們根據(jù)現(xiàn)代科學已有知識,簡單了解一下現(xiàn)代生物學是如何認知冠狀病毒的構(gòu)運行機制和構(gòu)成的,。國際病毒分類委員會(ICT V)第七次報告(1999),將所有已知的病毒根據(jù)核酸類型分為DNA病毒——單股DNA病毒,,DNA病毒——雙股DNA病毒,,DNA與RNA反轉(zhuǎn)錄病毒,RNA病毒——雙股RNA病毒,,RNA病毒——單鏈,、單股RNA病毒,裸露RNA病毒及類病毒等八大類群,。此外,,還增設(shè)亞病毒因子一類。這個報告認可的病毒約4000種,,設(shè)有三個病毒目,,64個病毒科,9個病毒亞科,,233個病毒屬,,其中29個病毒屬為獨立病毒屬。亞病毒因子類群,,不設(shè)科和屬,。包括衛(wèi)星病毒和prion(傳染性蛋白質(zhì)顆粒或朊病毒),。一些屬性不很明確的屬稱暫定病毒屬,。按照病毒的形態(tài),還可以分為:⑴球狀病毒,;⑵桿狀病毒,;⑶磚形病毒,;⑷冠狀病毒;⑸絲狀病毒,;⑹鏈狀病毒,;⑺有包膜的球狀病毒;⑻具有球狀頭部的病毒,;⑼封于包含體內(nèi)的昆蟲病毒,。冠狀病毒直徑約80~120nm,基因組5′端具有甲基化的帽狀結(jié)構(gòu),,3′端具有poly(A)尾,,基因組全長約27-32kb,是目前已知RNA病毒中基因組最大的病毒,。第九次國際病毒學分類委員會報告將冠狀病毒科分為三個屬即α,、β和γ屬,共計17種,,2019新型冠狀病毒(COVID-19)是目前已知的第7種可以感染人的冠狀病毒,,其余6種分別是HCoV-229E、HCoV-OC43,、HCoV-NL63,、HCoV-HKU1、SARS-CoV(引發(fā)重癥急性呼吸綜合征和MERS-CoV(引發(fā)中東呼吸綜合征),。冠狀病毒粒子呈不規(guī)則形狀,,直徑約60-220nm。病毒粒子外包著脂肪膜,,膜表面有三種糖蛋白:刺突糖蛋白,;小包膜糖蛋白;膜糖蛋白,。少數(shù)種類還有血凝素糖蛋白,。冠狀病毒的核酸為非節(jié)段單鏈(+)RNA,長27-31kb,,是RNA病毒中最長的RNA核酸鏈,,具有正鏈RNA特有的重要結(jié)構(gòu)特征:即RNA鏈5’端有甲基化“帽子”,3’端有PolyA“尾巴”結(jié)構(gòu),。這一結(jié)構(gòu)與真核mRNA非常相似,,也是其基因組RNA自身可以發(fā)揮翻譯模板作用的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),而省去了RNA-DNA-RNA的轉(zhuǎn)錄過程,。冠狀病毒的RNA和RNA之間重組率非常高,,病毒出現(xiàn)變異正是由于這種高重組率。重組后,RNA序列發(fā)生了變化,,由此核酸編碼的氨基酸序列也變了,,氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)隨之發(fā)生變化,使其抗原性發(fā)生了變化,。而抗原性發(fā)生變化的結(jié)果是導致原有疫苗失效,,免疫失敗。冠狀病毒成熟粒子中,,并不存在RNA病毒復制所需的RNA聚合酶(Viral RNA polymerase),,它進入宿主細胞后,直接以病毒基因組RNA為翻譯模板,,表達出病毒RNA聚合酶,。再利用這個酶完成負鏈亞基因組RNA(sub-genomic RNA)的轉(zhuǎn)錄合成、各種結(jié)構(gòu)蛋白mRNA的合成,,以及病毒基因組RNA的復制,。冠狀病毒各個結(jié)構(gòu)蛋白成熟的mRNA合成,不存在轉(zhuǎn)錄后的修飾剪切過程,,而是直接通過RNA聚合酶和一些轉(zhuǎn)錄因子,,以一種“不連續(xù)轉(zhuǎn)錄”的機制,通過識別特定的,,TRS),,有選擇性的從負義鏈RNA上,一次性轉(zhuǎn)錄得到構(gòu)成一個成熟mRNA的全部組成部分,。結(jié)構(gòu)蛋白和基因組RNA復制完成后,將在宿主細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)處裝配(assembly)生成新的冠狀病毒顆粒,,并通過高爾基體分泌至細胞外,,完成其生命周期。這是現(xiàn)代生物學對病毒運行機制的一般分析,,生物學家們認為,,冠狀病毒正是基于此而不斷生物體內(nèi)內(nèi)進行異質(zhì)破壞的。但這個理論是否正確或準確哪,?本文作者認為,,如果站在微觀世界的角度上,病毒的破壞機制將是另外一種天地,。重要結(jié)論——病毒的屬性認定是個非常重要的新課題,,如果不能正確定位,將不能很好地應對其對人類的侵害,。相比單純的生物學研究,,如果將病毒列入微觀物質(zhì)世界,將能夠提高對病毒的認知水平,從化學甚至量子物理方面解讀病毒的構(gòu)成和發(fā)生過程,,可以使人類能夠在更基礎(chǔ)的層面上研究病毒,,有利于尋求更佳的突破口。當然,,我們也可以將病毒同時列入微生物和化合物的范疇進行通盤考慮,,從生物化學方面進行統(tǒng)一研究。對此問題,,中國可能已經(jīng)意識到了,。在這次新冠疫情爆發(fā)時,中國曾經(jīng)派出生化專家組,,但是否真的認識到了病毒作為微觀物質(zhì)的化學屬性及運作機制并引起足夠重視就不得而知了,。
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