看完不敢呼吸,數億病毒從天而降,我們已被包圍?_風聞
影探-影探官方账号-美日韩剧资深鉴赏员,电影专业老司机2020-02-19 13:59
4只水桶,被放置在西班牙南部海拔高達3000米的內華達山脈上。
如此大費周折,目的只為一個:
收集病毒。
聽起來有些荒謬。
但做這件事的並不是瘋子,而是一羣來自英屬哥倫比亞大學的病毒學專家。
就在2018年年初,《《國際微生物生態學會期刊(International Society for Microbial Ecology Journal)》刊登了由這4只水桶“測出”的數據。
結果令人大吃一驚:
“據測算,病毒正以‘每天每平方米超8億個’的速度沉積在自由對流層(3000米)以上。”
這些病毒既可乘着氣流做全球旅行,也可如瀑布般傾瀉而下至你我身邊。
換句話説,人類早已被病毒包圍了。
“病毒雨”模擬
在2011年,一篇刊載於《自然評論·微生物學(Nature Reviews Microbiology)》雜誌的學術論文就曾提到:
“如果把地球上所有病毒整齊的一字排開,可以延伸出1億光年的距離。”
對比銀河系20萬光年(2018年測算數據)的直徑,病毒羣體數量之龐大,不禁令人咋舌。
這些病毒不僅分散在地球各處,並有一定數量規模的病毒存在於人體內。
人類的 DNA 片段中,有8% 源於病毒;人類吸入的氧氣裏,有 10% 是病毒惠予的。
更進一步説,我們不止被病毒包圍了,還被病毒“支配”了。
而瞭解病毒,就是了解我們人類自己。
1
源起
《血疫》的原著作者理查德·普雷斯頓是卡爾·齊默的死忠粉。
卡爾·齊默有一本代表作正與病毒有關,即《病毒星球》。
開篇他便寫道:“早在人類出現之前,病毒就佔領了這顆星球。****”
但人類認識到“病毒”,距今不過百餘年。
書中講道,1898年,荷蘭細菌學家拜耶林克(Beijerinc)從患有花葉病的煙草植株汁液中,提取出了一種物質。
這種物質可通過細菌過濾器(尚柏朗過濾器),可在感染的細胞內繁殖,但在非生命物質中無法生長。
拜耶林克用“Virus”為其命名,也就是我們日後熟知的“病毒”。
這個詞很有意思,它承自羅馬帝國,既指蛇的毒液,也指人的精液,同時被賦予了“毀滅”和“創造”兩種含義。
拜耶林克
但拜耶林克只是將“病毒”與已知物做出了區分,卻未分析出其具體結構。
直到上世紀30年代,斯坦利利用結晶技術觀察到了煙草花葉病毒的蛋白質成分。
煙草花葉病毒
此後的數十年,科學家才真正掌握病毒的基本信息:蛋白質外殼包裹着核酸(DNA或RNA)。
這麼算來,距今就不足百年。
原來,人類竟與病毒“稀裏糊塗”並存如此之久!
但,只要仔細翻閲史書典籍,就會發現“病毒”的蛛絲馬跡。
約在3600年前,一位埃及學者寫下了迄今所知最古老的醫學論述。
其中的《埃伯斯紙草卷》(Ebers Papyrus)裏,他記錄了一種名叫resh的疾病。
症狀與現在的普通感冒別無二致——咳嗽、流鼻涕。
在中國,古代殷墟甲骨文已有“蟲”、“蠱”、“瘧疾”及滅蟲的記載;
《史記》也曾用“疫”、“大疫”表示疾病的流行。
《埃伯斯紙草卷》
人雖受病毒之害,卻未知其真正面目。
從古至今,這都是一場人與病毒的暗戰。
2
暗戰
參照“生命之樹”,任何兩種生物往前追溯,皆可追溯到同一祖先。
但病毒卻遊離於這個體系之外,介乎生死之間。
它們利用細胞不斷進行自我複製,離開細胞又與死物無異。
“留下自己、壯大隊伍”便是病毒的生存邏輯。
但想要攻陷細胞,也並非那麼容易。
2012年,BBC製作了一部極具震撼力的紀錄片。
片名就叫**《人體奧妙之細胞的暗戰**(Our Secret Universe: The Hidden Life of the Cell)》。
該片完整詳盡的描述了病毒如何攻入人體,並與細胞展開的殊死較量。
首先,人體皮膚會阻擋大多數病毒的進入。
但,我們的嘴巴、鼻子、眼睛卻為其開放了入侵通道。
或許只是揉了下眼睛,摸了摸嘴唇,病毒便可趁虛而入。

以該紀錄片中提到的DNA病毒——腺病毒為例。
進入人體後,腺病毒面對的是抗體和白細胞組成的人體免疫系統第一道防線。
病毒一旦被發現,負責生產抗體的細胞便開始瘋狂工作,大量抗體湧入血液和細胞間隙,拓展防線。
抗體儘可能多的結合到病毒上,以幫助白細胞增加胃口。

但即使如此,仍有漏網之魚。
漏網的病毒一路殺到細胞膜外,利用身上的刺突登堂入室。
在病毒與細胞漫長的協同進化過程中,這些刺突已經可以與膜上受體完美結合。

進入細胞內,病毒離細胞核僅有五微米的距離,但離成功還有十萬八千里。
細胞內的TRIM21蛋白及胞內溶酶體能夠識別並清除病毒。
而TRIM21蛋白能夠清除胞內環境中90%的病毒。
病毒千軍萬馬之勢潰敗,但只要有一兵一卒逃出,便能摧毀整個細胞。

逃脱的“兵卒”矇騙了細胞原本含有的馬達蛋白,讓其馱着自己向細胞核進發。
馬達蛋白勤勞無比,但是缺乏辨別能力。
不僅把敵人引進家門,在細胞核膜外還親手幫病毒脱去外殼,讓其DNA進入細胞核內。

在接下來的幾小時裏,病毒不僅肆無忌憚的進行復制轉錄,還不斷表達着自己的結構蛋白。
但真正的大規模戰役,這才拉開序幕。

當第一個細胞走向衰亡,一個包裹着病毒碎片的囊泡被悄悄的運送到細胞膜外。
這是為了向外界釋放腺病毒碎片,發出已被攻克的警告。
感知到病毒碎片的白細胞會前來吞噬掉腺病毒和被感染的細胞。
同時,免疫系統也會更新抗體,與白細胞聯合作戰。
但周圍健康的細胞難免會受到波及。
這場殊死之戰,勝負還未定。

有的病毒或許會融為人體的一部分,比如上文提到人體DNA片段中的那8%。
有的病毒選擇潛伏,隨着宿主細胞的分裂而不斷繁殖。比如潛伏期近十年的HIV病毒。
有的病毒選擇爆發,短期內便可致宿主死亡。
**但一損俱損,宿主細胞死亡,病毒也失去了“棲息地”。**這並不符合病毒的生存邏輯,是實打實的憨批行為。
比如SARS病毒,比如MERS病毒。
再比如,在今時今日,無法繞開的新型冠狀病毒(COVID-19)。
圖片來源:時代數據|數據來源:WHO
截至發稿前,新型冠狀病毒已致2007人死亡。
3
防控
1月29日,發表於《新英格蘭醫學》雜誌的一篇論文指出,此次新型冠狀病毒的“基本傳染數”R0為2.2。
即同一個前宿主平均能傳染2.2個新宿主(當R0<1,則表示該傳染病會自我亡)。
由下圖便可直觀看出:
深色為與華南海鮮市場有關聯的感染者,淺色為與華南海鮮市場無關聯的感染者。
元旦過後,與華南海鮮市場無關的感染者開始暴增。
新型肺炎爆發時間表
圖源:《新英格蘭醫學》雜誌
就在2月3日,頂級學術期刊《自然(Nature)》在線發表了石正麗團隊(中科院武漢病毒所)對新型冠狀病毒的研究論文。
疫情爆發初期,石正麗與同事從5名患者的樣本中獲取了病毒的全長度基因組序列。
該病毒總共有近29000個核苷酸鹼基,是一般流感病毒的2-3倍。
鹼基鏈越長,複製越容易出錯。
這意味着,病毒變異的可能性越大。
一旦出現強傳染力的變異病毒,便會迅速在人羣中傳播,也就會出現所謂的“超級傳播者”。
2019-nCov病原體基因序列片段
傳染+變異,這兩篇文章同時發出了一個很重要的信號:
再不人為干預防控,後果不堪設想。

上文提到,皮膚會阻擋大部分病毒入侵,眼口鼻卻給了病毒開了後門。
從這一步掐斷病毒傳播,是成本最低、也最有效的方式。
2月13日,國家衞健委發言人表示:
“新冠病毒的傳播途徑仍以呼吸道和接觸傳播為主,從糞便中分離到病毒,並不意味着傳播途徑變化,需進一步觀察、研究。****”
所以比起恐慌,更重要的是,其他的幾件事我們做到位了嗎?
隔離(不聚集):
11 世紀初,波斯哲學家阿維森納在著作《醫典》中便有論述,隔離可有效阻止傳染病擴大;
在古代中國,秦朝已有法律規定所有麻風病人要送往「癘遷所」隔離;
晉朝甚至規定,官員家中若有三人以上患傳染病,即便官員本人沒有受到感染,也要「百日之內不得入宮」。
不聚集、不亂竄;自我隔離觀察,醫院隔離治療,就是守老祖宗留下的智慧和“規矩”。
戴口罩:
為什麼要執着於戴口罩?
這是由高速相機捕獲,噴嚏打出後0.34秒的樣子:
唾液和粘液(綠色)從嘴裏射出,掉落相對較快;空氣射流形成的湍流,則攜帶較小的液滴(紅色),並使它們漂移8米之遠。
來源:《Nature》
而錄像結果更為“恐怖”:
由於噴嚏引發的湍流動態變化,**較大的噴嚏液滴也可以傳播遠達8米;**咳嗽的液滴可以傳播6米。
這些液滴最多可以懸浮10分鐘。

來源:《Nature》
當一個感染者在房間的邊角打個噴嚏、咳嗽一聲,產生的小液滴(飛沫)可以傳播到房間的大部分區域。
而病毒就被這些液滴(飛沫)帶到各處攻城略地。
在CFD界發表的一篇文章中指出:
新型冠狀病毒的直徑約為0.1um,但因為其需要附着在唾液等飛沫上,所以載體的空氣動力學直徑要大於2.5um。
而N95/KN95口罩、醫用外科口罩、普通醫用口罩對直徑大於2.5um的微粒過濾能力遠超80%。
圖源:回形針
橫座標為微粒直徑,豎座標為過濾效率
所以,口罩必須要帶起來了。
記得,還要經常通風。
圖源:央視新聞
勤洗手:
飛沫可以沉降在物體表面,或者通過粘有病毒的手污染我們接觸到的物體表面,比如門把手、電梯按鈕。
病毒在這些光滑的物體表面,可以存活數小時。
“如果温度、濕度合適有可能存活數天。比如二十度温度,空調環境特別合適,濕度40%到50%,有研究發現過去的冠狀病毒能存活達到5天。”
所以説洗手非常非常非常重要。
圖源:網絡
免疫:
1月31日,權威醫學期刊《柳葉刀》在線發表的一篇有關新型冠狀病毒論文中,研究人員對99名確診患者進行了分析:
有83%的患者出現了發熱,82%的患者有咳嗽。這是最為常見的臨牀特徵。
而發熱與咳嗽,正是免疫系統開啓“戰鬥模式”的表現。
這説明,細胞與病毒的暗戰已經打響。
正如北京地壇醫院感染科主任醫師蔣榮猛所説:
“新型冠狀病毒感染的肺炎目前沒有特效藥,但不代表不能治。這種疾病是自限性疾病,感染後,人體可依靠自身的免疫力把病毒清除。****”
自限性疾病:疾病發生髮展到一定程度後,靠機體調節能夠控制病情發展並逐漸恢復痊癒。
所以,勸人營養飲食、作息規律、鍛鍊身體並非無用的廢話。
因為這真的很重要!
新型冠狀病毒的電鏡照片
《人體奧妙之細胞的暗戰》提到:
組成一個人需要120萬億個細胞。
在每一個細胞的表面之下,都藴藏着一個比科幻小説更為離奇的世界,一個硝煙瀰漫的戰場。
它們每天都在與病毒這個宿敵較量,是智搏也是勇鬥。
在你看不到的地方,卻又切實發生在你身上,它們為你爭取生、遠離死。
我們遠比自己想象的要擁有更強大的後盾。
病毒:舉手投降,棄甲求饒?
細胞:全力一戰,至死方休!