人类的历史，就是和病毒合作又抗争的历史 6park.com
今日文章来自昨天阿邴医生在博雅小学堂APP的公益讲座《 疫情中的医学通识：人类和病毒谁更强大》。
特别精彩 不容错过
点击海报 查看视频回放👇
大家好，我是阿邴老师。我们都知道，我国现在遭受了一种由新型冠状病毒导致的非常严峻的疫情，在这样的情况下，了解医学通识非常重要。
今天我们要跟大家聊一聊“疫情里的医学通识”：人类和病毒谁更强大？
在我们讨论这样一个宏大的话题时，我们先看一看病毒是什么样子，人类又是什么样子。
01
地球是一颗“病毒星球” 6park.com

在上面这张幻灯片上，左上角颜色鲜艳，像太阳一样圆圆的长着小刺的生物，我们姑且把它称为生物，但是病毒到底是不是真正的生物，在科学界定内还没有明确的定义。
这张照片就是这次新型冠状病毒的样子，就是它让我们遭遇了疫情。在图片右上角，这几位身着防护服的医护人员就是阿邴医生的同事们，他们已经赶赴到了武汉的最前线，为患者进行插管救治。
这样一张图，就让我们看到， 病毒和人类是共存在我们这个星球上的。
如果我们从更宏观的视角来看，有本书叫做《 极简人类史》，当我们回顾人类在宇宙中的具体位置时，作者大卫·克里斯蒂安做了这样一个叙事：
假如将整个130亿年的宇宙演化史简化为13年，那么人类的出现大约是在3天前。最早的农业文明发生在5分钟前，工业革命的发生不过6秒钟以前，而世界人口达到60亿、第二次世界大战、阿波罗登月都只不过是最后一秒发生的事情。
这样，我们就看到了人类在宇宙中的位置。
那我们知道地球有45亿年左右，这些单细胞生物出现大概在30亿年前，相当于出现在3年前。
从这样的维度看，病毒比人类要古老得多。

上面这张图，是一个地球，它的左上角被一个带刺的物体侵占了，这张图是一位耶鲁大学教授Carl Zimmer所作，他写了一本关于病毒知识的书叫《 病毒星球》，是深入浅出讲述病毒知识的非常好的科普书。
在著作中， 他认为病毒这个词原本就包含了两方面意思，一方面是我们给予生命的物质，病毒就是一个蛋白壳包了遗传物质，它来给予生命；另一方面，我们知道病毒可致命，可能杀人。
从某种意义上讲，病毒是可以致命的，同时它又赋予了这个世界不少的创造力，因此，创造和毁灭又一次完美地结合在一起。
也就是说，在演化史的某个瞬间，人类才脱颖而出，但是病毒对我们的生存又功不可没， 其实根本没有什么把我们和细菌、病毒等区分开来，生命在本质上其实就是一堆不断混合来回转换的遗传物质，比如说我们的DNA。

这一张图里是浩瀚的海洋，和已知的地球上生存过的体积最大的动物——蓝鲸。
当地球上诞生第一个细胞时，病毒很可能就存在了，病毒的历史和人类的历史其实一样漫长。
病毒造就了地球今天这样的环境，而且病毒遍布地球的每一个角落，你能想象到的地方，就有病毒存在，海洋、冰川、沙漠、火山，当然还有我们身体里。
为什么说“病毒星球”？因为它们遍布着地球每一个角落，维持着生态的平衡，并且默默地改造着地球的环境。
为什么这样说呢？因为地球上病毒最多的地方就是海洋里，在一升的海水里，有1000亿的病毒颗粒。这些病毒在基因交换的过程中，就造成了海洋生物的演化。
事实上，为什么海洋中的藻类能够通过光合作用产生氧气，这和吸收了病毒的DNA有非常大的关系。
海洋中有种藻类叫聚球藻，它是海洋中含量非常丰富的一种细菌。地球上有1/4的光合作用都是通过它完成的，科学家也分析了这种藻类的DNA，发现其中一种重要的蛋白编码基因就是来自病毒。
因此，我们粗略估计， 由病毒基因带来的氧气，大约占地球氧气的1/10。

黄石国家公园 从蓝色中心向外移动第一圈是黄色带含有聚球藻，可产生光合作用
我们再来看一看， 海水中这么多的病毒，他们的重量是多少？相当于7500万头蓝鲸的重量，这看起来是一件很可怕的事情，整个海洋不是变成一个病毒汤了吗。
其实不是这样，这些病毒可能只是对海洋里的一些生物有害，但对人类并没有直接的作用。
如果我们把这些病毒挨个排成一排，其总长度等于4200万光年。最新的研究成果，银河系的直径约为20万光年，还不到我们刚说的病毒总长度的零头。
所以说，我们可以知道，病毒确实是我们这个星球最开始的主人翁，它一直在这个星球里长期存在。

我们再来看这张图， The Tree of Life 是生命的进化树。
在进化树的最下角，就是生命的起源，在生命起源时，都是最简单的从无机物到有机物，从单细胞到多细胞，在这个过程中，病毒就“隆重出场”了。
进化树上逐渐出现了海洋中的生物，鱼类、爬行动物……最后人类登场。

在这样一个庞大的进化树里，人类的历史就是一段被病毒感染的历史，不仅有攻防，也有合作。
怎么理解这句话？病毒可能导致人类生病甚至死亡，但人类的演化离不开病毒，比如说，为了达到繁衍的目的，病毒是不可能自己生存的，它一定要把自己的基因寄生在其他有细胞的生物基因里，这时候它就把自己的基因加到了被侵染细胞的基因里。
之所以，现在哺乳动物能够胎生，是因为有种病毒的基因混到了生物的基因中去，哺乳动物才能够通过胎生方式从母体向胎儿传递营养物质。这就是病毒带给我们的一个礼物。
现在有很多研究者发现，有一些同时存在于人类和其他生物体内的病毒基因，这就说明人类在演化时，和那些物种“分家”之前，共同的祖先可能已经被病毒感染了。
这些留在我们基因中的病毒基因的印记，其实就是人类祖先与病毒厮杀的痕迹。

本质上，生物的繁殖演化，只是一些DNA排列组合不断演变而已，其实 生物在利用病毒的DNA来帮助自己演化，这是很常见的事情。
比如说，这段基因导致这个生物死去，它就失败了，但是其他留下来的生物，从进化论的角度，它获得了更有利于繁殖后代的能力，同时也把改造过的基因传递下去。
现代科学的进步，很大程度上控制了病毒的肆虐，但是我们知道，病毒的进化速度非常之快，是人类进化速度的4000万倍。所以，病毒可以在非常快的时间里杀死数以百万的人。
这就是我们理解的人类的历史，是与被病毒感染的历史分不开的。
02
病毒是如何侵染人体的

上面这张图的右下角，是我们非常熟悉的一款食物——费列罗巧克力。如果你身边刚好有这块巧克力，可以拿来帮助理解病毒的结构。
我们把巧克力的包装打开后，会看到上面布满了花生仁，这些花生仁与右上角的新型冠状病毒的样子是不是非常相像。
这些密布在球体周围的巧克力，就是病毒的外壳——蛋白质外壳，相当于是一个鸡蛋壳，只不过它是由蛋白质组成的。

那这个壳下面保护的是什么？
把巧克力咬开，我们会看到里面藏着一颗杏仁，这颗杏仁实际上就是病毒里最重要的物质，遗传物质，可以是DNA，可以是RNA，甚至有些病毒根本没有遗传物质，它只不过是一层蛋白质外壳，也可以帮助他们进行侵染。这就是神秘而古老的病毒的样子。
我们可以理解为，病毒就是一个充满未知基因的包裹。
就像一个快递，这个快递给了你，你敢拆吗？不敢拆，因为里面到底装的什么我们也不知道。

有一部我非常喜欢的美国电影叫《阿甘正传》，里面有一句非常经典的台词，阿甘的妈妈说生活就像一盒巧克力，你永远都不知道你会得到什么。
这句话，也是病毒送给人类的， 病毒说，你们人类的历史就像一块巧克力，你永远不知道病毒下一颗送给你的巧克力是什么。那么这次送给我们的就是新型冠状病毒。

除了新型冠状病毒，我们再来认识认识病毒的家族。最常见的，左上角像蓝莓口味的巧克力，它是普通感冒最常见元凶叫 鼻病毒，也是这种球形的病毒结构。
我们平时感冒，流鼻涕就是因为鼻病毒通过空气侵染到了我们的鼻黏膜，发生了炎症反应，导致我们感冒。
再来看右边这块“橙色巧克力“，它叫做 流感病毒，流感和感冒绝对是两码事，它们根本不是一家人。
重度流感肺炎的死亡率达到9%，仅次于SARS的10%，流感每年也会让大量的人患上重症肺炎得不到及时抢救死亡。据说，在上一次美国流行的流感中，有大概一万人丧生。本质上，流感病毒也是一个蛋白质包裹着一个RNA片段。

这张绿色的图，就是曾经令人闻风丧胆的 天花病毒，虽然它已经被人类控制住了，但是当年的肆虐真的不堪回首。
中间这张蓝色的，像面条一样的细线，叫做 杆状病毒，它明显与流感病毒、鼻病毒不太一样，这种病毒就是著名的“埃博拉病毒”，让感染者出血而死，而且死亡率非常之高。每过几年，埃博拉病毒就会变异，跑出来肆虐。
最下面这张橙色小球，它叫 人乳头瘤状病毒，这种病毒可以导致人类患上癌症。它把它的基因写到了人类的基因之后，启动了一个开关，这种开关如果开在了不合适的地方，就可能导致人类的细胞开始不断自我复制，停不下来了，就得了癌症。
所以说，病毒对人类在相互演化的关系中，不断地侵入人体，对我们造成很大影响。

这张 特别巨大的、像月球表面的东西，其实并不是病毒，它是大肠杆菌。在大肠杆菌表面，有许多小的球体，好像长出了小章鱼一样的东西，它叫做噬菌体， 噬菌体也是一种病毒。
在细胞破裂过程中，这个东西像宇宙的太空舱一样，有像蜘蛛一样的小腿，还有像注射器一样的东西，它找到了细菌表面，把自己的遗传物质通过注射器的方式注入到了细菌里面，然后细菌里就开始产生大量的噬菌体，噬菌体慢慢地撑破了细菌，细菌就消亡了，噬菌体就去感染新的细胞了。

详细过程请查看完整版视频
疫情中的医学通识
刚才看到的噬菌体，大家不要小看它，当人类还没有抗生素的时候，普通感染很容易就能夺走人的生命。像更严重的感染，比如疟疾、烧伤病人，烧伤病人表面有很多杆菌，都是耐药的 ，没有什么药物能控制它们。
这时候，我们发现噬菌体可以帮助去治疗这些病人，通过病毒噬菌体感染细菌的方式，来杀死细菌。所以说， 在人类和病毒相互搏斗的过程中，病毒也可以为人类所用。
我们来做一个小科普，画面上这个人在疯狂地拆快递，我们刚才提到，病毒就是一个蛋白质的外壳包裹着里面的遗传物质，如果我们想杀死病毒，就得把这层蛋白质外壳拆掉，或者我们直接把里面的遗传物质杀死，只有这两个方法。

为什么现在都在科普酒精可以消毒？就是 因为酒精可以溶解掉病毒表面的蛋白膜，相当于把快递的包装拆掉，这样里面的基因链就失活了，没办法感染人类。
为什么紫外线可以把病毒杀死？紫外线的能量像导弹一样穿透蛋白壳，可以直接把病毒的基因轰成渣渣。
这也是为什么现在出门后，我们要把手机的表面好好消毒，做好手卫生，除了勤洗手之外，也要注意把我们常用的小物品，包括家的门把手好好消毒。
电梯里有工作人员做消毒，因为很多病毒通过接触也可以感染。
我们再来看看，“病毒快递小哥”是如何把基因包裹传递给人类的。
这就是弥漫在空气中的病毒颗粒，表面上的这些蛋白质包裹，它们就像一个个钥匙一样，它们要感染一个细胞，一定要找到能打开的锁，而这些锁头就位于这些细胞的表面，叫做“ 靶点”。

找到靶点之后，敲敲门，病毒就长驱直入进去了，它慢慢通过这层膜深入细胞里面，越来越深，然后就像蒲公英一样突然分散，解体了。把它里面像通心粉一样的遗传物质，双螺旋、或者RNA、单链撒出来，这些“诱人”的病毒食谱即将到达细胞核，生产我们细胞文件的工厂。
它从核孔钻进来之后，图上是一个复制机器，专门帮我们复制DNA、RNA链条的地方，病毒把它的遗传物质整合到了这里。
这个工厂由不分你我，不知道谁是病毒的DNA，于是不断复制，就像3D打印一样造出了无数的DNA链条，其中一大部分就是病毒的。
这些RNA又开始着陆，翻译出了很多蛋白质，这些蛋白质又要重新开始组装，蛋白质壳有了，遗传物质也有了，那么就组装成了新的病毒。

这些病毒不断复制着自己，而且是通过别人的细胞来复制的，就像是一个黑客直接黑到了大脑芯片里。
你知道一个病毒可以复制多少个病毒吗？可以复制100亿个，一个天文数字，所以这就是病毒的可怕之处，要通过别人的细胞来完成自己的复制。
我们只能依靠我们体内的免疫细胞，捕捉到它就吃掉它了，如果免疫系统也被病毒攻陷了，那就完蛋了。但是，并不是所有的病毒都能被消灭。
刚才看到的病毒侵入细胞的过程非常重要，这也就是为什么病毒不能依靠自己生活的原因，因为它不可能靠自己去传递自己的信息。
所以很多科学家并不认可病毒是生物，它没有生命，它只不过是相当于打了包装的一包DNA或RNA，它必须寄生在其他生物体内才能完成自己的复制，基因的传递。
03
人类与病毒的无限战争
了解了病毒是如何入侵细胞的，我们才能更好地认识人类与病毒的战争。
人类与病毒的战争，就是病毒通过自己的方式来杀人，这也就是病毒能够影响人类文明的一种方式。
从宏观的角度来看，人类的发展史很多重要的的节点都离不开病毒。就像天花病，看看它对人类做了什么事情。
天花病毒是一种很古老的病毒，出现了大概有一万年的时间，在从1400年到1800年单是在欧洲每个世纪有5亿人死于天花。
1918年西班牙大流感，这次流感造成了5000万到1亿人死亡，当时的世界人口才17亿，你能想象到当时人们有多恐慌。这个数字，超过了一战和二战的总伤亡人数。所以说， 战争消灭不了人类，病毒有时候确实可以。
为什么天花当时会如此肆虐流行？尤其是当时没有任何控制，当时的人们不了解它也不认识它。
战争中有很多拥挤的战壕营地，这样的场景就帮助病毒做了一个完美的落脚点，随着军队的移动，感染也就传播开来。纵观历史上人类的战争，死于疾病的人数远远多于死于战斗伤亡的人数。
而且传染病，包括这种病毒感染，还能从军队传播到平民之中，不管是在古代还是在现代的，有一个人因为战争而死，就会有两个人因为患病而死。所以说， 战争与病毒也改造了人类文明的进程。

像左边这张图上的人物，是哥伦布，发现了美洲大陆的航海家。
在哥伦布登陆美洲大陆的100年内，当地95%的印第安人死掉了，并不是因为殖民者的杀戮造成的，而很大部分原因是他们从欧洲带来的致命病毒，天花、伤寒、流感等欧洲的流行病。
这样的情况造成美洲殖民地巨大的困境，殖民开发缺人，于是就造成了非洲奴隶贸易的刚需。
那么天花到底是怎么被人类战胜的？ 天花是人类唯一战胜的病毒，也通过天花我们知道了疫苗，开启了人类的免疫治疗时代。

这张木乃伊照片，是人类考古学家发现的3000年的木乃伊法老，法老的面容非常奇怪，脸上有很多小的疤痕，特别像当年天花肆虐时留下的疤痕。
天花是一种非常古老的病毒，在中国的历史上，关于天花也有一件非常有趣的事。

康熙幼年患天花大难不死，竟因此继承皇位，听起来像是故事会的小故事，其实是真实发生在历史上的。
当时，康熙的父亲顺治皇帝在弥留之际，思考由哪个孩子来继承皇位，于是找了一个德国人传教士汤若望，顺治皇帝就问汤若望，你说我该立哪个皇子当皇帝呢？
汤若望就回答，我觉得您得立皇三子，这个皇三子就是爱新觉罗·玄烨，也就是康熙。因为他小时候得过天花，就具备了免疫力，再也得不了天花了，可以活得很久。
顺治皇帝觉得这个意见非常中肯，就立刻立了玄烨为继承人，就是历史上赫赫有名的康熙大帝。听起来可能像开玩笑，但它真实地发生过，也让我们了解中国历史上我们是如何和天花搏斗的。

中国人一开始还发明过，如何去种人痘。
就是这个病人出了水痘，那我们就从水痘结痂里面把它制成干粉，像下面这张图中的老人一样，用一根管子把干粉吹到小朋友鼻子里去，希望通过这种方式让他有对天花病毒的免疫力。
想出这种方法的人，可以说是非常大胆，他就是唐代的孙思邈，想出了这种“以毒攻毒”的理念。
实际上，很多病人也有因为种人痘死去的，但总有活下来的人，慢慢地，种人痘的方法就开始传播了，传到印度等，有的人也有到中国来学习这种方法。
可以说， 种人痘的方法开启了人类免疫治疗的时代。
欧洲人是怎么做的呢？到了18世纪，一位英国医生爱德华·琴纳，小时候也得过天花，活了下来。他身边因为天花病毒死去的人太多了，一直思考如何才能攻克天花。

爱德华·琴纳
英国医生 牛痘接种法的创始人
其实刚才讲的种人痘的方法在唐宋已经很流行了，后来欧洲也有了这样的技术，但是直接种风险还是很高的。
琴纳观察到一件事，得了天花之后脸上会有很多痘痕，很多欧洲女性抹粉来掩饰疤痕，但是有一类女人基本上不化妆，脸上也没有痘，这些女人就是农场的奶牛女工们。她们基本不出痘子，也不长麻子。
琴纳就疑问为什么她们不被天花病毒感染，难道是她们天生对天花有免疫力吗？
还真让他想到了， 因为这些挤奶工天天和牛打交道，但是牛可能会出一种牛天花，叫做牛痘的病。
她们长期和牛接触，可能就感染了牛痘。牛痘在她们体内造成了对天花病毒先天的免疫，因此也让她们不患人痘了。
在这个理念下，琴纳就开始想发明牛痘接种技术。1796年的时候，他在一位孩的手上取到了牛痘和一些脓汁，接种到了一位小朋友身上，两个月之后，他又给小朋友接种了天花病毒，但小孩没问题。
这就坚定了他种牛痘的信心，也让他继续开启了疫苗的研制，以至于现在的小朋友小时候都接种过牛痘。

这就是医学留给每个小朋友的礼物，在我们胳膊上留下的小疤痕，就是接种过牛痘的印记。
通过历史上的孙思邈、爱德华·琴纳，我们了解到这种接种法就是疫苗的雏形，有可能战胜病毒的法宝。
包括这次新型冠状病毒肺炎疫情，很多科学家去培育毒株，来研制攻克病毒的疫苗，为了尽快结束这场灾难。但是，病毒的变异速度太快了，尤其是像RNA病毒，可能疫苗刚做好，病毒就已经大面积转移变异了，这也是做疫苗的难点。
现在的医学，关于疫苗的研制和进已经算是一部人类史诗了，这是科学与工业的传奇。
人类已经一步步攻克了狂犬病，被犬科动物咬了要打狂犬疫苗，还有脊髓灰质炎、小儿麻痹、红热病， 我们都是通过病毒不断认识它们，研究它们，运用“以其人之道，治其人之身“的方法，去消灭病毒。
科学家也在思考，我们能不能继续利用病毒入侵细胞的特性，来为人类所用。

于是就有了这样的照片，左上角紫色的癌细胞，表面上附着了很多病毒，这些病毒是被医学家改造过的 脊髓灰质炎病毒。为什么要用这样的方法来感染癌细胞？
很多患了脑部肿瘤的病人，尤其是一种胶质母细胞瘤的肿瘤，得了这种病相当于被判了死刑，一种绝症。
带着这样的假想实验，科学家成功地让被改造过的脊髓灰质炎病毒攻击胶质母细胞，我们能看到中间这张图片上，大脑上的肿瘤慢慢地缩小，最后再把肿瘤切下来看时，发现原来 这些病毒已经成功把肿瘤细胞裂解掉了。
这是一种非常神奇的疗法，叫“病毒抗癌疗法”，又叫“溶瘤病毒疗法”。
很多肿瘤到了最后，各种疗法都没有用了，化疗不行，现在用的基因治疗、靶向治疗等可能都有一些瓶颈，但如果我们进一步利用病毒疗法，有可能在未来的癌症治疗中创造新的奇迹。

这张图上，这些绿色的小颗粒就是 HIV病毒，人类免疫缺陷病毒。
因为这些病毒专门喜欢攻击人体的免疫细胞，免疫细胞表面有一种叫 CD4的 免疫蛋白，攻击掉这些免疫细胞后，人体的免疫系统就进入了缺陷的状态。
人体免疫系统能抵抗外界所有的侵犯，免疫系统只要运行良好，就可以和病毒搏斗战胜它，赢得医生为病人治疗的时间。
但这样专门攻击人体免疫系统的病毒就非常狡猾，让人类一度陷于无奈中，没有办法面对艾滋病，不知道如何治疗。
目前对攻克艾滋病毒，科学家们已经有很多新发现。这就是人类在与病毒不断博弈的过程中，不断获得新的认识。
我们知道的都是一些已知的病毒，我们见过它才能提供正确的治疗方法去消灭它，但是遇到了未知的病毒，就像这次新型冠状病毒，我们对它一无所知，虽然它很像是SARS，但它对 科学家、医生的考验非常强大。
怎么样在最短的时间里研制出正确的解药，如何在最短的时间内降低死亡率，这都是对医生、对医疗体系一次严峻的考验。

所以说， 我们要对自然充满敬畏之心，不能想当然认为人类已经主宰了这个星球。这个星球原本不是我们的，我们只是偶尔出现了一下，之前都是病毒所在的地方。
我们一定要充满敬畏之心，这也是今天我们分享人类与病毒的故事最重要的一点。
我想再跟大家分享这部分—— 病毒的警告。它听起来像是科幻电影，其实事情已经发生了。喜马拉雅山，西伯利亚冰原，这些地方都有永冻土，一直是冰封状态的。
在有15000年历史的冰川中，科学家钻出了两个冰芯，它们就像15000年前地球保存的两个U盘，因为它们保存了很多原始的生物群落，包括当年被冻在冰川里的病毒。
这些非常古老的病毒一直没有苏醒，但现在全球逐渐变暖，如果这些古老的病毒都复活苏醒的话，会是多么可怕。
又会有无数未知的基因包裹传递给人类，你敢接吗？

科学家们在这两个冰芯中，发现了28个新病毒组，这就是病毒对我们的警告。
千万不要小看地球上病毒的威力，它们不知道已经存在了多少亿年，不断进化成无数种我们前所未闻的基因武器。
《 天外来菌》这部电影就是类似的故事。海报上，一个穿着防护服的战士抱着一个婴儿，这是很有隐喻的照片。
简单说，就是有一个人类的卫星坠落了，带回了很多仙女座周围的陨石，陨石上面携带了外星的一些病毒，这些病毒可以瞬间让感染的人类死亡，造成了整个世界的恐慌。
在人类一筹莫展时，未来人类传递的一个加密的代码，说这种病毒有一种解药，活在火山口周围的细菌，噬瘤菌。
来自仙女星座的病毒虽然可以肆无忌惮地进化，但它的根基与地球生物并不一样，地球上的生命是碳基结构，而那种病毒是瘤基结构。于是人类就利用古老的噬瘤细菌杀死了外星来的病毒，拯救了人类。
这部影片的隐喻就是，人类已经进化到了如此现代文明的程度，最后反而是最低级的生物拯救了我们的文明，这也是一个警告，告诉我们 不要随意打开神秘而古老的基因包裹。

最后，推荐给博雅小学堂的大小朋友们一份书单，人类在对抗病毒史中的宏大叙事，包括《 病毒来袭》、《 逼近的瘟疫》、《 世纪的哭泣》、《 疫苗的史诗》、《 病毒的星球》、《 大流感》。大家都可以作为科普的书籍来看。