病毒與人類健康
幾乎所有的生物包括動物、植物和細菌、真菌等微生物都可以被相應的病毒感染，我們人類也不能倖免。病毒嚴重威脅著人類健康，80%的人類傳染病都是由病毒引起，如流感、天花、肝炎、麻疹、脊髓灰質炎、狂犬病、瘋牛病以及愛滋病等，有的動物病毒還參與了正常動物細胞轉化成癌細胞的過程。對病毒結構、侵染、繁殖及傳播規律的認識是我們預防、控制和消滅病毒的前提與基礎。
病毒個體非常小，大多在10-300 nm之間，能通過細菌過濾器，是沒有細胞結構的納米級微生物，它因為缺乏完整的酶系統，不能自主進行代謝活動，只能寄生在活細胞內。離開寄主，在自然環境裡病毒只是無生命的大分子，但能在一定時期內保持它的侵染力。一旦病毒入侵寄主細胞後，會提供自己的遺傳信息，通過寄主的轉錄、翻譯和合成系統來複制病毒核酸、合成病毒外殼蛋白，最後裝配大量子代病毒粒子，實現快速增殖，這一過程會對寄主細胞本身的狀態產生嚴重的影響，甚至導致細胞死亡。
而病毒完成增殖後會破壞寄主細胞，釋放出更多病毒侵染更多健康細胞，導致我們機體越來越多的細胞、組織、器官遭受巨大破壞。因此病毒不存在病原細菌和真菌的個體生長和二均分裂等細胞繁殖方式。
由於病毒不具有細胞結構，因此抗生素對它沒有作用，這也使得臨床上針對病毒感染有時候尋找和篩選特效藥物很困難。並且由於病毒並非一成不變，在傳播和繁殖的過程中常常發生一些結構和功能的變化，原先很有效的藥物也會變得不再有效，給病毒防治帶來嚴峻挑戰。
如何去預防和控制病毒？可以從病毒侵染寄主完成複製的關鍵環節如吸附、侵入、核酸複製、mRNA轉錄和蛋白質合成來著手。以新型冠狀病毒(COVID-19)為例，它是一種單鏈RNA病毒，球形，表面具有一層由脂類構成的包膜，與病毒在寄主細胞表面的吸附和侵入有關，因此可以用洗手液、肥皂或75%的酒精來破壞包膜，去掉包膜後病毒失去感染性，就無法附著到寄主細胞表面完成侵入過程，這是最早預防病毒入侵的措施。另外，利用強氧化劑如84消毒液等直接破壞病毒的蛋白質外殼，也是阻止病毒進一步侵入人體的有效手段。病毒普遍具有“怕熱不怕冷”的特性，低溫下病毒雖停止複製但仍能存活較長時間。因此加熱能使病毒內部的一些蛋白質特別是核酸複製酶失活，從而使病毒喪失核酸複製能力而被殺滅。此外，α、β、γ射線等波長短，能量高，穿透力強，有較強的殺傷力，因此可利用電磁輻射破壞病毒內部的核酸基因序列，使之不能合成正確的核酸和蛋白質分子而達到殺滅的目的。
我們還可以調動人體自身免疫系統來殺滅病毒，及時清除被病毒侵染的細胞。但要注意，像艾滋病的病原體——人類免疫缺陷病毒 HIV (human immuno deficiency virus) 是一種逆轉錄病毒，能感染並殺死人類T4淋巴細胞，它摧毀了我們的免疫系統，這類病毒目前應用“雞尾酒療法”即同時使用3-4種藥物，每一種藥物針對艾滋病毒繁殖週期中的不同環節如阻礙反轉錄過程或破壞蛋白酶等來抑制或殺滅艾滋病毒。
其次是研發病毒對應的疫苗，讓我們的免疫系統識別疫苗產生抗體，進而利用抗體特異性識別侵染進來的病毒並把它們消滅，是我們防止病毒侵染人體健康細胞的有效措施。人體一旦對某種病毒產生了抗體，就能在病毒入侵時迅速識別並調動免疫系統將之剿滅，能有效防止健康細胞受到感染。
病毒是狡猾多變的，我們需要探明它的傳染源，切斷傳染途徑，保護易感人群，利用疫苗積極預防它。另一方面，對於已經感染髮病的患者，需要研發有效藥物及時遏制病毒對人體的進一步侵害，徹底殺滅已經存在於病人體內的病毒。
總之，對抗病毒不僅需要在社會層面上讓人人都瞭解預防病毒感染的有效措施並加以實施，更需要靠專業知識、專門的人才來研發“克毒利器”——疫苗和藥物，這樣才能有效遏制病毒的肆虐。
當前，在科學家們的努力下，疫苗研發技術愈發先進，製備技術也日臻完善，這背後離不開生物醫學領域的推動。而要實現生物醫學的可持續發展，還需要一流的人才儲備。華中農業大學於2017年在生命科學技術學院生物技術專業新增了生物醫學模塊，2019年成立生物醫學與健康學院，這些舉措就是在人民對營養與健康日益增長的迫切需求和“健康中國”戰略的背景下應運而生的。
病毒雖可怕，但相信在全世界人民的共同努力下，人類對病毒的瞭解定會更加深入，戰勝這次疫情也指日可待。
文 | 華中農大生命科學技術學院陳雯莉 教授
審核 | 劉濤
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