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认识细菌和病毒读看不见的敌人病毒的自然 [复制链接]

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  这本书的作者是多罗西?克劳福德(DorothyCrawford)她是英国医学科学院院士,爱丁堡皇家学会院士,历任伦敦卫生与热带医学院医学微生物学教授及生物医学院院长,现已荣休。年,凭借在医学及高等教育上的成就,她被授予大英帝国勋章。克劳福德专研病毒学、微生物学、免疫学的研究工作享有国际声誉。她的重大发现包括首次在免疫抑制患者的淋巴瘤中发现泼斯坦—巴尔病毒的基因组,以及首次证明传染性单核细胞增多症中的非典型细胞是活化的淋巴细胞。她始终致力于向大众普及有关微生物、病毒和传染病的知识,另有《致命的同行者:微生物如何塑造人类历史》《埃博拉:一种杀手病毒》《追捕病毒:寻找艾滋病毒的起源》《癌病毒:爱泼斯坦—巴尔病毒的发现》等多部科普著作。这本著作的目录如下:引言致命的寄生虫第一章病毒、细菌和微生物第二章新型病毒,抑或披上新装的旧敌?第三章传播疾病的咳嗽和喷嚏第四章与爱情不同,疱疹是永恒的第五章病毒与癌症第六章寻找治愈方法结语未来,是敌,还是友?通过对这本书作者的了解,对书目录的浏览,读书的目的性使得我仔细的阅读和认真的作了笔记。曾经的武汉封城,今年的西安封城,目前的上海封管,说明了病毒的流行的严重程度。我们获取的关于病毒的信息通常是零散或不准确,有时甚而戏剧化。我们虽不是专业工作者,了解一下这方面知识是必要的。病毒这小小的生物如此成功的摆布我们,它们栩栩如生,有目的的巧妙的悄无声息地入侵我们的身体,寄生于我们的组织细胞,完全不受我们的控制,在与我们这一地球上最复杂的生物一争高下,看了书才知道,我们并不是赢的一方。要了解病毒就得知道细菌,让我们先了解一下细菌吧:如果一个病毒相当于一个人那么高,一个中等大小的细菌可能就有自由女神像那么高。实际上,细菌的长度为1~10微米(1微米等于1米的百万分之一),万个细菌可以舒舒服服地并排坐在一个针尖上。你可以使用能放大倍的普通的光学显微镜来观察细菌,但是,最小的病毒是细菌的1/,只能通过可放大10万倍的电子显微镜才能进行观察。细菌是地球上最早期生命的直系后代,展示了构成所有动物和植物的细胞的蓝图。它们是最小的微生物,无须依赖其他生物便可存活,其中的大多数是生活在自然环境中的单细胞生物。地球上一切生命的存在都离不开细菌,细菌的作用好比一个个微型回收工厂,回收并转化出种种分子与原子。它们每天忙于将死亡的动植物分解成可再次利用的成分。其释放的气体可构成我们的空气,而简单的分子可重新生成新的植物和动物。只有极少数的细菌会入侵其他生物,引起疾病。细菌生长与分裂的方式与更复杂生物的细胞类似,即简单地一分为二。只要提供给细菌所需的所有营养物质,它们就能每20分钟左右分裂一次。因此,一个细菌经24小时便可产生一个数量超过四乘以十的二十一次方的同一细菌的菌落。与所有的生物一样,细菌也包含遗传信息--DNA--以确保它们的特性能够传递给子代。细菌的DNA所携带的遗传信息可合成大约种蛋白质,这些蛋白质足以保证细菌自身的生存与复制,细菌还包含读取DNA信息所必需的全部的细胞机制,可将信息下载于RNA中,并通过RNA生产蛋白质。所有的这些反应均由复杂的新陈代谢过程提供能量,这个过程需要输入氧气,并释放二氧化碳。人类生长的外部环境离不开细菌,人类生长的体内环境也离不开细菌。这些微生物的数量比全人类还要多。大多数并不致病,甚至还可能对人有利,和人类是一种正真的共生关系。再说病毒:病毒是遗传物质中叛逃的碎片,是由细菌进化而来的,是细菌退化成了寄生虫。它们可以从染色体的DNA链上逃离,却不能逃出细胞,它们没有能量来源,也没有任何合成蛋白质所需的细胞机制。每一个病毒颗粒仅仅由遗传信息和包绕在遗传信息外面的蛋白质外壳(称作“衣壳”)组成。这些病毒颗粒携带遗传信息从一个细胞进入另一个细胞,勇敢闯荡外面的世界,同时将传染病传播开来。病毒只有3~个遗传因子,即基因(人类则有约三万个)这一小段遗传信息带有病毒进行自身复制的遗传密码。病毒不能简单地以我们或其他生物为“食”。它们的要求更高,为了生存和繁殖,它们必须入侵活细胞,一旦进入活细胞,病毒就会从细胞中获取所需,并对活细胞进行控制,把细胞变成自己繁殖的工厂,在一两天内,就有成千上万的新病毒出现。而且不会给予任何回报。所以,病毒是寄生虫,虽然它们经常与其他微生物形式,如“细菌”,混为一谈,但其实它们有本质上的不同。这些差异使得病毒独一无二,有时成为致命的敌手。
  再说一下我们人类自己:从降生那刻开始,在生命中的每一天,我们的身体就像城堡被成群的敌*包围,它们试图从不同的突破口攻入。但是,就像坚固的城堡一样我们的身体生来就是为了抵御攻击。第一道关卡就是阻止入侵。皮肤是由多层砖状细胞组成,这些细胞通过连锁过程连接在一起,上面覆盖着一层扁平的死细胞。病毒无法感染死细胞,只要皮肤完好无损便牢不可破。病毒要进入机体,必须通过注射或伤口,或是身体上的自然孔道———口鼻眼。我们的皮肤与胃肠道、呼吸道以及泌尿生殖道相连。但这些内部的表皮层并没有死细胞的保护层,而且常常只有一层细胞那么厚。虽然病毒(以及其他有害微生物)可以在这里找到突破口,但眼泪和黏液等分泌物中含有杀菌成分,以及细胞层带有细密的绒毛,有效抓捕并驱逐入侵者。第二道关卡吞噬入侵者那些成功躲过所有陷阱的入侵者则会被一种名为巨噬细胞的特殊细胞所吞噬。这些巨噬细胞负责巡视身体的各个组织,吞噬并破坏外来颗粒。第三道关卡就是与入侵者展开巷战巨噬细胞吞噬了入侵者,就会释放出各种化学信号,增加该区域血流量,并派遣*力(B淋巴细胞和T淋巴细胞)火速赶往现场,B淋巴细胞和T淋巴细胞沿着动脉和静脉游走,偶尔,它们会在淋巴腺短暂停留以进行相互交流,但其他时候它们都遍布全身各处淋巴腺被战略性地安置在最有可能遭受微生物攻击的危险区域,担任守卫。

扁桃体和腺样体保护肺和肠道的入口。而腹股沟和腋窝的腺体则有大量淋巴细胞储备,守卫我们。尤其是T淋巴细胞对于防御病毒是至关重要的抗体,可以控制病毒在体内的传播,这些被称为“杀手细胞”的T淋巴细胞可以马上找到并摧毁病毒感染的细胞,不给它们留下一丁点卸下大宗新病毒的时间。

免疫细胞与入侵者之间的游击战因为免疫系统拥有记忆。在人感染了麻疹病毒后,将会对它产生终身免疫。病毒为了逃避免疫记忆的影响会发生轻微的变异。为了对付大量不同的微生物,人体每天要产生大约00000000(5x10)个B淋巴细胞和T淋巴细胞,每一个淋巴细胞只能识别一种特定的外来蛋白,而大多数淋巴细胞注定要过一种短暂而无用的生活,尚未遇到敌人就默默死去。

但是,如果一个淋巴细胞碰巧遇到了它的特定蛋白,比如一个被流感病毒感染的细胞表面上的流感蛋白,这个特定的淋巴细胞就会被激活。它迅速分裂,形成一个子细胞的克隆--B淋巴细胞克隆能产生抗体,其与流感病毒结合并中和病毒;而T淋巴细胞克隆则会杀死任何感染流感病毒的细胞。

当你的机体被某种病毒第一次感染时,建立这些B淋巴细胞和T淋巴细胞克隆需要花5~10天的时间,病毒就充分利用这段时间繁殖,并引发症状。但是,B淋巴细胞和T淋巴细胞克隆一旦建立,就会终身保存,它们随时准备着快速响应,在同样的病毒下一次人侵时阻止疾病的发生。

我读这本书,就是想了解病毒这种生物,以及它的传播,它与人类生存的关系。记得在读人口专业时,马寅初先生有这样的理论:人类在地球上的数量调衡有两大因素,一个是瘟疫,一个是战争。造成瘟疫的主角就是病毒。病毒是个很古老的生物,万年前就和他们的宿主共同进化。有了人类以后,人体就成为又一个战场,病毒的攻击和人体免疫系统的防御每时每刻都在上演。因此,当微生物大*进化出越来越精妙的攻击策略时,人体也对自身的防御系统进行了进一步改进,从而将生存斗争提升到了难以置信的复杂水平。从这个意义上说,现在人类与新冠病毒作斗争,纯粹采取“隔离”的办法,延缓人群接触病毒的时间,不利人体针对该病毒自身免疫系统的早日形成。当然,这涉及到了非常敏感的“群体免疫”的话题。病毒的目的并不是引起疾病,但病毒感染通常会削弱或破坏细胞,所以如果足够多的细胞被感染的话,就会产生一些后果。整个器官都有可能被毁掉,假如这是重要且不可替代的器官,那么感染将是致命的。例如,狂犬病病毒会破坏脑细胞,而埃博拉病毒会杀死构成血管的细胞,引起严重的大出血。书里面从科学的角度讲述了有史以来能够记录下来的,病毒与人类之间的战疫,也就是每次爆发的瘟疫;讲述和分析了故事发生的前因后果和内在过程。比如,年,一名澳大利亚驯马师和他的14匹马死于一种神秘的疾病。除了麻疹病毒,包括致命的埃博拉病毒、拉沙热病毒和汉坦病毒,以及*热病毒和登革热病毒。感染后会引起发热,头部、肌肉以及腹部疼痛;但是,出血是最显著的症状。皮肤出血会引起瘀伤和典型的紫癜,而内脏出血会破坏重要脏器。出血热并不新鲜,它们在很久以前就攻击过人类。早在一千多年前,中国就有出血热大暴发的书面记载。此书还详实地揭开了人类利用病毒的事例。比如人类为了控制兔群不断增长的数量,曾经人为造成多发性粘液瘤病在澳大利亚兔群中流行。还有希腊人和罗马人以一种相当原始的方式,将动物的尸体放入敌人的饮用水中。后来,士兵的尸体也被加入其中。

这一技术在中世纪得到了进一步发展,那时的人们将那些死于感染的尸体抛掷到被包围的城镇中。年,英国驻北美总司令杰弗里·阿默斯特爵士批准向在宾夕法尼亚州皮特堡周围侵扰欧洲定居者的美洲土著分发带有天花病毒的毛毯,这是史上第一次有记录的蓄意传播病毒的行为。很多很多。

读过这夲书才知道,人类得的结核病、肿瘤病,还有一些免疫缺陷疾病,其实都是病毒感染所致。过去的老的病毒,我们有了对付的办法,比如天花,年被根除。可新的病毒又会出现,萨斯、新冠病毒等等等等。总之,这本书讲述了生命的故事:一堆性质各异的分子在一定物理规则之下排列组合,又变成可以从外界获取能量,从而完成自我复制的细胞,这是生命的原始状态。我们所知道的所有生命,都是从一个细胞开始的;一堆完全相同的细胞,在外界能量驱动下不断复制的过程中出现了几个随机的错误,生成了性质各异的新细胞,这是生物世界多样性的基础,我们所看到的各种美丽的生命形式,竟然都源于这些“不经意的复制错误”……细胞的协同形成了器官,器官的协同塑造了小草和大树,塑造了小狗和大象,也塑造了你和我。关于生命的话题总是沉重的,当我在书中读到这段内容,还是觉得美好,我便以下面的笔记作为结尾。下一次,当你看到一棵小草的枝叶被压弯了,它却奋力托起一滴在阳光里闪烁着昌莹的露珠;当你看到一株挺直了驱干的大树,轻松抖落一身雪花,在乌云下舞动着狂野;你是否会想:若干年前,我们都曾是一堆杂乱无章的原子?下一次,当你看到一条摇头摆尾的小狗,当你看到一头步履沉重的大象,你是否会想:曾经有一天,我们都只是一个尚未分裂的卵细胞?科学把我们带到了生命的源头。

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