生物病毒是如何進化的以及產生的？

01-04

想知道病毒這種神奇的生物基本違背了規律啊，生存，進化，發展的歷史

來搶答！

必須說，實際上病毒學家也都沒有完全說服對方，形成完整統一的理論，畢竟都認為自己的理論是正確的，然後又沒有充分的理由去證明的時候，就是這個結果。

（推薦一個遊戲，science combat遊戲裡面科學家牛頓啊，愛因斯坦啊，霍金啊都被做成了街霸人物的的樣子，而且他們的理論都是各自的大招，絕對好玩，https://twistedsifter.files.wordpress.com/2016/03/scientist-street-fighter.jpg）

扯遠了，為啥科學家不同意彼此呢，原因主要是兩個，第一個是病毒太小了，沒有可以考證的化石去證明科學家的猜想，還有就是現在病毒的形式實在是太多了，科學家們解釋起來也很難用一個統一的理論去解釋，比如說基因組有RNA形式，還有DNA形式，有單鏈的形式還有多鏈的形式，還有不同的長短可以查很多個數量級，有的蛋白有蛋白的capsid，有的還有外面一層囊膜形式，甚至有的時候病毒還能從宿主細胞裡面偷很多基因片段過來，裝到自己的基因組裡面。實在是紛繁複雜。

雖然很多不同的理論被提出來了，但是主要的是三個理論比較佔據主流的地位

第一種假設是病毒在細胞出現之前就已經存在了（virus first hypothesis），所以就是說先有類似病毒的生命形式，然後進化出現在的細胞生物。所以現在的細胞是上古遺留下來的生命形式的延續。

第二種理論則相反，叫做簡化理論（reduction hypothesis）認為是先有的細胞，病毒是細胞進化過程中一種寄生的形式，就是一種極度簡化的細胞形式。

第三種理論叫做逃離理論（escape hypothesis），認為病毒是一些從細胞裡面逃離出來的遺傳物質，並且在長期的進化中在環境中保存了下來。

其實三種理論都有不完整的地方，第一理論人們很容易就問那麼如果病毒是出現在細胞之前，那麼那之前病毒又是依靠什麼來增殖的呢？尤其是缺少他們現在依靠的細胞體系的時候？後兩種理論雖然相對的更具有說服力，但是後兩種理論最最缺乏的是直接的證據，就是一個能夠連接病毒和細胞的物種，證明正在逐漸失去細胞裡面的各種機制，變成寄生生物，比如說能量啊（ATP），蛋白合成體系，等等。最終爭論的焦點就落到到底是先有病毒還是先有病毒呢？

另外一個焦點就是病毒真的是有一個共同的祖先進化而來，還是在進化的不同階段，出現了不同形式的病毒，最終造就了現在多種形式的病毒形態。就個人而言我更加相信第二種，就是DNA病毒和RNA病毒可能來自不同的祖先，第一是因為DNA和RNA的複製形式如此的不同，一個病毒在進化的某個點上分裂出兩種完全不同形式的複製方式，第二就是很多關於病毒起源進化的研究將現在病毒的祖先指向不同的分支，如果這些不同的分支真的來自一個共同的祖先，從進化的角度基本上是不可能的。

不管病毒是哪裡來的，我覺得我們都應該對他們給予足夠的驚嘆，認為這些小小的東西，真的經歷了比我們人類更加複雜漫長的進化之路。

References：

[1] Once upon a time: the possible story of viruses. http://www.nature.com/scitable/blog/student-voices/once_upon_a_time_the

[2] Three major theories of viral origin.

謝邀。不知道。五花八門的猜想還挺多的但都沒卵用

在一般人的印象里，先有的細胞，然後才有病毒。因為病毒依賴細胞而生存。

其實未必，生命的起源里，真的是現有細胞的嗎？有沒有可能是在一大鍋氨基酸的濃湯中，出現了兩種共生的生命物質：RNA和蛋白質。蛋白質生產RNA，RNA生產蛋白質。更優秀的RNA構型和蛋白質構型佔據的比重更大，但是那些不太優秀的構型也能生存下去。

經過了很長時間，一定會演化出來可以拆解其他構型的共生體。於是，若有能進化出抗拆解的機制，將會非常佔有優勢，這就是細胞膜的由來。但我說實話，細胞膜是一層脂質膜，這麼複雜的東西總是不太容易先出現，更有可能先出現的是一層蛋白質膜。這種蛋白質內層包含RNA的模型，不就是病毒嗎？

我們可以稱這種病毒為原始病毒。但是原始病毒的RNA一定要出來才能裝配自己，它在增強自己防禦力的同時，也斷了自己的生殖能力。一定有另一種蛋白可以拆解他們，以便他們繁殖。這種蛋白可以是環境中的，也可以是它在裝配自己時順便裝配出來的（但在剛裝配出來時沒有活性）。

軍備競賽繼續升級，一定會有共生體進化出細胞膜的功能，可是這個時候，病毒早就已經存在了。

讓我來回答！

生物病毒為什麼會出現？它們是怎樣形成的？這是許多人感興趣的問題，也是人類至今沒有解答的問題。要解答這個問題可能需要一些新的知識理論。我先介紹一些基礎知識，這些基礎知識可以讓大家更好地理解病毒的形成。我會為大家科普蛋白質分子的聚集現象，科普豆腐的形成原理，會從最常見的生活現象科普到生物病毒的形成。

1.蛋白質分子是大分子，它不具有熱運動，而是具有布朗運動。所以蛋白質分子具有的動力學性質與小分子具有的動力學性質是不一樣的。布朗運動是我們認識蛋白質分子最為重要的基礎。

2.如果我們將蛋白質分子撒在空氣中，它們會掉到地上。如果我們將蛋白質分子撒在水中，蛋白質分子會因為布朗運動而分散在水中，形成蛋白質溶液。

3.我們經常會看到豆漿與牛奶中出現蛋白質沉澱，這些沉澱是蛋白質分子聚集在一起形成了大的蛋白質顆粒，這些顆粒失去了布朗運動而沉澱下來。蛋白質溶液中，蛋白質分子的聚集是一種非常普遍的現象。為什麼蛋白質分子會在溶液中產生聚集現象？

4.兩個蛋白質分子要聚集在一起需要克服布朗運動。蛋白質分子如何才能克服布朗運動而互相結合在一起？

5.溶液中的蛋白質分子在互相靠近時會產生引力作用，這種引力作用能夠使蛋白質分子克服布朗運動而結合在一起，這是蛋白質分子聚集的根本原因。蛋白質分子間的引力作用是如何產生的？

6.兩個蛋白質分子之間的引力稱為長程范德華引力，它是兩個蛋白質分子之間所有小分子范德華力的加和。對於蛋白質分子而言，這是一種非常強大的作用力，它甚至能夠使兩個蛋白質分子形成不可逆轉的結合。長程范德華引力比起其他次級作用力（如氫鍵、斥水作用力、pi—pi配位），它的存在更普遍，沒有太嚴格的條件要求，作用力大小與作用範圍都要大很多。

7.蛋白質分子表面具有擴散雙電層結構。蛋白質分子表面會解離，從而使表面帶有某種電荷，然後蛋白質分子會將溶液中的反離子吸附在表面。由於溶液中的反離子具有熱運動，它們會以擴散的狀態圍繞在蛋白質分子表面，形成一個反離子層。我相信很多人都不知道擴散雙電層理論，不知道蛋白質分子表面有一個反離子層。蛋白質表面的這個反離子層在生命中產生的重要作用將會超過你我的想像。

8.由於擴散雙電層的存在，蛋白質分子在碰撞時會產生靜電斥力，這種斥力作用會使蛋白質分子互相分開而不會因為引力作用而結合。這也是蛋白質分子能夠穩定地溶解於溶液中的原因之一。

9.生物學中有一個實驗叫蛋白質鹽析，是指將電解質加入到蛋白質溶液中，蛋白質分子就會聚集沉澱於溶液底部。任何大小達到納米級別的蛋白質分子都會出現鹽析現象。鹽析的作用原理是電解質破壞了蛋白質分子表面的擴散雙電層結構，導致蛋白質分子在碰撞時由於引力大於斥力而互相結合，聚集成團，最後產生沉澱。

10.通過蛋白質鹽析實驗，我們知道蛋白質分子的聚集是一種共有現象，是所有大小達到納米級別的蛋白質分子都會產生的現象。解釋這種現象需要一個通用的原理，這個原理就是DLVO理論。DLVO理論是解釋膠體粒子在長程范德華引力和靜電斥力作用下產生聚集與分離現象的一個理論，它可以很好地解釋蛋白質鹽析實驗，解釋蛋白質分子的聚集現象。

11.豆腐是許多人喜歡的食物，它的形成過程就是蛋白質分子聚集的過程，它的形成原理就是DLVO理論。在豆腐製作過程中，會在豆漿中加入滷水，滷水主要是含有ca2+、ma2+、na＋的電解質溶液，滷水會破壞豆漿中蛋白質分子的擴散雙電層結構，使蛋白質分子間的斥力作用減少，使蛋白質分子在引力的作用下結合聚集，形成凝膠狀聚集體。豆腐我們吃得多了，但真正知道豆腐形成原理的人估計沒幾個。

12.不同的蛋白質分子，其大小、形狀、表面解離都不相同，所以不同的蛋白質分子形成的聚集體的結構也各不相同。即使同一種蛋白質分子，在不同電解質的作用下形成的聚集體也會有區別，就像豆腐有老豆腐和嫩豆腐一樣。所以，不同蛋白質分子形成的聚集體的結構是不一樣的，其數量種類也不可計數。

13.生物病毒可以說是蛋白質分子形成的無數種聚集體中的其中一小部分。生物病毒的形成原理主要就是DLVO理論。病毒的外殼蛋白因布朗運動而碰撞，因長程范德華引力而結合聚集，最終形成包裹核酸分子的蛋白質外殼。核酸分子在病毒結構形成過程中所產生的作用我會另外介紹。

14.生物病毒的形成原理與豆腐的形成原理是一樣的？說出來大家都不會相信。但事實可能是大家連豆腐的形成原理都沒有認識清楚。雖然生物病毒與豆腐的形成原理是一樣的，但是它們的形成過程卻是截然不同的。

15.蛋白質分子的聚集現象是一種非常普通的現象，但是生物學對此缺少研究，缺少認識。研究蛋白質分子的聚集現象有什麼意義？阿爾茨海默症就是由於澱粉樣蛋白在神經細胞中聚集沉澱導致的，血液的凝固是由於血液中纖維蛋白的聚集而導致的，抗體與抗原的結合也是蛋白質分子間的聚集。蛋白質分子在生命體中的聚集現象不勝枚舉，而生物學對於這些現象一直都沒有認識清楚，這是因為生物學在這一方面缺少了最基礎的知識理論。生物學在生命大分子動力學性質上的認識存在一大片空白。

16.從納米科學或者膠體化學上來說，生物病毒的形成就是一個納米自組裝過程，是納米粒子自發組裝成更高一級結構的過程。在這個過程中，蛋白質分子的布朗運動、長程范德華引力與反離子層重疊產生的靜電斥力起著決定性作用。

17.生物學提出的三個病毒起源假說是非常富有生物學思想的，這主要是受到進化論的影響，認為與生命相關的結構都是一個演化的過程。所以，生物學沒有從構成病毒的基本粒子的本質出發，沒有想到病毒可以由生命大分子自發形成。

上面提到的內容可能大家過去並沒有接觸過，如果大家對蛋白質分子的聚集現象感興趣，或者對長程范德華引力與擴散雙電層結構感興趣，可以閱讀物理化學、膠體與表面化學、高分子物理等書籍。如果大家有什麼問題，或者發現有什麼錯誤的地方，歡迎大家提出來。我也會寫一些文章說明病毒的形成過程，希望大家能支持我，謝謝！

我開通了一個專欄介紹生物病毒的形成原理與形成過程，大家如果感興趣可以去了解一下。http://zhuanlan.zhihu.com/c_150448177

強行答題。某種微生物不心吃了另一個單細胞生物，結果悲劇了，這個被吃的不但活的好好的，只是外殼被消化了，有些反而把宿主搞死了。

薦一本書吧《上帝的跳蚤》我也在看，就是講的細菌病毒傳染病的。

如果你對病毒有興趣，推薦你看一本書的一個章節。

《天才在左瘋子在右》，其中有一章是寫一個神經病對細菌的理解。

認為我們人類其實是被細菌控制的。

我們只是他們寄生的場所。