揭秘！人類對病毒的五大應用

哪裡有生命，哪裡就有病毒。地球上每個生物系統中都存在病毒，它是種類最為豐富的生物體。可能活體細胞首次開始進化時，病毒就已經存在了。雖然病毒經常給我們帶來各種麻煩，但是我們的世界能夠離開病毒嗎？答案是否定的。病毒在生態環境、生物進化、醫學領域以及工業領域都具有極其重要的作用。請繼續閱讀下節，了解病毒如何幫助生物進化？生態環境與生物進化病毒是水生環境中數量最為豐富的一種生物體。海洋中的病毒是細菌和古生菌的15倍，一匙海水中大約包含100萬個病毒，其中大部分是噬菌體，對動植物非但沒有害處，反而，這些病毒對於海水和淡水生態系統來說是必不可少的：

National Geographic/Getty Images病毒可以維持海洋的生態平衡首先，90%的海洋生物是由微生物組成的。病毒能夠感染並摧毀水中微生物群體中的細菌，從而形成海洋環境中碳循環最重要的一個環節。據估計，病毒每天能殺死20%的微生物，是摧毀有害藻類大量繁殖的主要力量，從而可以減少藻類大量繁殖對其它海洋生物的威脅。而且，病毒能夠使細菌細胞中的有機分子得以釋放出來，從而刺激新生細菌和海藻的生長。其次，病毒還是不同物種間重要的天然基因轉移工具，它能夠增加基因多樣性並促進生物進化。一般認為，病毒在生物早期進化中扮演了主要角色，現在病毒仍然是地球上未知基因的最大貯藏庫。第三，病毒能夠增強海洋中的光合作用，因此每年能夠減少大氣中3億噸二氧化碳。當然，海洋病毒對生態也有巨大的危害性。跟任何生物體類似，海洋生物很容易患病毒性感染。在1988年和2002年，成千上萬的斑海豹在歐洲被海豹溫熱病毒殺害。其它許多病毒如卡利色病毒、皰疹病毒、腺病毒和細小病毒都能在海洋哺乳動物中傳播。請繼續閱讀下節，了解病毒如何在生命科學和醫學中發揮作用？ 生命科學和醫藥病毒對分子與細胞生物學研究具有重要意義。例如，在遺傳學研究中，病毒能夠幫助我們理解分子遺傳學的基本構架如DNA複製、轉錄、RNA轉錄後加工、轉化、蛋白質轉運以及免疫學。

Photographer: Lisa F. Young | Agency: Dreamstime.com病毒在醫學領域發揮重大作用此外，遺傳學者經常利用病毒作為載體將基因植入研究細胞中，這對細胞中外來雜質研究或是新基因植入基因組的影響研究很有益處。同樣， 在癌症治療和基因療法方面，病毒也顯示出巨大作用。如溶癌病毒療法也把病毒作為載體來治療各種疾病，因為它們能夠對特定細胞和DNA產生作用。東歐科學家已經將噬菌體療法作為抗生素的替代品，人們對這種療法的興趣正在與日俱增，因為人們發現在一些致病菌中抗生素耐藥性太強了。

iStockphoto/Thinkstock病毒在納米技術中的運用依據材料科學家的觀點：病毒的大小和形狀以及其表面功能群的數量和性質，都是經過精心設計的，它們表面攜帶有可以穿透寄主細胞的特殊工具。由於大小、形狀以及定義好的化學結構等因素，病毒已成為正在研製的納米材料的模板。例如，位於華盛頓的海軍研究中心，利用豇豆重花葉病毒粒子放大DNA微列陣感測器發出的信號，在這個研究中，病毒粒子將用來發送信號的熒光染料分離開來，阻止具有冷卻器功能的非熒光二聚體的形成。合成病毒許多病毒能夠重新合成，第一個合成病毒誕生於2002年。對許多病毒家族來說，無囊膜的合成DNA或RNA植入細胞後是具有傳染性的，因為它們包含生成病毒需要的所有必要信息。人們現在已經將病毒合成技術用於疫苗研製領域中。合成病毒影響深遠，只要病毒的基因組序列信息是可知的、受納細胞能夠為人類利用，病毒就不再僅僅被看做一種具有毀滅性的東西。現在，已經有2408種不同病毒的大型基因組能夠在網上公開資料庫中得到，這一資料庫由美國國家衛生研究院進行維護。請繼續閱讀下節，了解病毒如何用於生化武器？生化武器病毒可以引發人類社會毀滅性流行病的爆發，它的這種能力已經引起了人們對生物戰中病毒武器化的關注。在消滅天花病毒之前的整個歷史上，它多次對人類社會造成近乎毀滅性的災難。根據官方說法，現在世界上僅有兩個天花病毒儲存中心——俄羅斯向量實驗室和美國疾病控制中心。令人擔憂的是，天花病毒可能被用作生化武器。

Chief Warrant Officer 2 Keith A. Stevenson/U.S. Marine Corps生化武器具有巨大的殺傷力，而且對環境也有著毀滅性的破壞更讓人憂心的是，天花疫苗具有強烈的副作用，在天花消除之前的最後一年中，因為接種天花疫苗而患上天花的人比因天花病毒感染天花的人還要多，而且天花疫苗從來沒有經過廣泛試驗和推廣。因此，現在人類對於天花沒有抵抗能力。所以說，病毒武器對於地球是福還是禍，主要還是取決於人類。總之，病毒對於人類有利有弊，我們要辯證看待，還要與這個敵人，同時也是朋友繼續深入交往下去，知彼知己，才能造福人類！
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