沒有病毒 人們活不了

書摘精選
《爭分奪秒：科學與病毒的玩命競速》
2024年12月27日

「陰毒」、「狡詐」都是從人類視角來看的，都是「擬人性化」的用語。
新冠病毒是一種可怕的人類病原體，大大有害於我們的健康與安樂，我們自然將之視若寇讎，對我們來說它們就是既陰毒又狡詐。可是它其實就「只是」個病毒而已，它所做的都是病毒的正常作為，遵循著我所說的達爾文三鐵則，而且任何在繁殖時基因組會產生變化的生物也都會依循這些鐵則，不管那是病毒、茴香、老鼠、蒲公英或袋鼠都一樣。這三項鐵則分別是：（一）盡量複製自己，數量越多越好。（二）擴展自己的地理空間。（三）延長自己的生存時間。
多數人往往會認為所有的病毒都很可恨，覺得這一塊塊不斷自我複製的微型DNA及RNA就只會危害人類，讓我們打噴嚏、咳嗽、出血、窒息、受苦和死亡，除此之外它們在地球上根本毫無用途。有些病毒確實是這樣沒錯，尤其大部分有名的病毒都是這樣，而且也正因如此它們才會那麼有名。可是如果你想了解新冠病毒到底是什麼、它是哪裡來的、如何發生作用，甚至是為什麼它會以這種方式發生作用的話，那麼不妨可以從更寬廣的視角來看看病毒-我的意思是要比安東尼．佛奇那個「扮演病毒」的視角更加寬廣，這對於認識病毒會很有幫助。接下來，我們先從想像一個沒有病毒的地球開始吧。
現在我們來揮一揮魔杖，好啦，病毒已經全部消失；狂犬病毒忽然不見了，小兒麻痺病毒不見了，伊波拉病毒也不見了，或者說清楚一點：六種伊波拉病毒，包括蘇丹病毒、塔伊森林病毒、本迪布焦病毒、雷斯頓病毒在內，都不見了。其他像是麻疹病毒、腮腺炎病毒和各種流感病毒也消失了，如此一來人類的死亡和苦難就大大減少了；HIV-1消失了，如今它從來沒有出現過，連HIV-2也一樣不見了；立百病毒、亨德拉病毒、馬秋波病毒、辛諾柏病毒，也帶著它們造成的可怕災害一起消失了；登革熱病毒消失了，所有的輪狀病毒消失了，這對發展中國家裡每年成千上萬死於腹瀉和脫水的兒童來說真是一大福音；茲卡病毒消失了，黃熱病病毒消失了，猴子身上的皰疹病毒B如果傳染給人類的話往往相當致命，現在也一樣消失了。以後不會再有人罹患水痘、肝炎、帶狀皰疹，甚至是普通的感冒。你說天花病毒？那早在一九七七年就已經在自然環境裡消失了，只剩一些樣本還存放在嚴格管控的冷凍庫裡，不過現在這些可怕的玩意兒也消失了；SARS病毒消失了，MERS病毒消失了，至於其他五種已知會感染人類的冠狀病毒，像是OC43之類的，雖然只會引起輕微的症狀，但還是一起消失了；還有那些蝙蝠身上的冠狀病毒、會感染穿山甲的冠狀病毒，也通通都消失了；當然還有新冠病毒，這個陰毒狡詐又害慘我們的東西，也一樣消失了。好了，你現在有覺得舒服一點了嗎？
其實並沒有。
真實的情況其實比你想像的更好壞難分。事實上，我們原本就住在一個充滿病毒的世界裡，世上的病毒類型多到我們根本無法想像，數量也多到無法計算，而它們所造成的影響更是有好有壞，就算你從人類的健康與安樂來考量的話也是這樣。光是算算海洋裡頭的病毒粒子，其數量很可能會比可觀測宇宙中的恆星數量還要多；看看哺乳動物，牠們身上至少帶有32萬種不同類型的病毒；然後你再把那些會感染非哺乳動物的病毒加進去，再加上會感染植物、陸上細菌和所有其他可能宿主的病毒，總數會是……總之很多就是了。而且病毒不光是數量龐大，病毒消失的話還會造成一個我們意想不到的重大惡果，因為這些病毒對地球上的生物而言，包括人類在內，其帶來的乃是好處而非壞處，我們還得靠它們才能適應環境。
沒有病毒我們根本活不下去，沒有病毒，我們也不能從原始世界的那種環境裡走到今天。舉例來說，人類等靈長類動物的基因組裡頭有兩段DNA是從病毒那裡繼承而來的，驚人的是，如果沒有這兩段基因，我們這種生物根本無法成功受孕；陸地上的各種動物也是這樣，基因裡都藏有病毒的DNA，這些DNA可以幫我們把記憶打包起來，儲存在小小的蛋白泡泡裡。其他從病毒那裡借過來的基因還有很多，分別對胚胎生長、免疫系統調節、抗癌等方面很有幫助，諸如此類的重要影響，其實我們人類也是才剛剛開始了解而已。如今我們回過頭去看，會發現在我們演化過程裡發生的幾次重大轉變，其實病毒都扮演了重要的發動角色，所以如果按照我前頭的思想實驗把所有的病毒都消除掉，那我們這個星球上繽紛而豐富的生物多樣性就會跟著崩潰，就像是一間美麗的木屋忽然被拔掉了所有釘子一樣。
病毒就像是寄生蟲一樣嗎？
沒錯（但更準確地說，是一種基因上的寄生蟲，會利用其他有機體的資源來複製它自己的基因組），但有時候這種寄生蟲跟我們毋寧更像是一種共生關係，主客之間相互依賴而共同得利。儘管新冠病毒給人類帶來了恐慌、苦難與悲傷，但是我們應該要認識並謹記一點：病毒就跟火一樣，其本身只是一種自然現象，不會在任何情況下都一定是好或是壞，而是既可以帶來好處也可以造成破壞。病毒就是演化的黑暗天使，既可怕又可畏，所以它才會那麼值得我們好好了解，而不該只是對之感到恐懼與厭棄。
要想了解病毒的多樣性，你首先得要認識它們的基本特質，弄清楚它們到底是什麼、不是什麼，而說清楚它們不是什麼相對比較容易一點，畢竟我之前已經提過了，病毒並不是活細胞。細胞這個東西，不論是構成你和我的身體，或是章魚、櫻草的身軀，都是大量組織起來後形成一套精巧的裝置，這樣就可以合成蛋白質、儲存能量或執行其他特定功能，具體細節取決於該細胞到底是肌肉細胞、木質細胞還是神經元。細菌也是一種細胞，同樣具有類似的屬性，只是構造上簡單得多；古細菌也一樣是細胞，它比細菌要更複雜一些，雖然一樣沒有細胞核，不過已經可以進行新陳代謝和繁殖了。但病毒並不是上述這些東西。
接下來換到要說說病毒是什麼了，這一直不是件簡單的事，畢竟在過去這一百二十幾年裡病毒的定義也不斷在變動。一八九八年，荷蘭植物學家馬丁努斯．貝耶林克（Martinus Beijerinck）在研究菸草嵌紋病毒（tobacco mosaic virus）時首度提出假設，他認為病毒是一種具有感染性的液體，此後病毒有一度主要是根據其粒子大小來定義的，大家認為病毒是一種比細菌還小的東西，而且小到無法用孔洞極小的陶瓷濾網來攔截它們，然而即使那麼小卻還是可以致病。後來人們才開始明白，病毒是一種亞微觀（submicroscopic）尺度下的作用因子，裡頭只有非常小的一點基因組，必須要進到活細胞裡頭才能進行複製─這樣的理解方式確實是對的，但是要想搞懂病毒這玩意兒，這才只是跨出第一步而已。
一九五七年，法國微生物學家安德烈．勒沃夫（André Lwoff）發表了一篇很有影響力的文章，其標題為「病毒的概念」（The Concept of Virus），他在文中寫道：「我要捍衛一個看似自相矛盾的觀點：病毒就是病毒。」24這種定義好像對於我們的理解沒什麼幫助，只是換個方式來說「它就是它自己」而已。不過那句話只是開場白，他後面馬上就開始了長篇大論。
勒沃夫知道，比起為病毒下定義，直接描述病毒還比較簡單。他知道每個病毒顆粒都是由一段（以DNA或RNA的方式寫成的）基因指令所組成，這些基因指令被包裹在一個蛋白質的外殼裡頭，一般稱之為殼體（capsid），有時候殼體周圍還會有一層薄薄的套膜（就像糖葫蘆外頭的糖衣），這層套膜不只可以保護病毒，還能幫病毒抓住細胞。病毒必須進入細胞之中，或至少要把自己的基因組注入細胞，然後劫持裡頭的3D列印裝置，它會負責把基因資訊轉化為具體的蛋白質，然後病毒才能進行自我複製。
如果宿主細胞不走運，裡頭就會製造出許多新的病毒粒子，等到這些病毒粒子破繭而出的時候，剩下的細胞就會變成一個殘骸，由於病毒會造成這一類的傷害，就像新冠病毒會對人體的上皮細胞造成損害，這便是病毒會被視為病原體的一部分原因。
而如果宿主細胞走運的話，也許病毒只是在這個舒適的據點棲身，有一種可能是它進入了休眠狀態，再不然就是它逆向把自己的基因組插入宿主的基因組裡頭，然後就靜候時機到來。這第二種招數就是逆轉錄病毒（例如 HIV-1）在用的，這種方式對於基因組的混合、對於演化，甚至對於我們身為人類的自我認同都會造成很多影響，人類的基因組裡頭有百分之八是以這種方式插入的病毒DNA，在過去幾百萬年的時間裡以這樣的模式改造了我們的血統，這跟佛奇那招「扮演病毒」的思路是非常不一樣的想法，因為照這樣來看，不論是你或我，連同佛奇和所有其他人在內，我們的基因組裡都有百分之八屬於病毒，更何況還有好多病毒存在於人體裡的微生物體之中，遍布於我們的肚子裡、皮膚上等各個地方，只差沒有像逆轉錄病毒那樣把DNA塞進我們的基因組裡而已。
把病毒視為百分之百的壞東西，覺得它們永遠只會造成傷害，這種觀念其實不只是普通人才會有，著名的英國生物學家彼得．梅達沃（Peter Medawar）也是如此。他在一九八三年的時候跟自己太太合寫了一本暢銷書，裡頭是這樣說的：「已知的病毒裡沒有一個是會幹好事的，有句話說得好，病毒就是『包在蛋白質裡頭的壞消息』。」然而這兩位作者搞錯了，甚至當時很多科學家也一樣錯了，因為一九八三年還是早了一點，人們還沒有在基因組裡找到病毒的蹤跡，也還沒有分辨清楚各種病毒的功能。可是很多人至今依然抱持著這種觀點，這也可以理解，畢竟這些人認識的病毒就只有那些「壞消息」，像是新冠病毒、愛滋病毒、流感病毒等等。然而時至今日，已經有很多已知的病毒是會幹好事的了，包裹在蛋白質殼體裡頭的是一紙基因密件，就像是一封瓶中信那樣，寫的內容可能是好消息，也可能是壞消息，要看實際的情況而定。

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