學病毒學能搞定寨卡、埃博拉嗎？

文：魏偉佳（中國科學院大學 博士研究生）

圖：圖片來源於視覺中國及網路

編：張康喆

寨卡病毒、埃博拉病毒、H5N1病毒、SARS病毒、HIV病毒……這些名字你可能並不陌生。它們時不時出來刷一下存在感。你知道它是體積微小的非細胞生物，但你肯定還想了解更多。

是先有病毒還是先有單細胞生物？按進化論，生命是從低級到高級，從簡單到複雜的進化，只包含蛋白質和核酸的病毒應該先於單細胞生物出現；但另一方面，病毒是嚴格的營寄生生活的生物，如果沒有單細胞生物的存在，病毒怎麼增殖？這是系統生物學研究的內容，它可以告訴我們物種間的親緣關係和進化軌跡。

要報考生命科學，你就躲不開這門病毒學。

病毒的致病機理正逐漸為人所了解，這些基礎研究同時也促進了其他學科的發展。為什麼有瘋牛病出現的國家出產的牛肉會被禁止進口？因為瘋牛病由朊病毒引起，它破壞腦組織中正常構象的一種蛋白，導致神經退行性疾病，如庫魯病。朊病毒具有極強的抗逆性，可以發生患病動物與人之間的傳播，所以有瘋牛病的牛肉不能吃。對其研究離不開結構生物學的手段，解析出蛋白質大分子的結構，我們就能從根本上了解其作用方式，實現指哪兒打哪兒的目的。

除了病毒天天在新聞里嚇唬大家，生物學其他領域也有很多大眾話題。

比如，上個月的熱議話題：AlphaGo與李世石的人機大戰。人們討論著人類是否會被人工智慧所超越。

AlphaGo通過「神經網路」進行快速學習，到底會不會完成人極為複雜的神經網路才能完成的工作呢？對神經系統的研究如火如荼，目前清楚工作機理的不多，例如視神經——視桿細胞負責在光線黑暗時起作用，視錐細胞則感受色彩，在受到光刺激後產生脈衝電子，傳遞到大腦皮層產生光信號。現在也已經知道記憶存儲在海馬體，更深層次的研究還有待繼續開展，關於「我是誰」的問題，神經生物學家也可以和哲學家一道展開深入的研究。

能上天也得能落地，生物學不僅做這些基礎的研究，還能用來解決實際問題。

從愛德華·詹納接種牛痘病毒預防天花開始，越來越多的疫苗進入我們的生活和視野，比如狂犬病疫苗、破傷風疫苗、宮頸癌疫苗、流感疫苗等等，這些免疫學會教你。有些病毒可作為疫苗，比如小時候吃的很甜的糖丸（脊髓灰質炎疫苗）是減毒活疫苗，甲肝疫苗、一些流感疫苗是滅活的病毒疫苗。學了生物製藥，你還可以告訴周邊的人什麼是有毒疫苗，什麼是失效疫苗。

日常生活中的塑料袋、一次性餐盒大部分是一次性塑料（聚對苯二甲酸乙酯，PET），這些難以降解的塑料會導致白色污染。近日，來自日本的科學家們發現了可以「吃」塑料的特殊細菌，該發現或許可以為開發新方法處理全球每年產生的超過5000萬噸特殊類型的塑料垃圾提供思路。另一種思路是BluePHA生物塑料，利用「藍水生物技術」（基於海水的開放連續發酵過程的技術）可以低成本地製造出高性能的可降解塑料——聚羥基脂肪酸酯（PHA）。這種天然存在於微生物體內的高分子化合物，有望代替如今的不可降解塑料（PET），使其由「黑」變「綠」。這些都是用生物學手段來解決實際問題的例子。

學習生物學，你會知道除了孟德爾的「分離定律」和「自由定律」之外，還有摩爾根提出的「基因的連鎖和交換定律」。你會知道怎麼算「遺傳圖譜」 「物理圖譜」，你會知道界門綱目科屬種下的不同植物，你會知道原來實驗室里可以種不同的食用真菌，還能接觸各種各樣有趣的實驗，動物實驗、植物實驗、微生物實驗、化學實驗……

從病毒學窺探日新月異的生命科學，「見微知著」，你不來接一下快要到來的生物世紀的接力棒嗎？

『北京家長匯』

中國青年報教育科學部與北京市教委

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