活着或者死亡?

《牛津词典》将“生物”定义为“具有区分活的动植物与无机物的条件,包括生长的能力、功能性活动以及死亡之前的连续性变化”。2就病毒而言,这是一个相当无用的定义,因为病毒只需入侵活细胞就可获得活性。虽然它们具有一些生物的特征,但它们缺少生命所必需的许多特性。例如,它们能够繁殖,尽管只有在大量的帮助下才可完成。另一方面,它们缺乏生产能量所需的所有代谢过程,以及合成蛋白质所需的分子机制。

现在,该问一下病毒是从哪里来的了。举个例子,它们是从其他生物进化而来的吗?如果是这样的话,又是从什么生物进化而来的呢?遗憾的是,病毒并没有留下任何可供追溯起源的化石记录。然而,尽管它们是在大约一百年前才被发现的,但我们知道,它们存在的时间比人类要长得多。实际上,所有的生物,无论是植物、动物还是微生物,都有自己独特的病毒,这些病毒与它们共同进化了数百万年。对病毒的起源感兴趣的科学家们将现今的病毒的基因组成与其他微生物的基因组成进行比较,从中寻找线索。正如人类的进化树可以从相似的猿类和猴子追溯到最简单的哺乳动物一样,也存在可以追溯的一系列的微生物,从最复杂的独立生存的细菌,到最简单的可以复制自身的分子。

如今,大多数人认为病毒是遗传物质中的叛逃碎片,它们以某种方式挣脱染色体,并且找到了一种独立复制的方式。也许可以用“跳跃基因”表示这一过程的开端。它们可以从染色体的DNA链中逃离出来,再在另一个位置重新结合,但它们不能逃出细胞。比这更进一步的是质粒。质粒是在细菌中发现的DNA片段,存在于细胞核中,但它们不属于细菌的染色体。它们携带着某些额外的基因,这些基因有时会对宿主不利。例如,质粒提供的基因可以让细菌对抗生素产生耐药性,或者产生有害毒素。和病毒一样,质粒完全依靠细胞进行复制,但它们不能被归类成病毒,因为它们不能产生病毒颗粒。质粒被困在细胞里面,它们的传播能力极其受限。大多数情况下,它们只能在细胞分裂的时候从母细胞转移到子细胞,但偶尔也会在两个细菌短暂结合以交换遗传信息的接合[3]过程中,直接从一个有机体转移到另一个有机体。

质粒可能是病毒的前身,但有些人认为,病毒是由细菌进化而来,这些细菌从独立生存的细胞退化成了寄生虫。如果真是这样,那么在很久以前的某个时刻,它们一定是发现,窃取重要的营养物质比自己制造营养物质更加容易,最终它们完全失去了自己的生产能力,沦为专性寄生虫。然而,这种情况似乎不大可能发生,因为退化寄生细菌确实存在,但它们明显与细菌相似,而与病毒截然不同。

所以,病毒既可能是将寄生能力发挥至极致的活细菌的后代,也可能只是一小段遗传物质,内置了自身繁殖的密码。因此,病毒是不是活的生命,依然是仁者见仁智者见智的问题。大多数传染病学家认为带有遗传特性的病原体是活的,然而,许多分子科学家倾向于认为病毒只是遗传物质的另一种分子形式,可以在试管中进行操作。从长远来看,这真的重要吗?不管你怎么看,毫无疑问,病毒是独一无二的,完全不同于构成其他生物体的细胞。