病毒竟然如此恐怖,我們能否利用這種特性來造福人類?

上期文章我們了解到了十大恐怖病毒，對人類來說基本上是無解的，只能靠自身的免疫系統配合疫苗來防治。病毒就像一個超能力者，有著許多人類無法做到的特殊能力。今天我們來談談我們如何利用病毒的這種恐怖特性來造福人類。

美國的疾病管制中心(CDC)把病毒分為四個等級，一級到四級危害性依次增加。像引起水痘的帶狀孢疹病毒屬於一級，B肝病毒、流感病毒屬於二級，三級裡病毒主要有天花等，四級，也就是危害最大的一級，耳熟能詳的病毒主要包括伊波拉病毒和馬爾堡病毒等。

生物危害四級的病毒往往人類對此無能為力，比如伊波拉病毒：具有50%至90%的致死率，致死原因主要為中風、心肌梗塞、低血容量性休克或多發性器官衰竭。

因為伊波拉的致命力，加上目前尚未有任何疫苗被證實有效，伊波拉被列為生物安全第四級病毒，也同時被視為是生物恐怖主義的工具之一。

但是，危害性大或許不能完全涵蓋「恐怖」這一層意思，因為傳染性與致死性往往不能兼得，不然宿主死得很快就沒法大規模傳播，而兼有傳染性和死亡率的恐怖病毒當屬1918西班牙流感病毒：

1918年流感造成西班牙2000多萬人死亡

曾經造成全世界約三分之一人口（約5億人）感染，2千5百萬到4千萬人死亡（當時世界人口約17億人）；其全球平均致死率約為2.5%-5%，和一般流感的0.1%比較起來較為致命。

此流感蔓延全球，從阿拉斯加的愛斯基摩部落到太平洋中央的薩摩亞島，無一倖免；許多愛斯基摩部落是一村一村的死絕，在薩摩亞死亡率更高達25%。亞馬遜河口的馬拉若島是當時世界上唯一沒有感染報告的人類聚集地。據說一次大戰由於西班牙流感導致的青壯年不足而提早結束。

而之所以稱為西班牙流感，不是因為起源於西班牙，而是西班牙當時有800萬人染病，連國王也沒能倖免。有趣的是西班牙人稱之為法國型流行性感冒。有人說愛滋病病毒也很可怕，對個體來說的確是這樣，但是對於西班牙流感，學者John Barry研究發現：1918年西班牙流感在24周內殺死的人比愛滋病24年殺死的還要多；在1年裡殺死的人比黑死病在100年裡殺死的還要多。流感流行年年有，如此可怕的僅此一例了。

歷史資料 西班牙流感

病毒感染是指通過多種途徑侵入機體，並在易感的宿主細胞中增殖的過程。病毒感染的實質是病毒與機體、病毒與易感細胞相互作用的過程。病毒通過侵入感染細胞，並快速大量的複製自己的DNA，導致人體系統的崩潰，不同的病毒，入侵的方式也不盡相同。它就像打不死的小強，在體內很難被殺死。

人類是一個群體，病毒也是一個群體，所以要用生態學或者入侵的角度來考慮，就是定義為一個群體消滅掉另一個群體。而病毒的這種恐怖的入侵速度，恰好可以利用在分解材料上。

病毒出能源，成本更低廉

你會想到病毒也能為人類造福嗎？美國研究人員就提出了利用 M13病毒提取氫能源的設想。研究人員是依據植物利用太陽光分解水製造促進自身生長所需能源的原理來進行氫能源提取的。他們首先從一種細菌中提取名為M13的病毒（這種病毒對人體健康沒有影響）然後對這種病毒進行了基因改造，再讓它吸附一個催化劑分子氧化銥和一個吸光物質鋅卟嘛。吸光物質源源不斷地將陽光沿著病毒傳遞，在這樣一個過程中，病毒充當了太陽能的傳輸通道，可以把太陽能從吸光物盾傳輸到催化劑。在催化劑和太陽能的共同作用下，水就分解成了氫氣和氧氣，把氫氣進行液化和壓縮，就變成了高效清潔的綠色能源。

封入膠囊的病毒提取氫氣

比起太陽能電池板分解氫氣，用病毒製造氫氣的效率提高了 4倍。然而，研究人員涉在實驗過程中發現，經過一段時間的氫能生產之後．傳輸太陽能的病毒「通道」從線狀變成了團狀，就像是一團亂麻，自然不能很好傳輸太陽能了，氫能的生產效率大大降低。研究人員又想了很多辦法來克服這個難題，最終將這些病毒變成凝膠狀態封入一個膠囊內。這樣，它們就能夠保持原有的狀態，從而維持了氫能生產過程中的穩定性和有效性。

有關專家袁示，氫能源最終大規模生產可能要靠生物方法，而利用病毒生產氫氣是氫能源領域內的重大進展。我們相信，有眾多科學家的努力，一個潔淨的氫能湖時代即將到來。

病毒應用到醫療領域

柯薩奇病毒是一類常見的經呼吸道和消化道感染人體的病毒，感染後人會出現發熱、打噴嚏、咳嗽等感冒症狀。澳大利亞科學家最新實驗發現，利用柯薩奇病毒可以精準地殺死乳腺癌的癌細胞，而不傷害人體正常細胞，而用化療和放療治療癌症的過程中，正常的人體細胞也會受到「株連」。 新加坡科學家曾發現，植物杆狀病毒「穿梭」腸胃時不會被分解，它的這一特性可以使其作為口服疫苗的載體。

以病毒打敗病毒

病毒還在其他不同領域充當人類的「助手」：噬菌體是一種以細菌為宿主的、比正常病毒還要小的病毒，可殺菌，也可用來製成防治某些疾病的特效藥。用噬菌體防治動物的痢疾桿菌、耐藥性的綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌感染，取得優於藥物的治療效果。

我國著名醫學微生物學家餘賀曾在1958年利用噬菌體成功地防治了綠膿桿菌對燒傷病人的感染，成為我國微生物界的一段佳話。

作用原理

義大利那不勒斯費代裡科二世大學的免疫學家多梅尼科揚內利和他的同事用噬菌體來對付金黃色葡萄球菌。揚內利說，雖然細菌最後都會對噬菌體產生抵抗性，就像對抗生素產生抗藥性一樣，但新的噬菌體可以很快分離出來，而新抗生素的研發則很慢，成本很高。

病毒還可以應用到農業生產中。

在病毒發現之前，早在十八世紀，人們就利用病毒感染引起的植物葉和花的變色，創造新的花卉品種。如荷蘭的鬱金香雜色花變種、日本的衛矛葉變色品種、印度的雜色錦麻和中國的「綠菊」。藻類病毒可清除藻對水面的汙染，試驗證明汙染水源的藻類，施用LPP-1病毒後7天，藻就被全部裂解，使水質變清。

被藻類汙染的河流

病毒已經成功地用於防治植物病害。如抗霜凍噬菌體能夠保護植物免受霜凍的危害。近年來報導了用真菌病毒雙鏈RNA防治板慄疫病；我國病毒學家田波等成功地用衛星RNA防治黃瓜花葉病毒引起的病害。我國曾研究用鼠痘病毒滅鼠，試驗感染的死亡率達100%。目前已可利用病毒製劑防治農業和林業的病蟲害，如利用生物病毒大面積防治松毛蟲、棉鈴蟲、玉米蝗等害蟲，不僅安全有效，而且減少了汙染，有利於環境保護。病毒不僅可在害蟲毫不知情情況下「毒死」害蟲，而且這種生物殺蟲劑對人體無害。 病毒可以作為遺傳學研究的主要材料，可以用於轉基因研究。在基因工程中，病毒也可成為運輸工具，裝載不同的基因片斷。

分子生物學和基因工程中使用的工具酶和基因工程載體來源於病毒。禽腫瘤病毒的反轉錄酶、噬菌體T4產生的T4DNA聚合酶、T4RNA連接酶、T4DNA連接酶和T4多核苷酸激酶等是基因工程進行遺傳操作的重要工具酶。

病毒感染是改造人類基因的最佳手段

中國科學院武漢病毒研究所原所長、武漢院士專家科普演講團副團長何添福表示，病毒特性決定了它的確是進行基因改造的最有效手段。目前，已有很多利用病毒造福人類的技術。從這個角度來說，未來人類想變得更強大，真的可能只需要「感染一下」。

在普通人眼中會帶來疾病和死亡的可怕病毒為什麼會成為尖端的生物手段？何添福解釋，病毒是一種非細胞生物，它們的組成非常簡單，僅含有核酸（DNA或RNA）及蛋白質，因此非常適合「攻擊」。病毒進入人體後會自動尋找合適的宿主，一旦成功就可無限複製自身的DNA，並通過這種方法使宿主基因發生改變。

無限複製

由於這種自動尋找和無限複製的能力，病毒在改造基因方面的能力確實無人能敵。科學家利用病毒這一特性開展了很多方面的研究，目前比較成熟的技術有「生物防治」和「疫苗」等。比如，有些棉花在育種時採用病毒感染的方法獲得抗蟲害基因，即使不用農藥也不怕被蟲子啃咬。而人體也可以通過感染某種病毒來獲得某方面的免疫，或者改變某類基因以達到強化身體的作用。就像好萊塢電影《諜影重重》中，一名特工經病毒感染，改造了基因，成為擁有強大體能和智力的超級戰士。

病毒改造後與病毒一樣強悍的精卵細胞

何添福同時表示，病毒研究領域十分廣闊，目前人類已知的病毒種類估計不足總數的1%。這表明，利用病毒時伴隨著大量潛在風險。

隨著科技進步，人類對病毒的認識和了解越來越深入，對病毒的利用也必將更加廣泛多樣。

每篇文章都要寫幾天，真的很辛苦，我不想做小編，我要當老闆！哈哈，希望大家閱讀愉快，我們下期見。