病毒为何会变异?

新冠病毒属于RNA病毒,RNA只有一条链条,在自我复制时无法纠错,就好像我们在抄写一本书,但从不检查一样,这就导致错误率非常高。虽然病毒在每一次自我复制时都有可能出现错误,但是大多数错误并不影响性状,只有在关键基因上出现错误,才有可能影响蛋白质表达。

由于新冠病毒自我复制速度非常快,导致了它非常容易出现变异,所以变异毒株的出现并不令人意外。

变异后的毒株为何传染性会加强?

基因变异是没有方向的,但为什么变异后的毒株一个比一个传染性强呢?

这主要是因为,基因变异虽然没有方向,但是受自然选择的影响,传染性更强的毒株能够传染更多的人,传播速度比原始毒株更快,所以更具有“优势”,因此它们在自然选择中被选择了出来;而传染性较差的毒株难以感染人,很难留下后代,所以在自然选择中被慢慢剔除了。

在自然选择的作用下,变异后的毒株传染性增强变成了可能。

日前,欧洲病毒学家、生物技术公司首席科学家均表示:人体的免疫系统,是一个完整的、有智慧的抗病毒系统。它一共有四道屏障,一层层把病毒隔在体外:

第一道屏障:鼻子、咽喉

物理屏障是免疫系统的第一道屏障,体表的皮肤、黏液会排除大部分入侵的细菌、病毒等微生物。而对于通过呼吸道传染的新冠病毒,主要发挥阻挡作用的是鼻子和咽喉。

当新冠病毒飞入鼻腔时,鼻毛、鼻纤毛(鼻黏膜上的毛)会把一部分病毒阻挡在外,鼻涕随后把病毒黏住,然后通过打喷嚏喷出去。

第二道屏障:上皮细胞

逃过了物理屏障的新冠病毒,接下来就会碰到上皮细胞。

上皮细胞是覆盖在鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺部等最表面的一层细胞。

新冠病毒主要攻击人的呼吸道(包括支气管和肺部)的上皮细胞,当病毒进入上皮细胞的时候,上皮细胞会分泌非常强大的武器——“干扰素”。干扰素是一种重要的抗病毒物质,它们能够增强上皮细胞的抗病毒能力,抑制并尽量减少病毒的繁殖和传播。

如果人的免疫系统足够强大,病毒在这里就会被全数消灭。

第三道屏障:先天免疫

负责吞噬病毒的巨噬细胞、自然杀手细胞等大量的免疫细胞,开始清除新冠病毒。除了免疫细胞,体液中的补体也加入战局。

先天免疫的特点是反应迅速、立刻出击,但是不能持久运作。

如果先天免疫挡不住,它会通知后天免疫——人体强大的后盾、也是最后一道防线。

第四道屏障:后天免疫

为什么叫后天免疫?因为它能够储存记忆、经验。每一个病毒都有它的外貌形状,新冠病毒表面的刺突蛋白有一个个突起的部位,这相当于它的“脸”。后天免疫细胞可以记住这张脸。假使第一次碰到新冠病毒,产生的杀伤力是6,第二次再碰到同样的新冠病毒,杀伤力就能达到9,这里的数字只是用来打个比方。

它们合力杀死新冠病毒,最后,病毒的“尸体”会被巨噬细胞吞噬掉。

疫苗对抗新冠病毒起作用的地方,就在第四道屏障。

事实上,你的免疫系统,比疫苗起到的作用更关键。

疫苗是制式的,身体的免疫力是灵活的、有生命的

因为,这些疫苗制造时所使用的病毒样本,是去年1月份的、最原始的样本。此后,病毒已经发生了很多突变。变种病毒更有免疫逃避功能,也就是说,它改变了“脸部特征”,借此逃避疫苗和人体免疫系统,不让抗体认出来。按照旧病毒制造的疫苗,所激发的抗体,就很难识别出变种病毒。

不仅如此,疫苗对免疫系统的作用是一次性的,它产生的抗体,存在有效期,随着时间的延长,也会逐渐下降。

而我们身体的免疫系统,是一个灵活的、动态的系统,有源源不断的抗病毒的能力。它能够“以不变应万变”,当免疫功能足够健全强壮,即便病毒变种,自身的免疫力也能够把病毒杀死。为什么同样面对变种病毒,有的人感染,有的人却不被感染?就是这个原因。

免疫力强,疫苗才有效。

另一方面,要想让疫苗起到足够的效果,必须人的免疫系统足够强壮。慢性病人、老年人的身体免疫力弱,打了疫苗后,产生的效力就比健康的人、年轻人差。

所以说,要想抵御新冠病毒,除疫苗外,自身的免疫力还起着决定作用。

据《第一财经日报》报道,张文宏表示,针对病毒的抗体产生要靠什么?全部是蛋白质,他认为重症转轻症最主要的一点要保证营养和蛋白质。

今天,饶议科学,认为:

生物学虽然比数学容易很多很多,但也需要(正常偏下的)智商加(大于零的)时间进行学习。

完全没有学过生物的人讨论起来有时候会想当然,例如大部分(绝大多数,说接近百分之百也无大错)对新发病毒流行规律的预计,都是瞎说。

病毒不可能用数学方程式预计,人类也没有专家有秘方预计新的病毒何时出现,何时消失,何时回来。同样,没人能够事先预计疫苗的作用,只能有了疫苗、在动物和人身上用了以后,在疫情检验下,事后验证。

对于新发病毒,世界上的专家数量为零。要不然,就是旧发病毒。

对于已知的传染病,人类最多走一步看两步。对于新发传染病,人类在“走一步看一步”到“走一步看一步半”之间。没有预先掌握规律的天才。

每一种新病毒的流行规律,人们只能在观察之后总结,而不可能在任何一个时期提前预计。

提前预计只有两种:瞎说和心理按摩。

新的病毒,一般也不会正好与以前的一样而有现成的治疗方法。治疗需要科学家,认真负责的科学家,努力探索。没有治疗方面的天才救世主。

凡是号称早就有药的,或者立即可以高科技如干细胞治疗强行写入国家治疗方案的,无一例外都是欺骗国家和人民,不能排除是趁火打劫的骗子。

对于新发疾病,科学需要时间,需要有真的努力。

很快就出来公开号称有办法的,无一例外都是骗子。

总结出来的规律,如已经得过某种感染是否会再度感染,疫苗有效率,疫苗有效期,是否应该再接种,等等,本来应该有权威医学或疫情防控机构定时发布,但如果不敢负责任、或丧失信誉,就难以出现发布的机构。

至于人类与病毒的关系,不能只从个人感情看问题,需要知道病毒与人类的基本关系:病毒在先,人类在后。

说到底,脱了外面的一切,病毒和人里面都是核酸。人和病毒一样,都是核酸存在的不同方式。

除了考虑人类是否愿意与病毒共存,还要思考病毒怎么与人类共存。

生命的起源过程中,出现病毒非常早,而出现人类晚之又晚。

说人类是病毒的孙子的孙子,是贬低了病毒、拔高了人类。

病毒之前应该还有生物,但我们知之甚少,估计有分子既含信息又有功能。

病毒含分开的信息分子和功能分子。但仍然很简单:里面是含信息的核酸分子,外面是起功能的蛋白质分子。外面蛋白质与动物细胞结合,方便病毒里面的核酸进入动物细胞,指挥动物细胞合成病毒所需要的各种组份,组装更大量的、新的病毒。

病毒之后、人之前还有很多生物。病毒只是分子复合体,没有细胞。没有细胞核的细胞,称为原核生物,如细菌。它们所含分子远多于病毒。后面出现有细胞核的细胞,如酵母。但只是单细胞,后面才有多细胞生物。逐渐出现动物、植物。低等动物如果蝇,如果号称自己是病毒的孙子的孙子,都是夸大,人出现更晚、没资格做果蝇的孙子的孙子。

病毒不仅远远早于人类,而且在人类出现之前病毒就与动物共存,人类出现之后也与人类共存。

人类懂得的病毒不多,病毒早就“见识过”多种动物。在没有人类之前,病毒就见过、“对付过”多种动物。

现存病毒与人类共存有多种关系,包括致病,也包括互利互惠,还有很多井水不犯河水。

人类基因组有很多病毒来源的序列,它们不仅有可能致病,也可能是动物/人类进化的基础之一。

哺乳动物(包括人)的雄性特别没有资格骂病毒,因为他们自己的精子行为就很像(虽然不是)病毒:里面一堆DNA,外面包裹蛋白质。蛋白质主要负责找到卵子细胞,并与之结合,然后把里面的DNA输进卵细胞,以后就不负责任了,而由卵子把精子DNA带来的信息与自己原有信息综合进行表达。

如果雄性动物看不起病毒,不仅抹黑了自己的祖宗,而且不能完全排除蔑视了自己的可能性。

了解一些生物学基本知识,有助于知道自己的辈份。

作者:饶毅

公众号:公共卫生论坛

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