看完不敢呼吸，数亿病毒从天而降，我们已被包围？

4只水桶，被放置在西班牙南部海拔高达3000米的内华达山脉上。

如此大费周折，目的只为一个：

收集病毒。

听起来有些荒谬。

但做这件事的并不是疯子，而是一群来自英属哥伦比亚大学的病毒学专家。

就在2018年年初，《《国际微生物生态学会期刊（International Society for Microbial Ecology Journal）》刊登了由这4只水桶“测出”的数据。

结果令人大吃一惊：

“据测算，病毒正以‘每天每平方米超8亿个’的速度沉积在自由对流层（3000米）以上。”

这些病毒既可乘着气流做全球旅行，也可如瀑布般倾泻而下至你我身边。

换句话说，人类早已被病毒包围了。

“病毒雨”模拟

在2011年，一篇刊载于《自然评论·微生物学（Nature Reviews Microbiology）》杂志的学术论文就曾提到：

“如果把地球上所有病毒整齐的一字排开，可以延伸出1亿光年的距离。”

对比银河系20万光年（2018年测算数据）的直径，病毒群体数量之庞大，不禁令人咋舌。

这些病毒不仅分散在地球各处，并有一定数量规模的病毒存在于人体内。

人类的 DNA 片段中，有8% 源于病毒；人类吸入的氧气里，有 10%是病毒惠予的。

更进一步说，我们不止被病毒包围了，还被病毒“支配”了。

而了解病毒，就是了解我们人类自己。

1
源起

《血疫》的原著作者理查德·普雷斯顿是卡尔·齐默的死忠粉。
卡尔·齐默有一本代表作正与病毒有关，即《病毒星球》。
开篇他便写道： “早在人类出现之前，病毒就占领了这颗星球。 ”
但人类认识到“病毒”，距今不过百余年。

书中讲道，1898年，荷兰细菌学家拜耶林克 （Beijerinc） 从患有花叶病的烟草植株汁液中，提取出了一种物质。

这种物质可通过细菌过滤器 （尚柏朗过滤器） ，可在感染的细胞内繁殖，但在非生命物质中无法生长。
拜耶林克用“Virus”为其命名，也就是我们日后熟知的“病毒”。
这个词很有意思，它承自罗马帝国，既指蛇的毒液，也指人的精液，同时被赋予了“毁灭”和“创造”两种含义。
拜耶林克
但拜耶林克只是将“病毒”与已知物做出了区分，却未分析出其具体结构。
直到上世纪30年代，斯坦利利用结晶技术观察到了烟草花叶病毒的蛋白质成分。
烟草花叶病毒

此后的数十年，科学家才真正掌握病毒的基本信息：蛋白质外壳包裹着核酸 （DNA或RNA） 。
这么算来，距今就不足百年。
原来，人类竟与病毒“稀里糊涂”并存如此之久！

但，只要仔细翻阅史书典籍，就会发现“病毒”的蛛丝马迹。
约在3600年前，一位埃及学者写下了迄今所知最古老的医学论述。
其中的《埃伯斯纸草卷》 （Ebers Papyrus） 里，他记录了一种名叫resh的疾病。
症状与现在的普通感冒别无二致——咳嗽、流鼻涕。
在中国，古代殷墟甲骨文已有“虫”、“蛊”、“疟疾”及灭虫的记载；
《史记》也曾用“疫”、“大疫”表示疾病的流行。
《埃伯斯纸草卷》
人虽受病毒之害，却未知其真正面目。
从古至今，这都是一场人与病毒的暗战。
2
暗战

参照“生命之树”，任何两种生物往前追溯，皆可追溯到同一祖先。

但病毒却游离于这个体系之外，介乎生死之间。
它们利用细胞不断进行自我复制，离开细胞又与死物无异。
“留下自己、壮大队伍”便是病毒的生存逻辑。
但想要攻陷细胞，也并非那么容易。

2012年，BBC制作了一部极具震撼力的纪录片。
片名就叫 《人体奥妙之细胞的暗战 （Our Secret Universe: The Hidden Life of the Cell） 》 。
该片完整详尽的描述了病毒如何攻入人体，并与细胞展开的殊死较量。

首先，人体皮肤会阻挡大多数病毒的进入。

但，我们的嘴巴、鼻子、眼睛却为其开放了入侵通道。
或许只是揉了下眼睛，摸了摸嘴唇，病毒便可趁虚而入。

以该纪录片中提到的DNA病毒——腺病毒为例。

进入人体后，腺病毒面对的是抗体和白细胞组成的人体免疫系统第一道防线。
病毒一旦被发现，负责生产抗体的细胞便开始疯狂工作， 大量抗体涌入血液和细胞间隙，拓展防线。
抗体尽可能多的结合到病毒上，以帮助白细胞增加胃口。

但即使如此，仍有漏网之鱼。
漏网的病毒一路杀到细胞膜外，利用身上的刺突登堂入室。
在病毒与细胞漫长的协同进化过程中，这些刺突已经可以与膜上受体完美结合。

进入细胞内，病毒离细胞核仅有五微米的距离，但离成功还有十万八千里。
细胞内的TRIM21蛋白及胞内溶酶体能够识别并清除病毒。
而TRIM21蛋白能够清除胞内环境中90%的病毒。
病毒千军万马之势溃败，但只要有一兵一卒逃出，便能摧毁整个细胞。

逃脱的“兵卒”蒙骗了细胞原本含有的马达蛋白，让其驮着自己向细胞核进发。
马达蛋白勤劳无比，但是缺乏辨别能力。
不仅把敌人引进家门，在细胞核膜外还亲手帮病毒脱去外壳，让其DNA进入细胞核内。

在接下来的几小时里，病毒不仅肆无忌惮的进行复制转录，还不断表达着自己的结构蛋白。
但真正的大规模战役，这才拉开序幕。

当第一个细胞走向衰亡，一个包裹着病毒碎片的囊泡被悄悄的运送到细胞膜外。
这是为了向外界释放腺病毒碎片，发出已被攻克的警告。

感知到病毒碎片的白细胞会前来吞噬掉腺病毒和被感染的细胞。
同时，免疫系统也会更新抗体，与白细胞联合作战。
但周围健康的细胞难免会受到波及。
这场殊死之战，胜负还未定。

有的病毒或许会融为人体的一部分，比如上文提到人体DNA片段中的那8%。

有的病毒选择潜伏，随着宿主细胞的分裂而不断繁殖。比如潜伏期近十年的HIV病毒。
有的病毒选择爆发，短期内便可致宿主死亡。
但一损俱损，宿主细胞死亡，病毒也失去了“栖息地”。这并不符合病毒的生存逻辑，是实打实的憨批行为。
比如SARS病毒，比如MERS病毒。
再比如，在今时今日，无法绕开的新型冠状病毒 （COVID-19） 。
图片来源：时代数据|数据来源：WHO

截至发稿前，新型冠状病毒已致2007人死亡。
3
防控

1月29日，发表于《新英格兰医学》杂志的一篇论文指出，此次新型冠状病毒的“基本传染数”R0为2.2。

即同一个前宿主平均能传染2.2个新宿主 （当R0<1，则表示该传染病会自我亡） 。
由下图便可直观看出：
深色为与华南海鲜市场有关联的感染者，浅色为与华南海鲜市场无关联的感染者。
元旦过后，与华南海鲜市场无关的感染者开始暴增。
新型肺炎爆发时间表 图源：《新英格兰医学》杂志
就在2月3日，顶级学术期刊《自然 （Nature） 》在线发表了石正丽团队 （中科院武汉病毒所） 对新型冠状病毒的研究论文。

疫情爆发初期，石正丽与同事从5名患者的样本中获取了病毒的全长度基因组序列。
该病毒总共有近29000个核苷酸碱基，是一般流感病毒的2-3倍。
碱基链越长，复制越容易出错。
这意味着，病毒变异的可能性越大。
一旦出现强传染力的变异病毒，便会迅速在人群中传播，也就会出现所谓的“超级传播者”。
2019-nCov病原体基因序列片段
传染+变异，这两篇文章同时发出了一个很重要的信号：

再不人为干预防控，后果不堪设想。

上文提到，皮肤会阻挡大部分病毒入侵，眼口鼻却给了病毒开了后门。
从这一步掐断病毒传播，是成本最低、也最有效的方式。
2月13日，国家卫健委发言人表示：
“新冠病毒的传播途径仍以呼吸道和接触传播为主，从粪便中分离到病毒，并不意味着传播途径变化，需进一步观察、研究。”

所以比起恐慌，更重要的是，其他的几件事我们做到位了吗？

隔离（不聚集）：

11 世纪初，波斯哲学家阿维森纳在著作《医典》中便有论述，隔离可有效阻止传染病扩大；
在古代中国，秦朝已有法律规定所有麻风病人要送往「疠迁所」隔离；
晋朝甚至规定，官员家中若有三人以上患传染病，即便官员本人没有受到感染，也要「百日之内不得入宫」。
不聚集、不乱窜；自我隔离观察，医院隔离治疗，就是守老祖宗留下的智慧和“规矩”。

戴口罩：

为什么要执着于戴口罩？
这是由高速相机捕获，喷嚏打出后0.34秒的样子：
唾液和粘液 （绿色） 从嘴里射出，掉落相对较快；空气射流形成的湍流，则携带较小的液滴 （红色） ，并使它们漂移8米之远。
来源：《Nature》
而录像结果更为“恐怖”：
由于喷嚏引发的湍流动态变化， 较大的喷嚏液滴也可以传播远达8米； 咳嗽的液滴可以传播6米。
这些液滴最多可以悬浮10分钟。
来源：《Nature》
当一个感染者在房间的边角打个喷嚏、咳嗽一声，产生的小液滴 （飞沫） 可以传播到房间的大部分区域。
而病毒就被这些液滴 （飞沫） 带到各处攻城略地。

在CFD界发表的一篇文章中指出：

新型冠状病毒的直径约为0.1um，但因为其需要附着在唾液等飞沫上，所以载体的空气动力学直径要大于2.5um。

而N95/KN95口罩、医用外科口罩、普通医用口罩对直径大于2.5um的微粒过滤能力远超80%。

图源： 回形针 横坐标为微粒直径，竖坐标为过滤效率
所以，口罩必须要带起来了。
记得，还要经常通风。
图源：央视新闻
勤洗手：

飞沫可以沉降在物体表面，或者通过粘有病毒的手污染我们接触到的物体表面，比如门把手、电梯按钮。
病毒在这些光滑的物体表面，可以存活数小时。
“如果温度、湿度合适有可能存活数天。比如二十度温度，空调环境特别合适，湿度40%到50%，有研究发现过去的冠状病毒能存活达到5天。”
所以说洗手非常非常非常重要。
图源：网络

免疫：
1月31日，权威医学期刊《柳叶刀》在线发表的一篇有关新型冠状病毒论文中，研究人员对99名确诊患者进行了分析：
有83%的患者出现了发热，82%的患者有咳嗽。这是最为常见的临床特征。

而发热与咳嗽，正是免疫系统开启“战斗模式”的表现。
这说明，细胞与病毒的暗战已经打响。
正如北京地坛医院感染科主任医师蒋荣猛所说：
“新型冠状病毒感染的肺炎目前没有特效药，但不代表不能治。 这种疾病是自限性疾病，感染后，人体可依靠自身的免疫力把病毒清除 。 ”

自限性疾病：疾病发生发展到一定程度后，靠机体调节能够控制病情发展并逐渐恢复痊愈。

所以，劝人营养饮食、作息规律、锻炼身体并非无用的废话。
因为这真的很重要！

新型冠状病毒的电镜照片
《人体奥妙之细胞的暗战》提到：
组成一个人需要120万亿个细胞。
在每一个细胞的表面之下，都蕴藏着一个比科幻小说更为离奇的世界，一个硝烟弥漫的战场。
它们每天都在与病毒这个宿敌较量，是智搏也是勇斗。
在你看不到的地方，却又切实发生在你身上，它们为你争取生、远离死。
我们远比自己想象的要拥有更强大的后盾。
病毒：举手投降，弃甲求饶？

细胞：全力一战，至死方休！
参考资料： 1. Qun Li, George F. Gao, et al., Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Coronavirus–Infected Pneumonia. The New England Journal of Medicine. January 29, 2020. DOI: 10.1056/NEJMoa2001316
2. Na Zhu, George F. Gao, et al., A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. The New England Journal of Medicine. January 24, 2020. DOI: 10.1056/NEJMoa2001017
3. Roujian Lu, George F. Gao, et al., Genomic characterization and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. The Lancet. January 29, 2020 4.Nanshan Chen, et al., (2020), Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study, Lancet 5. 《国家卫生健康委：新冠肺炎病毒主要传播途径尚未变化》， 中央广电总台央视网，2020.2.13
6. 《最新<柳叶刀>：新型冠状病毒感染病例详细解读》，药明康德，2020.1.30
7.《病毒星球》，卡尔·齐默，广西师范大学出版社 8.纪录片《人体奥妙之细胞的暗战》

(爱奇艺可看) 举手投降？ 不， 全力一战！