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因为最近看了 站内文章《觉醒吧！我的基因》，发现书中的观点「病毒不是生物」和我以前学到的东西不同。现做一个小小的探究稍微整理一下~

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部分书籍中的观点为「病毒不是生物」

《觉醒吧！我的基因》中科普道：病毒不是生物。它给出的配图指出，生物必须有「核糖体」。

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后面《觉醒吧！我的基因》配文给出了「多数科学家认可的生物定义」，但并没提到用「核糖体」区分「生物和非生物」这个标准。

生物需要有「膜」

多数生物学家认可的「生物」定义：

  • 通过膜明确区分自身与外界
  • 摄取营养并从中产生能量
  • 能够自主产生继承自身基因的个体（自我复制）

病毒 RNA 的这种行为和功能并未达到生命体活动标准，仍停留在连续化学反应的范畴内。

——《觉醒吧！我的基因》

教科书中普遍认为病毒是生物

印象中，我接受到的与病毒相关的知识是——病毒是生物。对此，我将追溯现在、以前教科书中对病毒的解释。总的来说，有以下几种表述：

  • 对于课本正文明确表示病毒是生物的，主要观点是：病毒是没有细胞结构的生物，是非细胞生物。
  • 即使没有明确指出病毒是生物，但它通过使用「生活」这两个字暗含了这层意思。
人教版《生物 必修一 分子与细胞》2004 审（我学的那一版）

（开篇举了 SARS 例子）病毒不具有细胞结构，是怎样生活和繁殖的？

生命的活动离不开细胞。即使像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生活。

——第一章 走进细胞 第一节 从生物圈到细胞 开篇案例，以及正文第一句话

人教版《生物学》七年级 上册 2024 审

除病毒外，生物都是由细胞构成的。
——第一单元 生物与细胞 第一章 认识生物 第 2 节 生物的特征

浙江科学技术出版社《生物学 必修 1 分子与细胞》2019 版 2024 年印

除病毒外，自然界中的生命都是由细胞构成的。

细胞是一切生命活动的基本单位，即使对于病毒这样的非细胞生物，也只有寄生在活细胞内，才能进行生命活动。

——第二章 细胞的结构 第一节 细胞是生命的单位

新版高中教材开始模棱两可了，不在正文放和病毒有关的内容，而是放到末尾习题中，似乎没有明确说明「病毒是生物」，只是说「病毒的生活离不开细胞」。这里「生活」两个字值得品味。

人教版《生物学 必修 1 分子与细胞》2019 审

病毒没有细胞结构，一般由核酸和蛋白质组成。但是，病毒的生活离不开细胞。
——第一章 走进细胞，练习与应用，拓展应用的题干。

人教版新版教科书保留了旧版教科书就有的「人工合成脊髓灰质炎病毒」练习题。题干抛出人工合成的病毒是不是生命的问题，其实暗含了「（自然中的）病毒就是生命」的前提观点；另外在《教师用书》中明确写到「生物学上认为病毒就是生物」。对于「人工病毒」是否是生命的问题，教科书则持开放观点。

课本练习题：人工合成脊髓灰质炎病毒

2002 年 7 月 12 日，美国《科学快报》报道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰质炎（俗称小儿麻痹症）病毒的消息和简略的研究过程。用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明，人工合成的病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，只是毒性比天然病毒小得多。回答下列问题：
（1）人工合成脊髓灰质炎病毒，是否就是人工制造了生命？
（2）人工合成病毒的研究，应该肯定还是应该否定？为什么？

在对应的人教版《教师用书》中给出的提示为：

（1）提示：可以有不同答案。本题的目的不是让学生在知识层面获得一个标准答案，而是活跃思维，认识生物界的复杂性。

  • 因为细胞是基本的生命系统，科学家一般将人工合成生命定义为人工组装细胞，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒还不能称为人工合成生命。
  • 病毒由生物大分子构成，并且能自我复制，具备生物的一些基本特征，因此在生物学上一般认为它是不同于动物、植物、真菌和原核生物的一类特殊的生物，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒也可以视为人工合成生命。

（2）提示：人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，如研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用作生物武器，将给人类带来灾难。

北师大版的生物课本中，似乎回避了「病毒是不是生物」这个问题的直接回答，但是隐含着认为病毒是有「生命」的，值得一提的是，它给「生命」这两个字打上了双引号。

北师大版《生物 必修 1 分子与细胞》2019 审

那么，病毒是不是生物呢？病毒的发现对我们理解「细胞学说」又有怎样的影响呢？由于病毒似乎是介于生命与非生命之间的一种物质形式，也有人称其是边缘生命。事实上，病毒游离于细胞之外时不能复制，不表现生命特征，只以一种有机物的物质形式存在，但病毒进入细胞之后，就借助宿主细胞的原料、能量和代谢系统制造出自身的核酸和蛋白质，最后装配成结构完整、具有侵染能力的病毒，并从被感染的宿主细胞中释放出来。可以说，病毒的「生命」 离不开宿主细胞。
——第 1 章 认识细胞，「开拓眼界」专栏

病毒介于生物与非生物之间

有网友认为，病毒游走在生物与非生物的定义当中，这个问题类似于「有几根头发才算秃」「几粒沙子才是一堆」的谷堆悖论 [1] 问题类似。

生命边缘的生物体

对于病毒到底是一种生命形式，还是仅仅是一种能够与生物体作用的有机结构，人们的观点各不相同。病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附，进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物之间的，一种处于「生命边缘的生物体」。——医学百科 网站

关于病毒的诞生，目前有 3 中假说，每种假说都有支撑的证据，或者可能 3 中假说并行。

  • 第一种是「逃逸假说」。这个假说认为，病毒起源于能在基因组内移动的遗传元件——也就是转座子或跳跃基因。在某个时刻，这些遗传元件获得了离开一个细胞、进入另一个细胞的能力。它们逐渐演化出蛋白质外壳来保护自己的遗传物质，最终变成了病毒。按照这个假说，病毒是相对晚近的产物，出现在细胞生命之后。
  • 第二种是「退化假说」。这个假说认为，病毒曾经是独立生活的细胞生物，可能是某种寄生菌。在演化过程中，它们越来越依赖宿主，逐渐丢失了自己的代谢基因、核糖体基因，最终简化成今天的样子。Mimivirus 可能代表了支持这个退化模型的证据。因为它携带的基因——特别是那些 DNA 修复、转录调控、甚至部分翻译相关的基因，看起来像曾经完整过。
  • 第三种是「病毒先行假说」。这个假说认为，病毒可能先于细胞生命出现，或者至少是与细胞生命共同演化的。

换一个视角看「病毒」和「传染」

在《觉醒吧！我的基因》中重新认识到一个很酷的词：连续化学反应。这让我联想到现在的 站内文章Agent、站内文章ReAct 技术。

病毒与计算机

病毒本质上就是一个细胞间游走的程序（所以计算机病毒也叫这个名字）。它就是一段被封装好的遗传物质，和一个装在 U 盘里的插件没什么区别。甚至朊病毒（蛋白）这种，属于硬件破解，连代码都没有，程序都算不上。——知乎网友 @马达熊

利托那韦晶型事件、锡疫等现象从化学物理层面，展现了物质「传染性」的另一个视角。

本文参考

  1. 如果 1 粒谷子落地不能形成谷堆，2 粒谷子落地不能形成谷堆，3 粒谷子落地也不能形成谷堆，依此类推，无论多少粒谷子落地都不能形成谷堆。 ↩︎