“借”新冠疫情谈病毒的生命观
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论文发表于在当代中学生学习报2020第二期
“借”新冠疫情谈病毒的生命观
湖南省绥宁县第二中学 林四海 黄喜桃 苏佳
摘要：新型冠状病毒为“SARS-CoV-2” ，它结构简单,仅含有核酸和蛋白质两种物质，就是它，在地球上上演了无细胞结构的最简单生物与最高等动物人之间的“巅峰对决”。利用疫情背景，构建“基本物质构建生命诠释物质与能量观;简单结构突出生存彰显结构与功能观;共同进化和平共处呈现进化与适应观; 侵染宿主互相识别体现生命的信息观”病毒的生命观.
关键词：生命观、新冠肺炎病毒、宿主、疫情
2019年年底，突如其来的新型冠状肺炎病毒肆虐人类，席卷全球，造成数十万人被感染，上万人因此丧生，再次在地球上上演了无细胞结构的最简单生物与最高等动物人之间的“巅峰对决”。剖析给人类带来巨大灾难的罪魁祸首--新冠肺炎病毒，我们谈谈病毒的生命观。
一、基本物质构建生命诠释物质与能量观
新冠肺炎病毒是没有细胞结构的最简单“分子”生物，国际病毒分类委员会将新型冠状病毒命名为“SARS-CoV-2”，它主要由蛋白质和RNA两种基本物质组成，还含少量的磷脂分子。就是这几种基本物质就构建了一种结构简单、繁殖迅速、令人生畏的可怕生物—新型冠状病毒。
1、蛋白体对生命构建功不可没。恩格斯的辩证唯物主义观点给生命下了科学的定义：“生命是蛋白体的存在方式，生命的本质是蛋白质的同化作用和异化作用的对立统一和矛盾运动，生命过程，就是蛋白体不断自我更新、自我复制、自我调节的过程。蛋白质的同化与异化和不停地跟外界进行物质、能量、信息的交换。能量是生命存在、发展的基本条件和根本动力。新冠肺炎病毒由包膜和遗传物质两部分组成。新冠肺炎病毒的包膜主要来源于宿主细胞膜(膜蛋白和磷脂双分子层)，在包膜表面有三种糖蛋白：刺突糖蛋白(S，是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点);小包膜糖蛋白(E，与包膜结合的蛋白);膜糖蛋白(M，负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成)。少数种类还有血凝素糖蛋白(HE蛋白)。
蛋白质作为生命活动的主要承担者，展现出强大而自主的生命特征。新冠肺炎病毒包膜刺突上的糖S蛋白是识别和进入宿主的重要物质，为病毒寄生到适应的宿主上打开入侵的大门。病毒包膜上的载体M蛋白具有选择透过性，在膜的一侧与需要的物质特异性地结合，形成不稳定的复合物，然后到膜的另一侧把物质释放出来，病毒包膜上的载体蛋白M可以有效阻止有害物质的进入病毒体内，对病毒自身起着非常重要的保护作用。
2、核酸为病毒遗传繁殖不遗余力。生物的寿命是有限的，繁殖是所有生物都必须完成的生命过程，是生物的基本特征，是生物几千年进化历程中刻在基因上的行为。SARS-CoV-2病毒通过复制产生新的个体，使病毒生生不息和不断繁衍的保证。
新冠肺炎冠状病毒的遗传物质核酸为单股正链RNA，RNA是病毒唯一联系亲代和子代的桥梁，RNA的组成单位为核糖核苷酸，虽然组成RNA的核苷酸只有4种，但RNA分子有几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链，且四种核苷酸的排列顺序千变万化，所以，核酸可以容纳病毒需要的全部遗传信息。
3、磷脂双分子层为保护自己作用重要。包膜上的磷脂双分子层对控制物质的进出也起重要作用，磷脂双分子层和包膜上的蛋白质对进出物质有选择作用，有效阻止有害物质进入病毒体内，所以，包膜上的磷脂双分子层对病毒起保护作用。磷脂双分子易溶于酒精等有机溶剂，所以，酒精可以杀死新冠肺炎病毒。
4、外援能量驱动保障生命繁衍。生命过程需能量驱动，生命系统都是耗能结构，要靠能量来维系，但新冠病毒没有产能酶系，不能完成能量的代谢和转化，因此自身不能供能，只有依靠宿主细胞的供能才能完成病毒的复制繁殖过程［1］。
二、简单结构突出生存彰显结构与功能观
结构是功能的基础，结构特点决定功能特征，有什么样的结构，就会有什么样的功能；同时，功能的实现依赖于特定的结构, 新冠病毒为了便于侵染宿主时能轻装上阵，便舍弃了产能酶系和物质合成酶系，病毒不能自身产生能量，只有依靠宿主细胞提供能量来完成病毒的复制过程，也只能靠宿主细胞现成代谢系统合成病毒的核酸和蛋白质，病毒结构的特殊性决定了它只能寄生在宿主的活细胞中。
1、病毒个体细微便于传播。新冠病毒病毒是细微颗粒、个体很微小、往往以纳米为测量单位。由于病毒颗粒微小，便可以伴随新冠肺炎患者的唾液、呼出来的气体漂浮在空气中，细微的病毒个体在空气中保持几个小时不沉降，有利于病毒的生存和传播，同时，由于病毒颗粒细小，侵入宿主后容易躲过宿主的吞噬细胞的追击和吞噬，也在一定程度上保证了自身的安全，所有SARS-CoV-2病毒传染性极强，传播速度快，极容易引起疫情爆发和流行。
2、病毒结构简单利于对宿主的侵染。新冠肺炎病毒的结构简单，复制繁殖方便快捷，为迅速侵入宿主提供方便，而且，新冠病毒在离体条件下，能以无生命的“生物大分子”状态存在，无生命的生物大分子还能长期保持其侵染活力，方便病毒抵御各种不良的外界环境条件。在空气中漂浮的新冠病毒，通过健康人的消化道、呼吸道、眼睛的鼻泪管道进入人体，完成病毒对人体的侵染过程。当宿主靶细胞的物质被病毒完全消耗或宿主细胞衰老后，子代病毒从靶细胞释放出来进入体液中，随体液循环到全身每个角落，病毒在体内寻找最适合自己生存的器官，研究发现新冠病毒最适宜场所有肺部，肾脏等器官，所以新冠病毒可以造成肺部，肾脏损伤 [2]。。
3、病毒成分少便于复制繁殖。病毒成分简单，常被称“分子生物”，简单的结构本来就有利于快速繁殖，加之病毒的繁殖方式是简单的复制繁殖，所以，只要条件适宜，它繁殖速度比其他任何生物都要快，恰好人的体温也正好适合病毒侵染和复制繁殖，人体便成为病毒迅速繁殖蔓延的温床。另外，新冠肺炎病毒的外面的包膜结构也有强大“自我保护能力”，造成病毒一般不容易被破坏和杀死。所以，新冠病毒表现出超强的传染性。
4、遗传物质不稳定为寻找新宿主创造条件。病毒的遗传物质核酸是RNA单链，结构不稳定，在整合到宿主的基因组中，可能出现基因位点的复制差错，从而使病毒产生可遗传的变异，为寻找新的宿主提供条件和依据，也为病毒寻找新宿主大开方便之门[3]。人类的遗传物质是DNA，遗传特性稳定，DNA转录、翻译的受体也不会轻易发生改变。新型肺炎病毒肺炎的RNA变异后翻译出新的病毒表膜S蛋白。一旦新的病毒表膜S蛋白和人体受体蛋白能发生特异性结合时，人体就会成为病毒的新宿主，就如同，人体的受体是锁芯（是固定不变的），只等待不断修配的病毒表膜S蛋白（钥匙）来打开。所以，哺乳动物体内的病毒迟早会给人类带来灾难,如狂犬病毒、鼠疫病毒、埃博拉病毒、SARS病毒、新冠肺炎病毒等。
三、共同进化和平共处呈现进化与适应观
病毒在不断进化并能与蝙蝠和平共处，据考证蝙蝠在地球上生存在了8800万年，几乎与恐龙同时代，有研究表明，蝙蝠是超级病毒的携带者，它身上能携带100多种毒性极大、凶险无比的病毒，如埃博拉病毒、狂犬病病毒、SARS病毒等。为什么蝙蝠即使携带如此多的剧毒病毒却不会生病死亡呢？共同进化理论认为：蝙蝠与其携带的病毒和平共处是共同进化结果：一方面，蝙蝠中免疫能力低下的在自然选择过程中已经被病毒侵染致死而淘汰，留下的个体是经过自然选择具有很强抵抗病毒的个体;另一方面，病毒中毒性极强的个体已经随宿主的死亡而失去了繁殖下一代的机会，毒性极强的病毒基因也随之被淘汰，而毒性弱、繁殖力强的病毒被留下来，于是，现在能够存活下来的蝙蝠与这些病毒能够和平共处，相安无事。同时，蝙蝠在长期生存过程中造就了“逆天的免疫系统”，强有力的防御功能，很难被病毒伤害，病毒无法对蝙蝠产生毒害作用。正因为如此，有西方学者提出了群体免疫的观点，认为新冠肺炎发生流行时放弃积极抗疫， 让抵抗力强的人逐步获得免疫力，阻止病毒的进一步传播。这种观点是人类应对新型病毒的消极防疫观，是西方制度应对重大疫情的无能为力的“甩锅”表现。
同属于哺乳纲的人类，虽然有强大的特异性免疫功能，能产生上百万种抗体，但人体对于这种SARS-CoV-2病毒这类新侵入的病毒却免疫反应缓慢，抵抗能力弱，适应的能力差，所以，新冠病毒侵入人体后造成极度不适应和严重危害。
四、侵染宿主互相识别体现生命的信息观
新冠肺炎病毒侵染人类和其他宿主的过程实质就是生物间的信息传递过程。
新冠肺炎病毒包膜刺突上的S糖蛋白是信息源，是识别受体和进入宿主的重要物质。宿主细胞上的受体能与病毒包膜刺突上的S糖蛋白特异性结合，被称为病毒的“门把手”，病毒抓住它，便为病毒打开了进入宿主细胞的大门。西湖大学周强实验室利用冷冻电镜技术成功解析此次新冠病毒的受体——ACE2的全长结构。新型冠状病毒和SARS病毒一样，都是通过识别ACE2蛋白进入人体细胞的。ACE2蛋白全长蛋白，作为膜蛋白很难在体外稳定获得，周强及博士后鄢仁鸿研究发现ACE2与肠道内的一个氨基酸转运蛋白B0AT1通过共同表达的方法形成复合物，这个复合物能稳定住ACE2，从而获得稳定的受体ACE2。同时，发现ACE2以二聚体形式存在，这种受体具有开放和关闭两种构象变化，但两种构象都含有与冠状病毒的相互识别界面。全长ACE2和新冠病毒的S糖蛋白识别结合，从而促进病毒与宿主细胞膜的融合或者内吞，从而实现病毒和人体之间的信息传递过程。
（基金项目:湖南省教育科学 “十三五”规划课题 “把学科核心素养培养融入中学生物课堂教学的研究”，NO: XJK19CJC076）
参考文献
[1]. 赵占良. 对生物学学科核心素养的理解——生命观念的内涵和意义[J].中学生物教学,2019(11):4-8
[2]. 张岩,唐德志,舒冰,李文雄,张佳莉,李钺,赫明超,沙南南,施杞,王拥军.基于肾素-血管紧张素系统评析新冠病毒致多脏器损伤作用及中药干预作用[J/OL].世界科学技术-中医药现代化:1-7[2020-02-27].
[3]. 熊子军,张喆,王雅琦,朱德芹,郭佑民.新型冠状病毒基因组变异与诊断[J/OL].西安交通大学学报(医学版):1-10[2020-02-27].
作者简介:林四海，男，1969年5月生，高级教师，电子邮箱：1072199194@QQ.com,电话13787398542
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