病毒与人类的关系

高中生物病毒对人类的??利于弊 洛阳市第一高?? 级中学 病毒是自然界??中最微小的生??物，只有在电子显??微镜下才能观??察到，经过人类 10??0 余年的研究??历程，逐步揭示了病??毒的特性以及?? 病毒与人类、自然界的相互??关系。病毒是一种非??细胞生物，它由一 个核酸??长链和蛋白质??外壳构成，病毒没有自己??的代谢机构，没有酶系 统。因此病毒离开??了宿主细胞，就成了没有任??何生命活动、也不能独 立自??我繁殖的化学??物质。一旦进入宿主??细胞后，它就可以利用??细胞中 的物质??和能量进行复??制、转录和翻译，按照它自己的??核酸所包含的??遗 传信息产生??和它一样的新??一代病毒。病毒基因同其??他生物的基因??一 样，也可以发生突??变和重组，因此也是可以??演化的。由于病毒侵染??其 他生物具有??特异性，因此人们常常??根据病毒所侵??染的不同寄主?? 对病毒 进行分??类，按宿主不同可??分为动物病毒??、植物病毒和微??生物病毒。 人们往往谈病??毒色变，这不是没有道??理的。人类的很多疾??病确实 就是由??病毒引起的，使人和其他生??物患病并危及?? 其健康。例如：人类 的天花、病毒性肝炎、脊髓灰质炎、流感等，动物的口蹄疫??、狂犬病 等，以及植物的烟??草花叶病、马铃薯退化病??等，给人类带来了?? 巨大的 损失和??灾难。人们比较熟悉??的病毒有人类??免疫缺陷病毒?? （即艾滋病病 毒??）、单纯性疱疹病毒、人乳头状瘤病??毒和流感病毒??。艾滋病病毒能?? 够引发艾滋病??；单纯性疱疹病??毒能够引起唇??疱疹、水痘和多发性??硬化； 而人乳头状瘤??病毒则是成年??女性宫颈癌的??根本诱因；流感病毒则是??生 活中人们最??可能感染的病??毒。 病毒可以引发??人类社会毁灭??性流行病的爆??发，它的这种能力??已 经引起了人??们对生物战中??病毒武器化的??关注。在消灭天花病??毒之前的 整个??历史上，它多次对人类??社会造成近乎??毁灭性的灾难??。根据官方说 法??，现在世界上仅??有两个天花病??毒储存中心——俄罗斯向量实??验室和 美国疾??病控制中心。令人担忧的是??，天花病毒可能??被用作生化武器。 更让人忧心的??是，天花疫苗具有??强烈的副作用??，在天花消除之??前的最 后一年??中，因为接种天花??疫苗而患上天??花的人比因天??花病毒感染天??花 的人还要多??，而且天花疫苗从来没有经过??广泛试验和推??广。因此，现 在人类对于??天花没有抵抗??能力。 然而，病毒也并非一??无是处，它也有对人类??有益的一面， 只要 合理利用??，病毒也可以用??来造福人类。 目前病毒广泛?? 应用于健康、 医药、工农业、环保、生物进化等诸??多领域。 在医药方面： 以人类基因组??计划为代表的??生物体基因组??研究成 为整个??生命科学研究??的前沿，而微生物基因??组研究又是其??中的重要分 支??。世界权威性杂??志《科学》曾将微生物基??因组研究评为??世界重大科 学??进展之一。通过基因组研??究揭示微生物??的遗传机制，发现重要的功?? 能基因并在此??基础上发展疫??苗，开发新型抗病??毒、抗细菌、真菌药物， 将对有效地控??制新老传染病??的流行，促进医疗健康??事业的发展产??生巨 大影响。牛痘疫苗的应??用使人类历史??上首次成功消??灭了一种疾病??—— 天花，而目前的基因??工程疫苗也为??疾病的有效预??防发挥了巨大??作用， 如乙肝病毒的??预防等。 同样， 在癌症治疗和?? 基因疗法方面，病毒也显示出??巨大作用。柯 萨奇病毒是??一类常见的经??呼吸道和消化??道感染人体的??病毒，感染后人 会出??现发热、打喷嚏、咳嗽等感冒症??状。澳大利亚科学??家最新实验发?? 现，利用柯萨奇病??毒可以精准地??杀死乳腺癌的癌细胞，而不伤害人体?? 正常细胞，而用化疗和放??疗治疗癌症的??过程中，正常的人体细??胞也会 受到“株连”。 又如溶癌病毒?? 疗法也把病毒??作为载体来治??疗各种疾 病，因为它们能够??对特定细胞和??DNA 产生作??用。新加坡科学家??曾发现， 植物杆状病毒??“穿梭”肠胃时不会被??分解，它的这一特性??可以使其作 为??口服疫苗的载体。 噬菌体可以作??为防治某些疾??病的特效药，例如 烧伤病人??在患处涂抹绿??浓杆菌噬菌体??稀释液。 在工农业生产?? 方面： 病毒可以做成??特效杀虫剂，目前利用生物??病 毒大面积防??治松毛虫、棉铃虫等害虫??已经成为可能??。病毒不仅可在??害 虫毫无知情??情况下“毒死”害虫，而且这种生物??杀虫剂对人体??无害。 依据材料科学??家的观点：病毒的大小和??形状以及其表??面功能群的数??量 和性质，都是经过精心??设计的，它们表面携带??有可以穿透寄??主细胞的 特殊??工具。由于大小、形状以及定义??好的化学结构??等因素，病毒已成 为正??在研制的纳米材料的模板。例如，位于华盛顿的??海军研究中心??， 利用豇豆重花??叶病毒粒子放??大DNA 微列??阵传感器发出??的信号，在这个 研究中??，病毒粒子将用??来发送信号的??荧光染料分离??开来，阻止具有冷 在生态环境与??生物进化方面??：病毒是水生环??境中数量最为??丰富的 一种生??物体。海洋中的病毒??是细菌和古生菌的1??5 倍，一匙海水中大??约 包含100??万个病毒，其中大部分是??噬菌体，对动植物非但??没有害处， 反而，这些病毒对于??海水和淡水生??态系统来说是??必不可少的：首先， 90%的海洋生物是??由微生物组成??的。病毒能够感染??并摧毁水中微??生物 群体中的??细菌，从而形成海洋??环境中碳循环最重要的一个??环节。据估 计，病毒每天能杀??死20%的微生物，是摧毁有害藻??类大量繁殖的??主要 力量，从而可以减少??藻类大量繁殖??对其它海洋生??物的威胁。而且，病 毒能够使细??菌细胞中的有??机分子得以释??放出来，从而刺激新生??细菌和 海藻的??生长。其次，病毒还是不同??物种间重要的??天然基因转移??工具， 它能够增加基??因多样性并促??进生物进化。一般认为，病毒在生物早??期 进化中扮演??了主要角色，现在病毒仍然??是地球上未知??基因的最大贮??藏 库。第三，病毒能够增强??海洋中的光合??作用，因此每年能够??减少大气 中3??亿吨二氧化碳??。 病毒对分子与??细胞生物学研??究也具有重要??意义。例如，在遗传学 研究??中，病毒能够帮助??我们理解分子??遗传学的基本??构架如DNA??复制、 转录、RNA 转录后??加工、转化、蛋白质转运以??及免疫学。在细胞工程 中??，某些病毒可以??作为细胞融合??的助融剂，例如仙台病毒??。在基因工 程中??，病毒可以作为??目的基因的载??体，使之被拼接在??目标细胞的染??色 总之，随着科技进步??，人类对病毒的??认识和了解越??来越深入，对病毒的利用??也必将更加广??泛多样。病毒对于人类??有利有弊，我们要辩 证看??待，同时还要与这?? 个敌人，同时也是朋友??继续深入交往??下去，知 彼知己，才能造福人类??！ 联系方式：139388?? 71678