颠覆常识的“巨大”病毒

病毒小而简单——对病毒的这种定义正在动摇。这是因为进入21世纪，明显更大、具备复杂结构的“巨大病毒”相继被发现。这种病毒的尺寸远远大过属于微生物的细菌，具备本应只有生物细胞才拥有的膜和大量基因。面对颠覆常识的奇特形态，研究者有些困惑。还有观点认为如果巨大病毒不断进化，最终将诞生超乎想像的生命体。

1992年，在英国一家医院捕捉到的变形虫感染了某种东西。以通常的显微镜观察，大小为750纳米。研究人员认为“是细菌”，根据地名定名为Bradford球菌。

到了2003年，情况发生显著改变。通过能看得更细微的电子显微镜进行分析，发现其外形类似于病毒，呈“正二十面体”。国际科学杂志上刊登了认为其“属于病毒”的论文。这种病毒大小与细菌非常接近，取英语“mimic（相似）”一词而命名为“拟菌病毒（Mimivirus）”。

此前的病毒最大仅为200纳米左右。由于很小，难以独立存活，没有被视为像细菌那样的生物。巨大的拟菌病毒动摇了属于“非生物”的病毒与生物的界限。

为何仅仅是更大就引发争论呢？鲸鱼和大象虽然体型巨大，但并没有被认为“与生物不同”。而病毒的大小之所以至关重要，是因为如果过大就不符合病毒的“定义”。

病毒在1890年代作为能穿过细菌无法通过的“过滤器”孔穴的未知病原体而被发现。当时发现的是感染烟草和牛的病毒。

1930年代，人类能够通过电子显微镜详细观察病毒。“小”是病毒的代名词，拟菌病毒的大小不在一般范围内。

进一步给研究人员造成冲击的是其奇特形态。拟菌病毒有脂质膜包裹遗传物质DNA、3层外壳覆盖外侧，表面甚至长有纤维。普通的病毒仅以外壳包裹遗传物质。

日本神户大学教授中屋敷均表示，“在基因组（全部遗传信息）和基因数量方面也超过一部分细菌”。拟菌病毒的遗传信息量约为120万碱基对，达到小型细菌“支原体（mycoplasma）”的2倍。

除了拟菌病毒外，还有其他巨大病毒相继被发现，2013年发现了椭圆直径达1000纳米的“潘多拉病毒（Pandoravirus）”，2014年发现了直径达到1500纳米的“阔口罐病毒（pithovirus）”等。潘多拉病毒的遗传信息量约为250万碱基对，超过了具有细胞核的“真核生物”中最小的种类。

遗传信息量大与哪种能力有关尚不明确，不过，其中一部分已经跟生物非常接近。病毒无法靠自身力量增殖，这是其与生物的区别之处。不过，科学家也发现了完全具备20种有利于增殖的基因的巨大病毒。

有的巨大病毒也拥有“免疫系统”。获得“噬病毒体（virophage）”这一外敌的部分DNA，当噬病毒体再来寄生时，就把这段DNA切除掉。这与细菌及古细菌的免疫机制相似。

日本东京理科大学教授武村政春表示，“如果拥有作为蛋白质合成场所的基因，巨大病毒可能会成为一种新的生物”。

巨大病毒是如何产生的呢？武村表示，“大多认为病毒从感染生物那里不断夺取基因”。有种说法认为，病毒在生物细胞内自我复制时，获取了生物的DNA，从而变得巨大。此外，还有其他谜团没有解开。武村发现的巨大病毒中有一种“美杜莎病毒（Medusavirus）”，虽然是病毒，但能够制造用来折叠复杂DNA的蛋白质。人类等真核生物也有同样的机制，但也被指出有可能是病毒先“发明”的。

人类已知的巨大病毒有100多种。这一发现引起了“应该承认病毒属于生物”的争论。支持派强调病毒的大小和复杂性，而反对派则反驳称“病毒不能靠自身力量繁殖，也不能发生维持生命的化学反应”。中屋敷教授认为“病毒也会繁衍子孙，不断进化。尽管没有像生物一样的细胞，但或许也可以称之为‘生命’”。如何在生物与其他物质之间划定界限？巨大病毒正在迫使科学界对生物重新定义。