病毒存在的意义是什么,病毒算是生物吗,有生命吗?

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【2020年4月15日更新】

这个七年前回答过的话题,可能是由于新冠疫情的影响,最近收到了很多朋友的关注与鼓励。总觉得有必要写一些更新才对得起大家的支持。;-)

重读之前上本科时候写的一些观点和看法,还真的是一种很有意思的体验。

首先【声明】,我现在的博士专业是植物分子生物学与生物化学,我的研究课题是氨基酸代谢与线粒体功能,并不是病毒方向。因此,关于病毒方面我的知识面也有不足,我的观点来自于自己学习、掌握的一些关于病毒的基本知识。希望大家在看我的回答的时候,带着批判的态度,带上自己的思考。如果对这个话题很感兴趣的话,可以多看看相关方面的资料。

关于病毒的生物学概念和相关科学知识,大家可以参见维基百科的以下两个词条。

关于存在的意义,7年前我的回答已经很能代表我的观点。但我想要补充的是,自然科学是对自然界的观察与认识。科学家们是在自然界当中发现了病毒这种存在形式,进而开始对它进行研究。所以,病毒并不像一台电脑或一双筷子这样的人造物,它不是被人工设计出来的。关于病毒的起源也有很多假说,在此不多赘述(感兴趣的朋友请看第一个维基百科词条)。

病毒的发现得益于19世纪微生物学的发展。科学家们发现了一种比细菌还小的微生物,后来经过鉴定,将它称之为病毒。

1884年法国微生物学查理斯·尚柏朗发明了一种过滤器(现称作尚柏朗过滤器或尚柏朗-巴斯德过滤器),它的孔径比细菌还小。他想用这种过滤器过滤含有细菌的溶液,以完全去除里面的细菌[2]。1890年代初,俄国生物学家德米特里·伊凡诺夫斯基在研究现在我们所说的烟草花叶病毒时就用到了这种过滤器。当时,他从染病的烟草植株那里剪取了一些烟草叶并将它们碾碎。随后,他发现,这些碎叶的提取液在通过尚柏朗过滤器后仍然具有感染性。

细胞的结构与主要功能

在对病毒进一步介绍之前,就不得不先简要概述一下细胞的结构与功能。已经了解的同学可以自行跳过这一部分。

图1. 细胞结构模式图(来自网络)

这张图(图1)我相信很多朋友都在高中课本上见到过,虽然只是一个示意图,但可以方便大家了解一些基本的概念。无论是动物细胞还是植物细胞,一个细胞最主要的结构特点有以下几点:

  1. 细胞膜:其上有很多蛋白质受体,是细胞的内外物质进出的大门
  2. 线粒体:氧化磷酸化(有氧呼吸)的场所,为细胞的活动提供能量
  3. 细胞核:遗传物质的储存与表达场所,负责DNA的转录(根据DNA上的信息合成mRNA)
  4. 核糖体:蛋白质翻译(根据mRNA上的信息合成蛋白质)
  5. 内质网:对蛋白质进行正确的加工与折叠
  6. 高尔基体:运输经过加工好的蛋白质分泌和运输的细胞器
图2. 不同细胞器的电子显微镜照片(来自网络)

通过电子显微镜,我们可以观察到细胞器的内部结构(图2)[1]。图2当中的细胞器结构,更加接近细胞里的真实情况。

划重点

总的来说,细胞要正常的生活就离不开各个细胞器的通力配合。

细胞膜是细胞的戍边官兵,负责敌我的识别。细胞核是细胞里的司令部,负责遗传信息的储存与表达调控,来总体指挥细胞生活的方方面面,细胞各个部分发现什么问题也会反馈给细胞核来统一规划。蛋白质相当于细胞里的工人,很多活都需要蛋白质来干。DNA和mRNA是蛋白质合成的蓝图,来决定它将来“成长”为一个什么样的蛋白质。当mRNA从细胞核出来以后,与核糖体结合进行翻译,这时的蛋白质被称之为肽链,因为它还很稚嫩(核糖体就像幼儿园一样)。接下来,被翻译好的肽链被送进内质网进行进一步的折叠与加工,让它具有完整的功能(内质网就像大中小学校一样)。此后,蛋白质就独立成人,可以肩负起自己的职责了。有的蛋白质就在细胞里发光发热(被分配到细胞的各个细胞器去工作),有的蛋白质还要远行,就跑到高尔基体(就像机场),然后被分泌到细胞外。而线粒体则是细胞的能量工厂,负责利用细胞吸收来的各自物质合成能量,并提供给有需要的地方。

有了以上对细胞功能的认识,我们再谈病毒,就会更容易理解很多。

病毒的生活周期

在我看来,病毒可以理解为一种特化的生活方式(图3),就像植物、动物以及微生物一样。每种生物类群都有自己的生活方式与生命周期,也与其他生物之间有着各种各样的关系。

图3. 丙型肝炎病毒(HCV)的生命周期(来自网络)

以丙型肝炎病毒(HCV)为例(因为我在网上没有找到其他更好的图),病毒侵染细胞主要分以下几个步骤:

  1. 病毒结合细胞表面受体并进入细胞(欺骗细胞它是自己人
  2. 病毒脱去蛋白质外壳,释放自己的遗传物质(核酸,DNA或RNA)
  3. 病毒遗传物质指挥细胞的翻译系统(核糖体与内质网)翻译表达病毒自己的蛋白质,只有这样病毒才能做自己想做的事情(复制自己)
  4. 子代病毒的合成与组装
  5. 借助宿主细胞的高尔基体释放分泌子代病毒

这也就是为什么,病毒必须依赖侵染细胞才能完成自我复制,因为这整个过程都依赖于宿主细胞的帮助。

所以,病毒更像是潜伏在细胞里的间谍,借助细胞已有的能量与系统来实现自我繁殖的目的,不管宿主细胞的死活。它却省去了平时建设细胞与维护细胞功能的繁杂工作,平时跟死的没两样,只要遇到可以侵染的细胞,就立马作威作福起来了。

理论上讲,只要这个细胞上有病毒能够识别的细胞膜表面受体,病毒就能够入侵该细胞。这个细胞可以是人体上千千万万个细胞当中的任意一个细胞。

看到这,你再想想,病毒存在的意义是什么?病毒算生命吗?

你品,你细品!



【以下为2013年的回答】

关于这个问题嘛,我之前也思考过。
尤其是在大学学到进化和微生物学的相关章节的时候。
关于第一个问题,【病毒存在的意义】。
意义本身就是一个相对性的概念,我们必须给定一个【环境】或者【前提】,才能谈意义。如果楼主只是这么空泛的说一个意义,那么,就如谭先生评论的,他的存在本身就有意义。
我试着选几个角度,来谈谈病毒存在的意义。

1.进化角度
病毒的存在,是沟通无机环境与生命有机体的一个【界限/gap】
病毒的成分主要是生物大分子——蛋白质、核酸。
针对病毒的研究,或许可以揭示生命的起源以及阐述核酸与蛋白这二者关系。
从这个方面,我们可以把病毒的存在理解为漫漫生物进化路上,特立独行的一支。

2.生态角度
病毒一般都是寄生生活的,它们并不能独立生活。
由病毒我们可以想象出一系列寄生生活的生物,它们涵盖了广泛的生物类群。
如植物中的菟丝子,动物中的例子就不胜枚举了。
寄生代表的是一种生活方式,也是一种【生态位】。
我们可以简单地理解为我们这个庞杂的人类社会中,总会有一批人,是靠剥削别人过日子的。它们并不自己创造价值,而是依赖于别人过活。
从目前的角度来看,这种营生手段,虽然不能让你富甲一方,但温饱总是能解决的。
病毒的生活方式就是一种经济型生存的代表。以最少的投入,获得最大的回报。
归根到底还是为了生存。

3.致病性角度
通过病毒这个名字,我们不难看出它显著的特性就是它的致病性。
这个呢,我感觉它在生态系统中起到【负调控】作用,以刺激其他物种的进化。
正是由于多遗传变化性的病毒的存在,才促使着整个生物圈内的物种朝向一个更加适应环境的方向进化。

【病毒是生物吗?有生命吗?】
这其实关键在于两个概念。
包括生物学在内的所有人类学科,都是通过引入【专业术语】或【概念】来起到简练传递信息、沟通交流的作用。
e.g.如果我说【水】这个概念,就不必跟你讲他的化学式是H2O,也不必告诉你它的熔点沸点等物理性质,也不必拿出一盆水过来比划比划。瞧,这就是【概念】的作用。是为了让我们简略地表达和沟通。

【生物】和【生命】这两个词也同样只是一个概念。
显然,【生物】这一概念的提出,是建立在【生命】的概念的基础之上的。

【生命】

泛指有机物和水构成的一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象(能够稳定地从外界获取物质和能量并将体内产生的废物和多余的热量排放到外界)、能回应刺激、能进行自我复制(繁殖)的半开放物质系统。生命个体通常都要经历出生、成长和死亡。生命种群则在一代代个体的更替中经过自然选择发生进化以适应环境。病毒在有寄主可寄生的时候,会表现出生命现象;但在没有寄主可寄生的时候,不会表现生命现象,所以病毒是介于生命与无生命物质之间的一种奇妙的生物。 via.百度百科:生命_百度百科


其实从分子生物学和细胞生物学的角度来看,上面这个概念显然已经不能适应迅猛发展的生物学了。
举个例子,【植物】曾被定义为不能运动的、可以进行光合作用的自养生物。
但越来越多的研究表明,植物也是在运动的。如向日葵的花盘跟随太阳的运动,植物根茎叶等器官的生长,根的向重力性……

生长与变化可以说是生命的本质内容。
从这一角度来看,病毒当然是有生命的。

生物学内的【专有名词】和【概念】系统相对于其他学科来讲,显得十分的不精准。比如上面的【生命】的概念,很显然他是需要通过大段的描述才能阐述清楚的。

对于某一概念的认识、发展和推翻的过程,正是科学前进的过程。

参考

  1. ^https://www.tes.com/lessons/F8tVRV853ocriQ/topic-1-1-and-1-2-cell-theory-and-ultrastructure

谢邀

虽然我是做病毒的没错,但这题真没法答啊T^T

某一种生物存在的意义是什么?

为什么我们就一定要给它的存在找个意义?

它存在就是存在,它存在的目的不是让你觉得有意义。

人类存在的意义是什么?为了让地球更美好更牛逼么?地球又没意识才懒得管你。

一定要说的话,生物存在的意义就是为了存在,干,这话说出来我自己都没看懂。

病毒算不算生命?这个问题一直是个争议的问题,但我认为这是个闲得蛋疼的没有价值的问题。我们太想一句话一句话定义完所有的事情,就像我们小时候总想搞清楚谁是好人谁是坏人,但很可惜人性是复杂的。那么进化了数亿年的自然界显然就是个比人性更加复杂的存在。因此,想要准确地画一个界限分明的圈,圈里就是生物圈外就是非生物是不可能也没有必要的。我们只需要知道,这东西和我们经典定义里已知的东西有什么共性,因而我们可以用哪些手段去研究它,就足够了。以我浅薄的知识,我不认为精确界定出病毒到底是不是生物会对病毒研究或者其他什么生物研究产生什么巨大的推动。

因此,病毒是一种与经典定义中生物有一定共性,依赖细胞生物的存在而存在的玩意,至于一定要抠定义说它到底是不是属于生物,这个问题没有实际意义。