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44_avatar_small 楼主: 阿阳937
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生物进化中,病毒存在至今有何意义?

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online_member 发表于 2020-2-6 12:35:30 | 显示全部楼层
免疫系统:有病毒入侵了,我把体温调节到40度,病毒会受不了。

我:我也受不了啊

免疫系统:我承认我有赌的成分

但是今天你和病毒必须死一个

生物进化中,病毒存在至今有何意义?475 / 作者:13633808 / 帖子ID:56064

https://www.zhihu.com/video/1205499528293687296
生物进化中,病毒存在至今有何意义?375 / 作者:13633808 / 帖子ID:56064
online_member 发表于 2020-2-6 12:36:01 | 显示全部楼层
过几年就出来一下,告诉人们生于忧患,死于安乐。
某种程度上思考一下,这柄悬在地球上物种头上的利剑,过几年就会有新的类型,新的变异,出来提醒人们,好好的努力认识未知的事物,探索未知的科学,做足充分的准备迎接未知的未来
online_member 发表于 2020-2-6 12:36:16 | 显示全部楼层
从计算机科学出发:(动态分配与资源回收)
生物与病毒的关系就像是构造函数与析构函数的关系。
生物属于消费者,像程序一样会占据内存,内存100%时系统卡顿,也就是所谓的物种灭绝级别的天灾之一。


正如,有报告指出,现在人口太多了,按这种增长速度下去,20XX年时,我们只能吃昆虫了。
医学实则就是延长资源回收的时间,所以某些宗教信仰不看病,顺其自然(相信自愈能力),这样能使资源回收的时间缩短。


简单说,病毒存在的意义就是维持地球生态圈平衡。倘若有一天,人类战胜了所有病毒,那么人类自身就会成为毁灭地球生态系的病毒了。
online_member 发表于 2020-2-6 12:36:21 | 显示全部楼层
生命的意义在于生命本身。就像王小波说的,草长大马发情,并没有什么目的,这就是存在本身。那生命是什么呢?它是混沌无序的宇宙中偶然诞生的有序结构,仔细想来这太神奇了,有茫茫宿命,有莫测天机,但似乎又是必然的(根据耗散驱动理论)。自从这种有序结构诞生的那一刻起,它的唯一使命和意义就是维持这种结构稳定地存在下去,一切生命都是如此。但维持这种结构的手段,只有靠运气二字,就是靠随机变异,在与环境的复杂交互中寻找稳定复制的道路。在运气这方面所有生命都是平等的,在生命史几十亿年这种尺度下,并不存在什么绝对优势的物种,因此也就不存在“生物的进化是向着更优势的方向进行的”这一说法,这是对“进化论”的典型误解。实际上所有优势都是局部的、临时的,只是暂时对环境的适应更好罢了,但环境的变化也是随机的,今天适应的好不意味着明天也适应的好,因此在生命的舞台上,真真是你方唱罢我登场。以病毒为例,我们看病毒,觉得它们low,完全没有理性,纯粹瞎碰运气,但就算有理性、会思考、会计算,号称万物灵长的人类,在大的时间尺度上也只有靠瞎碰运气才能找到生存模式,并没有什么理性选择的余地(智力的高度发达能不能使人类突破演化的限制,尚有很大争议)。然而我想答主想问的,并不是病毒本身有什么意义,而是它对人类有什么意义。人类作为生命形态的一种,也是要在和环境的复杂交互中探寻自身存续的道路,那么病毒作为环境的一部分,它们很大程度上塑造了人类的历史、文化,甚至塑造了人类本身,下面就说说这些病毒中比较著名的几个。
一、天花
若论杀人数目之多、对人类历史影响之大,所有病毒中唯有天花,它曾是欧洲人观念中的宿命疾病,是一生中注定要遭遇的,也是人类迄今为止唯一战胜(彻底消灭)过的病毒。大约在1万年前,这种原本只在猴子、牛,或者老鼠身上的病毒发生了一次重大变异,跨越种间隔离,开始感染人体细胞。历史记录中第一例天花患者是公元前1149年登基的古埃及法老拉美西斯五世。这位3100年前的君主留下了一份纸草文稿,上面记录了他在位时的财政状况,此外还记录了他当时发病的情况:浑身起满红色丘疹,几天之后丘疹破裂,疼痛难以忍受。很多医生给他治也治不好,这些医生也没见过这种病。拉美西斯五世一怒之下杀了好几个医生,但也没有用,几天之后他自己也死掉了。在被制成木乃伊的脸上,脖子上,还有肩膀上,都可以看到非常明显的被天花感染后的痕迹。天花仅在20世纪的100年间就造成了3亿人以上的死亡,算得上是历史上最严重的疾病了。天花虽然强悍,最终还是被人类消灭。其实在这件事上,人类也是靠了运气。首先天花病毒非常稳定,几乎不会发生变异,那么对于对手(人类)而言,就是一个固定的靶子。其次天花有个猪队友牛痘病毒,牛痘病毒对人体危害较小,但人体对牛痘产生的抗体对天花也有效。最后,天花只有人类一个宿主,在其他动物体内无法生存。同时具备以上三个特征的病毒到目前为止仅有天花一例,可见人类是多么好运。由于靠空气传播 ,天花在人类中的分布是比较平均的,就是说不分种族贵贱,人人都可能感染。那么处于历史关键节点的人物若是感染了天花,历史的进程便可能因此而改变。康熙是一个例子,他因从天花中恢复而被顺治帝立为继承人,类似的例子还有林肯、斯大林,他们都感染过天花。假如这些人物没能逃脱天花的魔掌,人类的历史一定会大不相同。历史上还有因关键人物被天花杀死而改变了政体的例子。1714年,54岁的汉诺威国王乔治一世被立为英国国王。乔治一世是个德国人,一句英语也不会说,然而英国本土王室继承人全部患天花去世,根据当时英国的《嗣位法》,他便成了英国国王。由于对英国完全不熟悉,乔治一世在位期间基本上对英国采取无为而治,把所有大小问题全都留给英国内阁自己解决。久而久之,内阁大臣中就自发地选出了一个主持会议讨论的人,内阁制就渐渐代替了英国从前的君主制,国王这个职位就名存实亡了。
二、HIV
艾滋病毒,这是当今知名度最高的病毒了,几乎人人“谈艾色变”。它也是目前人类投入研究经费最多的病毒,在全球流行30多年以来,一直挑战着科学家,也挑战着人类的免疫系统。HIV病毒主要感染人体“辅助T细胞”,这是多种免疫细胞里中的一种,它平时的工作像一个将军,发号施令,而不是冲杀在一线的士兵,这个将军负责下令攻击还是不攻击,攻击的话是伏击还是全线压上。所以如果将军被搞定的话,士兵再多也没有战斗力,也就没有免疫力了。HIV 病毒外壳有一种像大头钉一样的蛋白质,它钉满了整个 HIV 病毒的外观,这个大头钉一样的蛋白质头部的形状,和辅助 T 细胞细胞膜上的一个受体正好可以配对,就像六角形的大头钉正好可以镶嵌在一个内六角的凹槽里那样。HIV 病毒进入辅助 T 细胞后,并不马上发作,它要沉寂一段时间,几个星期或者几个月都有可能,但它总归要借一次机会激活自己,这种机会一般都是患者的身体出现了一次感染,接着 HIV 病毒就开始在辅助 T 细胞里大量复制自己。此时,辅助 T 细胞就不再是什么“将军”了,它此后的一生的任务就是按照 HIV 病毒里的 RNA 的指令制造出更多的病毒。它作为将军的本职工作,就是那些指挥士兵攻击还是防守,伏击还是突击,已经完全忘在脑后了。所以人体虽然还有免疫细胞,但数量和活动能力上都完全应付不了外界微生物的入侵,最后,人便会死于各种细菌或病毒感染。HIV难对付,主要是因为它变异频繁,这一点和天花完全不同。普通人的免疫系统识别 HIV,靠病毒外壳的那两种蛋白,而这两个蛋白质太容易变异了,免疫系统刚刚识别出来,刚叫来大批的士兵打算围剿,它换衣服了,免疫系统又不认识了,于是它就能反反复复逃过免疫系统。抗病毒的药物也特别难设计,因为药物一旦设计出来,它的分子结构就固定了,它也只能固定地消灭某一种类型的外壳,这个外壳一变,药物也就失效了。然而在多年的艾滋病研究中,也发现一批感染HIV却不会发病的人,这类人称为“非凡控制者”。非凡控制者的免疫系统似乎不管病毒外壳怎么变,总能识别它的芯是 HIV,就好像它们可以透过外壳,直接识别病毒内部那几个不变的蛋白质一样。这就说不通了,免疫系统不可能隔着好几层还能识别一个东西内部蛋白质的特性,因为说到底,识别过程就是一个化学结构表面的电特性吻合与不吻合的判断,吻合就咬住你,吞掉你。而内部的电特性不会隔着好多层膜还表现出来的。那么是怎么认出来的呢?经过几年研究发现,非凡控制者的一个蛋白质发生了突变,这个蛋白质影响的是病毒进入细胞膜时的大门,在非凡控制者身体中,病毒进入之后,变异后的门会在门口留下一滩标记物,这滩标记物是稳定不会变的,是它引起了免疫系统的注意。实际上,普通人身体里也存在非凡控制者的那段DNA序列,只不过处于静默状态,不会表达成蛋白质。而人类98%的DNA序列都处于静默状态,我们很难猜的出这些沉睡的序列在漫长的演化史中起过什么样的作用,对付过什么样的病毒。因此,很大程度上我们可以说,病毒塑造了人类自身。
三、H1N1
若问1918年发生的最重要的事件,很多人会说是一战。的确,一战对人类历史影响深远,然而论破坏力,则远远比不上1918-1920年全球爆发的“西班牙大流感”。这次流感共感染5-10亿人,占当时全球人口的30%-60%,爆发的前半年就死了2500万人,总死亡数4000万到5000万人,是战争杀死的人数的三倍,论凶猛程度,史无前例。这次流感还有一个突出特点,就是青壮年(20-40岁)死亡率显著高于其他年龄段人群。这是为何?想查清这件事还真是费了挺大劲。虽然在一战前人类就知道有一种病原体比细菌小得多,但那时没有电子显微镜,看不到这种病原体。直到1933年,三位英国科学家才第一次分离出流感病毒,才知道原来过往历史里让我们流鼻涕,发低烧,一周左右就好的那种病是由这个东西引起的。当时在实验室里就给这株病毒起名H1N1。H代表病毒外壳中的其中一种蛋白质,叫血凝素,N代表外壳上另一种蛋白质,叫神经氨酸酶。目前人类一共发现了16种血凝素和9种神经氨酸酶,第一种被发现的流感就叫H1N1,按序号排,像H16N9这种流感病毒就是最后期才发现的。2007年加拿大公共卫生署的科学家克巴萨重建了1918年的病毒,用它感染了7只猕猴,又用2007年流行的H1N1病毒感染了另外3只猕猴,作为对照组。把这两个组一对比就发现,这10只猴子在初期都激起了它们免疫系统的强烈反应,但3天之后,感染了现代H1N1流感病毒的3只猴子体内的病毒慢慢减少,症状逐渐减轻,最后就恢复了。另外7只感染了1918年大流感病毒的猴子,免疫反应的强度却不可抑制地增长,它们的肺部组织都出现了严重损伤。进一步分析发现,1918年大流感病毒里,包含了一种编号是NS1的病毒蛋白,它能调控人体对病毒的免疫强度,调整免疫强度像HIV这个病毒也可以,它是让我们失去保护,是反方向的,把免疫强度调弱,而NS1毒蛋白,是让免疫反应持续增强。那些青壮年之所以死亡率很高,就是因为他们的免疫系统功能完善,比较强,被病毒蛋白利用,所以免疫系统在发病之后非但没能保护身体,反而成了致死的原因。
最后,从一个程序员的角度看,生命就像一个能够自我变换源代码的程序一样,在混沌的宇宙中不断地迭自我迭代,努力地运行下去。这一切有什么意义?假如热力学第二定律正确,那么总有一天宇宙会归于热寂,那时,一切继续运行的可能都被探索到了尽头,仍然是要停机,这听起来有些悲哀,但在那之前,程序运行的意义就是运行本身。从这个角度看,所有程序也都是平等的,它们在共同探索着运行下去的可能。当然从个人角度,必然会带着自己的贪嗔痴偏爱某一类程序,例如人体这种程序。从这个角度看,病毒就像一个bug,或者异常。然而对于优秀的程序员而言,异常是通向真相的窗口。当一切正常运行时,你会以为自己生活在一个理想的世界:要访问的文件总是在那里,要读写的内存也早已分配好,cpu忠实地按照你给定的顺序一条一条地执行着指令。然而异常会让你认识到事实并非如此,通过对异常的研究你才能更深刻地理解计算机系统。同理,正是通过对病毒的研究,人类才能更深刻地认识自己的免疫系统,在很大程度上,“认识你自己”这一古老的忠告要靠研究病毒才能实现。
online_member 发表于 2020-2-6 12:36:39 | 显示全部楼层
生命需要进化。
没有研究就没有进化。
没有应用就难有研究。
没有需求就没有应用。
没有损失就没有需求。
没有对抗就没有损失。
病毒带来对抗。
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