第一章 病毒和露卡
一切的源头
这是一个关于人类命运的故事。
故事要从一百年前的一场战争说起：1914年至1918年，整个欧洲卷入了一场旷日持久的浩劫，一边是英、法、俄为首的协约国，一边是德国和奥匈帝国所在的同盟国。这场战争被第一次冠以“世界大战”之名，不仅因为它的战火延烧，遍及全球，更因为它史无前例的惨烈。在战争中，飞机、坦克、远程大炮甚至毒气，都第一次被用于人与人之间的杀戮。它们向人类展示着无与伦比的威力，肆意收割着无辜的生命。四年的大战，约3600万人伤亡，其中死亡人口达到了前所未有的1600万。
可是，和接下来的这次灾难比起来，战争和武器的杀伤力就相形见绌了。这就是人类历史上最严重的一场瘟疫，也是人类对病毒有了解以来，和它们的第一次全面对抗——“西班牙型流行性感冒”。这一名称的由来，并不是因为此流感源于西班牙。后来追踪到这场席卷全球的大流感，起源于美国的军营。
1917年夏日的一个下午，美国堪萨斯州哈斯克尔县的一个偏远农场里，一位名叫阿尔伯特·吉特切尔的小伙子在热切地等待着战争的到来。
此时的美国，虽然还处在一片和平的气氛中，不过年轻人依然对大洋彼岸的战争充满了兴趣。自“卢西塔尼亚号事件”以来，美国舆论和民间就充斥着对德国人的怒火，到这年2月的“美德断交风波”“齐默曼电报案”之后，美国便直接加入了对德战争。
不过到此为止，这场战争依然是华盛顿的政客和华尔街的资本家们的战争，美国以世界第一的经济实力，向英、法等参战国输送了大量军火、物资和资金，却还未派出一兵一卒。
联邦政府的算盘打得啪啪响，精明的美国人只要出钱出物，不需要牺牲自己的公民，便可以赢得这场战争。然而形势比人强，欧洲的局势在僵持了三年后很快急转直下：1917年3月，沙皇俄国在一片罢工声浪中倒下了，东线显然大势已去。德国和奥匈帝国一旦在东线没有了俄国人的压力，势必会全力进攻西线。到时候那条距离巴黎仅仅几十公里的摇摇欲坠的防线，以及那里面经历了三年大战、士气低落的英法联军还能不能守住，真的只有上帝才知道了。
于是，美国政府紧急动员，而前面提到的那位叫吉特切尔的小伙子也在其中。吉特切尔出生于一个普通的农场主家庭，虽然从小和父亲学习打猎、骑马，但他最擅长的是厨艺。来到训练营后，他就被分配去了炊事班。仅仅几天时间，吉特切尔就爱上了这份工作，而长官和战友们也对他的厨艺交口称赞。唯一美中不足的是，他感冒了。
后世的研究者分析，这次感冒的病毒可能在农场中就已侵入了小伙子的身体，也有可能是在他离家前最后一次狩猎的过程中，毕竟狩猎是一次和野生动物以及各种来历不明的病毒亲密接触的“绝好”机会。但不管是什么原因，总之，这个小伙子病了，而且病得不轻。几天后，在多种药物和治疗手段都不见效果后，小伙子居然靠着自己的抵抗力，奇迹般地活了下来。之后，他回到岗位，继续着自己的本职工作，直到战争结束。退伍后的吉特切尔回到了自己的家乡，在那里过上了平凡人的一生，直到老去。
不过，令所有人都没想到的是，一个可怕的恶魔，已经被吉特切尔带到了人间，这被后世称为“西班牙流感病毒”，这种病毒一点儿也不平凡。
毕竟是一百年前，军队中的训练营那糟糕的卫生环境，给了病毒在其中肆意交叉传染并且变异得越发强大的机会。秋天来了，堪萨斯的训练营中已有数千人病倒，数十人去世。而且当时美国的训练营，相对于全年无休的德国士兵，是有月假的，这更剧了流感在国内的扩散。
但这一切都不能动摇美国人去欧洲的决心，1918年春，数十万美国大兵齐集美国人口稠密的东海岸，随后又登上了拥挤的运兵船，经历了数十天海上颠簸，最终来到了法国的布雷斯特港。而这里更加拥挤，来自北美洲、非洲、澳大利亚、印度乃至中国的数以百万计的军队和劳工会聚于此，他们的目的地是燃烧着的欧洲战场。
今天，经历了数次疫情的人类已经明白了，这些年轻人的胸膛里不仅有颗跳动着的炽热的心，还有着已经被病毒感染的双肺。
欧洲，她来了。
越强大越脆弱
虽然第一次发现并命名病毒是1892年的事，但人类和病毒的斗争已有上十万年，可以说自打人类出现在地球上，就一直没有停止过与病毒的斗争。在那个漫长的没有现代医学的原始社会和古代社会，之所以人类没能被病毒消灭，得拜我们身体里一项神奇的能力所赐——免疫系统。
关于免疫的知识，我们后面再详谈，这里需要知道的是，一般的疾病往往有个规律，免疫力弱的人更容易遭到疾病的伤害。这也是情理之中，没道理不是这样。
可是“西班牙流感病毒”有一种可怕的能力，我们今天称之为细胞因子风暴。这种病毒能导致人体免疫系统的过度反应，而且免疫力越强、身体越健康的人，死去的概率就越高。
这就太可怕了，那个年代的青壮年刚刚经历了一场四年的战争浩劫，又必须面对几乎是专门针对青壮年的世界级瘟疫，这种给人类心灵带来的恐惧是后世难以想象的。
在这些染病的青壮年中，就包括当时32岁、年富力强的西班牙国王阿方索十三世。又由于1918年，世界大战还处在尾声，参战各国都严格管控新闻，防止疫情消息影响前线和后方的士气。因此，当时欧洲唯一中立的没有管控消息的大国西班牙便成了看起来疫情最早和最严重的国家。这也是后世人们称这种疫病为“西班牙型流行性感冒”的原因。
西班牙人虽然背了黑锅，但他们的“自黑精神”更强。在西班牙和讲西语的拉美，民间传说中就有女人为情而死，后化为鬼怪来杀害青年男性的故事。因此，他们便自娱自乐地将这一瘟疫称为“西班牙女士”。不管后世人怎么称呼，病毒并不关心这些，病毒的目的很单纯，就是感染尽可能多的人体，复制尽可能多的病毒。
从1918年美国远征军登陆法国起，第一波流感暴发便开始了，疫情从法国布雷斯特港开始向全欧洲扩散。但症状并不那么严重，充其量只是普通的流感级别，也就是说，即便在一百年前，死亡率也不会超过2%，不过由于感染的基数比较大，第一波流感导致至少十万人死亡。
同年秋天，病毒在非洲塞拉利昂和苏俄的阿什哈巴德发生了变异。病毒的变异有两种，一种是程度较小的“漂移”，一种是程度大的“转变”。这次变异显然是后一种，因为人们发现，这次疫情的致死率瞬间提高到5%～10%，已经不再是半年前的“小感冒”了。
病毒很快以疾风骤雨之势蔓延开来，8月从非洲传入美国和法国，9月初已经开始在整个北美和欧洲流行起来，到9月底，世界各地都出现了疫情。在疫情记录较完备的美国，当时的记载称20～35岁的青壮年为多发，且死亡率极高。除高烧和头痛外，患者脸色发紫、咯血、呼吸衰竭，加上并发的细菌性感染和心肌炎，最终导致大量死亡。
第三波流感发生在1919年冬，直到1920年，它才逐渐在世界各地消失。其可怕程度介于第一次和第二次之间。自此，这次人类史上最可怕的瘟疫终于结束了。从北极圈的阿拉斯加到南太平洋中部的社会群岛，几乎每一个人类涉足的地方都被传染，唯有当时亚马孙河口的马拉若岛上的部落例外。
而这次瘟疫更可怕的是它在短时间内的杀伤力，从1918年春在全球大范围流行，到1920年春开始陆续消失，两年的时间里，三次疫情暴发如同死神过境，造成了最少2160万人死亡，而那些近现代医疗卫生体系尚未建立的国家则难以统计，后世学者按照疫情的传播和发展，再考虑当时人口的分布情况推算，全球实际死亡人数在5000万～1亿。
是的，你没有听错，即使最保守的估计，这一病毒在两年时间里造成的死亡数字也超越了黑死病、天花、霍乱等历史上闻之色变的恐怖瘟疫花几十年甚至上百年才能达到的死亡数字。
怪异的病毒
幸运的是，今天的我们可能不会再面对这种级别的灾难了。比起一百年前的人们来，我们对流感已经多了很多了解。我们早就知道，流感是由病毒引起的，而病毒是众多导致人生病的病原体的一员。
那什么是病原体呢？很简单，我们把那些导致人、动物、植物生病的微生物都称为病原体。具体地说，就是细菌、真菌、原生动物、衣原体、支原体、病毒、朊病毒，这些形形色色的小东西们，我们都统一称为病原体。
然而仅仅认识这些是不够的，因为病毒其实是一种完全不同于细菌、真菌等的存在，因为细菌、真菌都属于生物，而病毒却不是生物。
病毒是一种介于“生物”与“非生物”之间的物质。
这基本是大多数现代生物学家的共识了。说白了，病毒不是我们通常意义上的“生命”。可是你要说它们是非生物，和大气、水、矿物这些是一种东西，那又非常值得商榷，总之是一言难尽。
有些读者可能感到疑惑：“商榷”是什么意思？难道就不能简单描述一下病毒的形状、结构和功能吗？但这并非笔者语言苍白，而是确实不那么方便。这一要求放在一般的生物上，确实是可行的，所谓“麻雀虽小，五脏俱全”。一般生物，哪怕是小到显微镜才能看见的细菌，都是有具体的形状和结构的，而哪些结构有什么功能，也往往很容易看明白。病毒则不然。
我们常见的细菌，如大肠杆菌，其大小约为1～2微米（1微米为千分之一毫米）。而最大的细菌约0.6毫米，只要眼神不是太差，是能用肉眼看见的。而病毒则普遍在10～300纳米（1纳米为千分之一微米），如流感病毒，是一个直径约为100纳米的圆球。
最后，大家要知道的是，我们生物课上经常提到的那种拿来做显微镜观测的草履虫（一种单细胞生物），其体长一般为200微米（0.2毫米）。
把三者比较一下，形象点说，如果病毒相当于一个小孩的体型，细菌则是双层大巴车的大小，草履虫则有20个鸟巢体育馆加起来那么大！而即便草履虫如此“巨大”，我们依然需要显微镜才能观测到。
所以，在病毒的大小尺度上，“麻雀虽小，五脏俱全”的理论就不适用了。当一个物体即将小到分子级别，其轮廓、结构对人类而言都是模糊的，今天那些病毒的高清彩图，其实是通过电子显微镜分析，再用计算机处理后的图像和模型。如同原子的结构一般，我们看到的那种类似太阳系的所谓原子内部结构的彩图，是不符合量子力学的结论的。这只能是人类的一种合理还原，其目的是让一般的科普学习者更容易理解。
说了这些，我们再来讲一讲科普爱好者容易理解的病毒是什么“样子”的。
以流感病毒为例，它们的形状类似一个长满了刺的汤圆。外面的“糯米”是蛋白质外壳，内部的“馅”则是一团遗传物质RNA。在外壳表面有一些突刺，它们主要是两种能与细胞内一些分子结合的受体，起到不同的作用。
这样就算完了吗？不，不，远远没有。病毒之所以难以描述，就在于它们的结构完全没有规律。流感病毒大多是这样的，但也有些长成了“面疙瘩”的样子，仿佛“汤圆”煮得太久散了形。至于其他病毒，更是奇形怪状。比如埃博拉病毒，长成了一个魔幻故事里的发卡状，还有艾滋病病毒，形状是个充满科技感的二十面体，更有甚者，比如噬菌体病毒，其形状简直是天马行空的人类都难以想象的。
不过总的来说，纵使病毒千奇百怪，人类的语言还是能概括出病毒的共性的。简单来说，病毒没有任何细胞结构，只有两个部分：内核是一团遗传物质（DNA或RNA），外部包裹着某些种类的蛋白质。共同之处仅此而已。
病毒的一生——非生非死
我们暂时抛开病毒纠结的结构，来谈谈病毒另一个有意思的地方吧——简单来看，病毒一生中还有两种形态：
一种是在细胞结构外的。
在细胞外，病毒根本就是一些没有任何生命特征的有机物灰尘或者粉末。
如果非要找个东西类比，这有点像一些药物。是的，我们服用的大部分药物，也可以捣成粉末状，它们的分子结构非常复杂，但也毫无生命特征可言。
一种是在细胞内的，这个就非常神奇了。
许多科普书都会告诉我们，寄生虫是如何在人体里发挥作用的：它们夺取人体的养分，并在人体内繁殖、壮大。而有些作品会把病毒类比成寄生虫，把细胞类比为人体，病毒在细胞里干的也是同样的勾当。
其实，这就大错特错了。
我们前面说过，病毒不是生物，那么生物的两个基本特征——新陈代谢和繁殖，简单来说，就是吃喝拉撒和生育后代，病毒都没有。
前面还说过，细胞外的病毒是一个完完全全的非生命体，如灰尘一般。而一旦病毒找到了细胞，它便会做出一些灰尘做不到的事情。
首先，病毒会用一种特殊的受体蛋白质，与细胞膜上的另一种受体蛋白质结合，然后骗过细胞膜，打开大门，进入细胞内部。这种奇怪的现象并不是生物的本能，而是病毒携带的这种特殊蛋白质，或者我们称之为“钥匙”吧，它的一种必然发生的反应。好比用对了钥匙，锁必定会打开一样。
进入细胞内部后，病毒上的一些其他分子又会和细胞内的一些分子发生反应，帮助病毒开始复制。病毒只有在细胞中才可以复制自身，而且它们并不是靠生物的那种方式来复制的。
之前说的寄生虫，甚至单细胞的细菌，它们在人体中首先会“吃”，也就是吸收营养，然后吃饱了才能“生”。也就是说，当摄入的营养物质足够多的时候，会把多余的营养物质分出来给下一代，或者说投资给繁殖行为。不论是有性生殖，还是有丝分裂，都得吃饱了再说。而“生”出来的新个体又会继续吃，长大了再继续生。对，你应该想到了，我们人类本质上也是这样的。
可病毒完全不是这种“吃—生—吃”的模式。
首先，它们没有细胞结构，更别提口腔、肠胃这样的多细胞动物才有的器官了。它们就是一丁点儿遗传物质包裹着蛋白质，说得明白点儿，它们是“实心的”。营养物质没地方存放，自然也就不能“吃”。
其次，病毒复制自身，却不依靠自身来进行，病毒的复制完全借助细胞内的细胞器来完成。细胞里的所有东西都是细胞自行“生产”的，包括遗传物质和蛋白质。这样，病毒的遗传物质和蛋白质自然也能借由细胞来生产。
病毒的蛋白质几乎都是细胞里有的东西，遗传物质虽然编码不同，但是成分相同，做出来也不难。病毒如果是一辆“坦克”，它会骗过细胞里的“拖拉机工厂”，给出一张坦克的“图纸”，让拖拉机生产线和工人生产一辆“坦克”。这种过程就是前面提到的“复制自身，但不依靠自身”，有人帮自己造下一代，那自然也不能称之为“生”。
更何况，病毒的复制过程真的就像造坦克一样，是各个部件分开“制造”的，最后再组装成一个完整的病毒。这和生物那种孕育幼体的有性生殖，以及一分为二的有丝分裂都完全不同。
这便是病毒诡异的一生。它们在细胞外完全没有生命现象，是彻头彻尾的“死物”。而一旦进入细胞，它们也并不能被称为“生物”。而是按照事先设计好的过程，利用细胞本身的各种功能，再借由细胞内的各种物质，组装成千万个新病毒。非生非死，果然是怪异的一生。
病毒的进化——叛徒or外族
我们在上一节讲述了病毒怪异的一生，那么，病毒究竟是怎么来的呢？
很遗憾，关于病毒的由来，即使到现在，依然没有一个证据充足的答案。我们知晓的只是当今科学界设想的几种假说。
对于一般的生物，这个问题其实很好回答，比如我们人类。
首先，我们可以去挖掘化石，挖出来化石后经过对比发现：早期的古人，他们的骨骼结构非常接近古猿。再结合比较解剖学和生物进化学的一般知识，基本可以推定人类是从某些古猿进化来的。
其次，我们还可以分析遗传物质，从而发现，人类和黑猩猩的关系非常近，和大猩猩的关系要远一些，和东南亚的红毛猩猩的关系则更远。那么可以想见，我们人类的祖先应该是一群接近人、又接近黑猩猩的动物。
这个问题在病毒身上却不好回答，毕竟病毒太小，根本不会形成化石。而且病毒的基因会根据它寄生的宿主而改变，同时还会在不同的病毒间交换基因。这种变化实在太快，人类迄今为止还没有有效的办法用分子生物学来精确定位。
又不能找化石，又不能找分子，关于病毒怎么来的，就纯粹是推测了。今天看来，有五种假说比较盛行，但这五种假说都没有决定性的证据。
第一种假说认为，没有细胞结构的病毒和有细胞结构的生物同时进化出现，甚至更早出现。毕竟简单的东西先出现，这种概率是比较大的。这么看来，病毒起码也有30多亿年的历史了，可以算是远古时期留下来的异类。
第二种假说认为，病毒是细胞里的遗传物质叛逃，属于生物细胞的众多遗传物质里最放荡不羁、爱自由的那群。
第三种假说则认为，病毒是一些寄生的细菌退化了。前面提过细菌，它们属于生物的一类，有细胞结构，和病毒的大小比例大概是小孩和双层大巴的差别。然而，细菌毕竟也是寄生生活的，也许它们中的一部分慢慢意识到细胞结构并没有那么重要。于是，有些细菌索性不破不立，它们退化了细胞膜、细胞质、细胞器等各种附属结构，只剩下一个光杆司令——细胞核。而近年来科学家发现的最大的一些病毒，实际上就是类似细胞核的结构，里面还是遗传物质，但外面已不仅仅是薄薄一层蛋白质外壳了，而是像细胞核一样，有一些类似核膜的结构包裹着。所以，这种说法是目前间接证据比较充分，也比较被广泛接受的。
第四种假说颇有点和稀泥的感觉，认为病毒是有多个来源的，有远古遗留的，有基因叛逃的，有细菌退化的，还有外星来的……
说到外星来的，对了，这便是病毒来源的第五种假说——外星物质假说。毕竟病毒和其他地球生物的差异实在太大，真要是外星来的也说不定。不过，笔者还是不太赞同这种一有问题就甩锅给外星人的做法。
毕竟作为科学假说，必须遵循奥卡姆剃刀（Occam’s Razor）的原则。也就是说，当一个问题存在多种理论能解释的情况下，我们应该选择其中假定条件最少的那个。关于外星来客的假说，其假定的成分实在太多，即使看起来合理，在正规的学术讨论中，也通常不考虑。
不过，虽然学者们不喜欢探讨这类东西，但对大众文化来说，这却是最有意思的假说了。看看《普罗米修斯》《异形：契约》等科幻作品，无一不是建立在这一假说的基础上。虽然这只是一种艺术化的想象，但还是能激发人们无穷无尽的创作欲望。
病毒的试炼场
说回开头的“西班牙流感病毒”吧，它们正如我们前面提到的，有着所有病毒都有的诡异结构，有着奇妙的一生，过着非生非死的日子，而且也有着神秘莫测的进化历程。在那个还把病毒视为细菌的分泌物的时代，在那个没有电子显微镜的时代，人类对那场大瘟疫的病因无从下手。加上当时绝大多数的遗体，为了防止传染都进行了焚烧，这也为后世的研究带来了难题。
但转机在1998年出现了，美国的一支科研团队在阿拉斯加的布瑞维格米申（Brevig Mission）发现了一具刚好被冰封了80年的爱斯基摩人遗体。据历史记载，在1918年11月，“西班牙型流行性感冒”传播到这里时，这个小聚居地一下子失去了80%以上的人口，可想而知，这具遗体也很可能携带了病毒。
科学家们说干就干，赶紧研究了起来，结果真的以此为突破口，发现了“西班牙流感病毒”的样本，并重建了病毒的红血球凝集素，这是流感病毒上最重要的两种化合物之一，其作用我们在后面还会详谈。最终的研究结论是，“西班牙流感病毒”和H1N1甲型流感病毒，也就是我们通常说的猪流感，是密切相关的同一类。
这种病毒一开始只存在于鸟类身上，而后通过一次非常成功的变异，从鸟类转移到了家猪和人类身上。而这次变异的发生便追溯到了1917年美国堪萨斯州农场的那位名叫阿尔伯特·吉特切尔的小伙子那里。
虽然关于病毒的由来，今天还存在许多其他的推论，但都不影响病毒是从鸟类发源的这一事实。
我们可以将这些传播病毒给人类的动物，统称为病毒的“试炼场”。
今天大家应该有所耳闻，很多致命的病毒，其源头都来自蝙蝠。比如那个让人闻风丧胆、源自非洲的埃博拉病毒，还有死亡率最高、潜伏期相当长的狂犬病毒，以及十几年前让一辈人记忆犹新的SARS病毒等。
而除蝙蝠外，鸟类是另一类极其可怕的病毒携带者。说起鸟类，大家首先想到的肯定是禽流感。不过，禽流感其实只是流感的一个分支，指的是那些只能通过鸟类传播给人类，而无法做到人传人的流感类型。而我们通常说的所有流感，包括“西班牙型流行性感冒”，其源头都是鸟类。
第三类毫无疑问是昆虫。登革热便是通过蚊子进行传播的，今天在许多欠发达地区，这一病毒依然是可怕的杀手。而如果放眼其他非病毒的病原体，黑死病的传播者是啮齿类动物身上的跳蚤；今天在一些热带的欠发达国家里，每年有高达百万人死于蚊子携带的疟疾；而蟑螂和苍蝇也是伤寒等流行病的传播者。可以毫不夸张地说，这一切都是昆虫们的“杰作”。
说到这，有读者朋友肯定发现问题了，为什么这些生物界的“试炼场”，都是会飞的动物呢？对了，动物界自身拥有动力飞行能力的只有四类，也就是说，飞行这个强大的生存技能，只独立进化出四次：分别是昆虫、翼龙、鸟和蝙蝠。翼龙已经灭绝了6500万年，我们也难以弄清楚它们和病毒的关系，但剩下的三个类群，个个都是“毒王”和“试炼场”。
为什么呢？
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