病毒是怎麼想的?

病毒作為寄生生物雖然脫離寄主就無法存活,聽起來充滿了邪惡感,但是它同樣是一種生命的表達形式。既然是生命,就跟我們人類一樣有著生命體最基本的訴求,那就是生存下去。可見病毒雖然可怕又可恨,但病毒和人的碰撞也無非是一場生存的較量和演繹。那麼病毒到底是怎麼“想”的?它“計劃”要怎麼生存下去呢?


追求最大概率的生存也是最小概率的滅絕無外乎兩條策略:單個生命體追求更長的壽命;在個體生命完結之前追求更多的後代繁殖。前者有個天花板就是永生,因為我們知道“死物”或許可以永存但“生物”出於很多複雜的“技術原因”卻不能永生,而且對於單個生物體來說不但不能永生,就連略為突破一點種群平均壽命都存在極大的挑戰。這也就提出來一個技術性挑戰,既然個體無論壽命多長最終死亡的概率都是1,那麼在沒有第二條策略“繁殖”的幫助下最小滅絕概率就無從談起。可見第一條生存策略根本就不是一條根本原則,它只能是“繁殖”這一策略的輔助策略從而一道實現最小滅絕概率的終極目標。


很不幸,病毒深知這些道理,所以同其它流行性傳染病病原體一樣都有著非常明確的行為模式。首先殺死寄主從來就不是目的,繁殖才是。因為人體與一種新病毒第一次相遇時可能會進行殊死搏鬥,病毒快速贏得這場戰爭寄主會死,輸掉它自己會死,都不是最佳結果,在雙方未分勝負之時繁殖後代並使其成功跳躍到下一個寄主身上才是最佳策略,一旦成功跳躍原寄主體內的戰爭輸贏也就不再決定全局了。


既然如此病毒為什麼乾脆不要危害寄主、和平相處或者輕微危害寄主、使得殺死寄主的過程非常緩慢而為自己的繁殖和傳播贏得時間呢?這個問題要從幾個角度去理解。首先病毒並不長腿,無論在原寄主體內繁殖了多少個體都無法自己跑到新寄主身上,它需要寄主產生各種感染症狀,比如最常見的咳嗽、流涕等使得寄主能很“高效的”把病毒通過飛沫、體液等傳遞給下一個寄主,所以很嚴重的感染症狀也許只是不得已而為之的“副作用”,而當這些症狀足夠強烈時(病毒想要的)也意味著感染足夠急劇從而威脅寄主生命(病毒不一定需要的)。


其次,既不被殺死、也不殺死寄主的微妙平衡對初次見面、互不知底的戰鬥雙方來說是很難實現的。這就好比隨便取一個數字,我說它很有可能大於5這話沒啥錯,別人猜它小於5好像也不是不可能,但是我說這樣一個隨機數不多不少非要正好等於5真的就是非常非常小概率了。這也解釋了美洲原住民第一次接觸歐洲殖民者帶來的傳染病時病死率如此慘烈的原因正是病原體與對它來說一個全新的人類社群“初次見面”。正如Jared Diamond在其著作《槍炮, 病菌與鋼鐵》中所闡釋的那樣,各種傳染病要麼壓倒性的爆發、要麼很快銷聲匿跡的特點解釋了為什麼只有當社會的人口規模和流動性達到一定規模之後才“養得起”流行病。一個孤立的原始部落被傳染病病毒侵襲後要麼大部分成員很快通過免疫系統消滅病毒而痊癒(少數成員死亡)、要麼就是在很短的時間內全部成員死亡而與傳染病一起玉石俱焚,這兩種情況都決定了傳染病雖然能發生但無法持續流行。相反,近、現代社會大部分人口聚居區人數多、密度高、成員流動性強,病毒在寄主人群間跳躍的基本策略很難被壓制。這是因為病毒致病性不強也總能找到免疫力較弱的寄主繼續繁殖傳播,最典型的例子就是每年的季節性流感;病毒致病性很強造成大量傷亡也總有更多寄主作為病毒的下一個跳板持續下去直至所有具有特定病毒免疫的人群倖存下來,例如歷史上的天花大流行。可見雖然在單個寄主身上病毒與免疫系統很難達到平衡,但是在整個病毒種群和寄主種群的尺度上“流行”過程本身就是一場戰爭的平衡態。那麼肯定有人會問流行病銷聲匿跡的時候這種平衡不就被打破了嗎?那其實要看流行病過去之後病毒到底去哪裡了,是不是真的完全消失了。很不幸,很多我們熟知的流行病治病病毒在大爆發之後也並沒有消失,只是傳播並潛伏在一個不引人注意的邊緣寄主群體/個體中罷了(一種更隱性的平衡態),例如季節性流感潛伏、變異之後便又會在新的一年“如約而至”。使局面更加複雜的是這些在我們視線之外的邊緣寄主群體也可能是動物,例如目前的主流研究結論就認為SARS和新冠狀病毒都與野生蝙蝠有關。作為一個物種,蝙蝠通常具有數量大、密度高、活動範圍廣的種群特點,正是病毒理想的“平衡態”寄主,一旦特定病毒通過演化、變異突破了人畜共傳的最終障礙,跨物種交叉傳播更成為了病毒追求自身種群最小滅絕概率的超級策略。事實上,人類歷史上大部分流行病致病原都有動物起源的相關證據。


最後的一個角度去理解病毒的生存策略,我們要來說說上述第二條理由裡埋下的一個伏筆,那就是為什麼我們總要強調病毒與寄主你死我活的“初次交鋒”呢?多次交鋒難道有什麼不同嗎?可怕的病毒還想過要和我們“和平相處”?答案是肯定的,但是我只想給出一個或許會讓你震驚的研究結果:經過數百萬年各類病毒與人類的物種之戰,研究表明現代人的基因組中有將近10%的基因序列有病毒起源,而且很多與人類基因融為一體的病毒基因還對人類的進化產生了相當深遠的積極影響。對於個體來說,這種數百萬年的交鋒所換來的“微妙平衡”在每次傳染病大流行的關鍵時期我們是等不起的,但是全人類作為一個物種面對病毒我們戰得起也等得起,也必須要看清這場戰爭中每一方的來意,那就是在物種競爭的舞臺上我們和病毒都在求生存。

病毒是怎麼想的?或許跟我們想的一樣。


參考:

https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161128151050.htm

《槍炮, 病菌與鋼鐵》, J. Diamond, 1997

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