看不见的世界——微生物的那点事儿
夏义玲 陈禾君 杜青
中国康复医学会科学普及工作委员会
今年的主题热词之一新型冠状病毒，让大家谈病毒色变，这些肉眼看不到，却无处不在的小东西，您真的了解吗？其实地球无数年的演化过程中，无论动物、植物，包括我们人类一直都生活在这个一个被微生物包绕的世界里。今天小编就跟大家聊聊这个看不见的世界——微生物的那些事儿！
01
微生物是什么
微生物是存在于自然界的一群体形微小、结构简单、肉眼无法直接看见，必须借助显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。病毒、细菌当然都属于微生物，但各不相同。即便同样是病毒，也有许多不同，正如这次的上海医疗救治专家组组长张文宏医生的金句“流感不是感冒！就像老虎从来不是猫！”
02
微生物分类
微生物主要分为三大类，分别是：
①非细胞型微生物：最小的微生物，以纳米为测量单位，普通显微镜找不到，得用电子显微镜了。病毒是该类的典型代表；
②原核细胞型微生物：以细菌、支原体、衣原体等为代表；
③真核细胞型微生物：以真菌（念珠菌、酵母菌等）为代表。
今天的科普主要向大家介绍病毒与细菌。相对于细菌、真菌，显然病毒是最小的，也是最简单生命形式了。但别看病毒个头小结构简单，破坏力可不容小觑。
病毒VS细菌
1 结构大不同
病毒
我们先了解一下病毒究竟长什么样子。
病毒的结构非常简单，就像上面的示意图这样，由核心的遗传物质DNA或RNA外面穿了件衬衫（衣壳），再外面又套了件夹克（包膜）。有的病毒还可以不穿夹克，就是裸露病毒。当然，每种病毒身上穿的夹克可能不一样，那我们就可以根据包膜的不同作为依据来进行病毒的鉴定和分型。根据形态不同，可以分为球状病毒、杆状病毒、冠状病毒等，比如这次的新型冠状病毒和2003年非典的冠状病毒的样子就类似上图一般，这些表面的凸起是不是像戴了王冠呢？这些包膜与宿主细胞的细胞膜相结合后，病毒的核心（DNA或RNA）进入宿主细胞内，成功实现感染，真的相当狡猾！
那我们来看看这次新冠病毒的模样，2020年2月13日美国国家过敏和传染病研究所落基山实验室（NIAID-RML）发表文章《New Images of Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Now Available》[1]，作者通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜给这次新冠病毒的拍了“彩色照片”（如下图）。
图片来源于：https://www.niaid.nih.gov/news-events/novel-coronavirus-sarscov2-images （来自NIAID-RML）
随后德克萨斯大学Jason S McLellan团队在2020年2月15日发表文章《Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the Prefusion Conformation》[2]，利用冷冻电镜技术已经公布了这次新冠病毒刺突蛋白的电镜结构，帮助我们更好地认识病毒结构，从结构上证实了新冠病毒比SARS-CoV的传染性要更强。虽然如此，大多数病毒都是耐冷不耐热，用紫外线或者射线均可以灭活病毒，这些理化特性可以很好地指导我们更好的消灭病毒。所以加强防护，避免感染及传染对每个人而言显得尤为重要！
讲了这么多病毒，我们也要了解一下细菌的结构。细菌也可以根据形态不同，分为球菌、杆菌、螺形菌。大家耳熟能详的细菌，如金黄色葡萄球菌、幽门螺杆菌、大肠杆菌、霍乱弧菌等等。他们可比病毒大多了，一般以微米为测量单位。相比病毒的简单组装，细菌的结构要完备许多，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质等。（为啥不叫细胞核
？因为细菌的细胞核没有核膜、核仁等，这些遗传物质只能被称为拟核、核质了），细菌还有些特殊结构，比如荚膜、芽孢、菌毛、鞭毛等等，这些特殊结构与增加侵袭力、致病性、抵抗力等都有关。
细菌
为什么要了解病毒、细菌的结构，好像与我们无关嘛？其实不然，生活中许多的习以为常、不假思索的背后都蕴含着一定的科学原理，了解这些原理会给我们带来意想不到的帮助，如大家常喝牛奶，也会听说过巴氏消毒牛奶，其中的灭菌原理就是用较低的温度杀灭牛奶、酒类等液体中常见致病菌，不使蛋白质变性。灭菌是包括杀死细菌芽孢在内的，而消毒就不一定能杀死细菌芽孢。
细菌和病毒除了结构不同，大小不同，它们的代谢、繁殖方式也不同，因此，治疗方案自然也各不相同。
但奇怪的是，在人类长久的与疾病斗智斗勇过程中，居然出现了一个所谓的“常识”——无论流涕、咳嗽、发烧、头痛、嗓子痛，似乎长辈都会说：感冒了，那吃点抗生素吧！！其实，这个观念是不正确的，我们一起来了解感冒是咋回事，是不是一生病一感冒就需要吃抗生素？
感冒的确可以分为病毒性感冒和细菌性感冒，顾名思义，由病毒引起的感冒称为病毒性感冒，由细菌引起的感冒就是细菌性感冒，症状可能都表现为：发热、咳嗽、咽喉痛、鼻塞流涕、精神差等等。我们要知道，大多数的感冒都是病毒性感冒，占90%以上，但病毒性感冒具有自限性，通常成人会持续3~7天，儿童可持续10天，所以大多数感冒无需就医，对于成人而言，如果发热超过38°C，并伴有寒战、食欲不振或呼吸困难，咳嗽超过10天以上，咳嗽时胸痛，呼吸困难或咳出血液，或发热合并哮喘等情况，建议及时就医。
额外补充一点就是，感冒和流感是两种不同的疾病。流感可不是加重了的感冒哦~~~流感有甲、乙、丙三型流感病毒导致，而普通感冒的病原体多为病毒（如鼻病毒、合胞病毒、腺病毒、冠状病毒、副流感病毒等）、支原体和少数细菌。
1
病毒性感冒：初期支持治疗以多休息、多喝水、注意营养、清淡饮食、避免辛辣刺激食物等为主，对症治疗可适当针对发热的降温，对症治疗鼻塞流涕止咳等症状。病因治疗方面主要以抗病毒为主，可选用利巴韦林、阿昔洛韦、更昔洛韦等抗病毒的药物。具体用药应在医师指导下进行。
2
细菌性感冒：除了支持、对症治疗外，可在医生指导下进行抗菌治疗，也就是使用到我们常说的抗生素药物。当然了，也可能会同时伴有病毒和细菌的感染导致的感冒。但无论如何，都不可自说自话地滥用抗生素治疗。
抗生素是什么？
抗生素的作用到底是什么？抗病毒？杀细菌？增强免疫力？万能神药？
抗生素是微生物，如细菌、真菌、放线菌等在生存过程中产生的对病原体或肿瘤细胞具有抑制或杀灭作用的物质。抗生素的发明曾拯救过无数人的生命。在过去没有抗生素的年代，哪怕是小小的划伤、脓肿、腹泻都有可能会发展到无法挽救的地步，外科手术更是无法推进，无法控制的术后感染让即便是再精湛的外科医生也束手无策。抗生素的出现使这些情况得到极大的改善。
然而，大众常说的抗生素更多指的是青霉素、三代头孢、阿莫西林、万古霉素等，更具体来说，其实都属于是抗菌药物。抗菌抗菌自然是针对细菌有杀灭和抑制的作用，如青霉素、头孢类药物属于β-内酰胺类，作用机理是抑制细菌的细胞壁合成，激活细菌自溶酶溶解，达到杀灭细菌的目的。从上文已经知道，病毒的结构那么简单，数来数去就那么几个组成部分，哪来的细胞壁让头孢这类抗生素大展身手呢！所以，这些抗生素不是万能神药，要在专业医生的指导下，对症下药才是正确之道。
此外，为什么不提倡随意使用抗生素呢？这是因为，抗生素虽然可以杀死对我们有害的病原体，但同时也可能破坏人体微生物生态系统，不断滥用的后果可能是可耐受所有抗生素的超级细菌出现。抗生素滥用已成为全世界需要关注的问题，2015年世界卫生组织（WHO）将每年11月的第三周确定为“世界提高抗生素认识周”，以提高人们对抗生素的认识，推动全社会合理使用抗生素！
知识懂得越多，就越有责任将其传播给身边的人，大家下次再有感冒、咽喉痛的症状时，可不要第一反应是吃抗生素了！
看到这里，大家都已经清楚地了解微生物，了解病毒与细菌的结构，也认识到大部分感冒都是病毒性感冒，具有自限性，而我们常说的抗生素对大部分感冒作用不大。“Knowlege is Power”，很多时候，好好学习，用心感受这个世界，也温暖对待这个世界。
部分图片与材料来源
[1]NIAID’s Rocky Mountain Laboratories. New Images of Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Now Available.[N/OL]. 2020-2-13.[2020-4-9].https://www.niaid.nih.gov/news-events/novel-coronavirus-sarscov2-images
[2]Wrapp D, Wang N, Corbett K S, et al. Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation[J]. Science, 2020,367(6483):1260. DOI: 10.1126/science.abb2507.
绘图：李川
文章来源：中国康复医学会科普工作委员会
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