● 今日话题：从了解病毒起步，来探讨“与疾病共生存”和“与病毒共生存”。
在第二个多选题中：人们成功的消灭了天花，实现目标的最关键因素是什么？选项中的这几条都是很关键的因素，59%的人选择了科学进步，但是消灭天花其实没有依靠科学进步！实际上在1776年的时候，英国的爱德华·詹纳（Edward Jenner）医生发明了牛痘，而世界卫生组织（WHO）领导着全世界，通过接种疫苗来消灭了天花，用的就是牛痘。所以大家可以看到，牛痘实际上在世界上已经有200多年了，我们人类最后用这个古老的方法，不是依靠科学进步，最后消灭了天花。为什么能消灭天花病毒？我们没有另外一个成功的案例，其中不是单纯地取决于我们人类的努力，还有一些是病毒的特点。天花病毒是一个DNA病毒，它不太容易变异，这是一个决定性的因素。当然，无症状携带者几乎是不存在的，所以我们很好控制它。世界大合作是很重要的，目前要全世界都像消灭天花这样一起来行动是非常困难的。大家对整个疾病，对病毒的认知都是不一样的，当然现在更依靠科学进步，但是天花不是单纯的依靠科学进步。要从了解病毒起步，我们确实需要了解关于病毒的一些知识。
病毒在哪里？有多少？
病毒和生命起源是什么关系？
病毒有多大？
病毒有多少种？
病毒可寄生在哪里？
病毒在我们身体里有吗？
病毒在多久以前让我们生病？我们怎样抵抗它们的？
为什么我们可以消灭天花？最好的控制病毒状况如何？
除了新冠病毒病大流行，我们还忽视了什么？
接下来再看几个新名词，包括新常态、并发大流行和信息瘟疫。还有一个就是面对病毒大流行或者局部的复燃，这一系列没有办法去完全消灭的状态，我们要应对新常态要有一个什么样的对策？
图2 病毒结构模式图
首先，病毒存在哪里？病毒在我们的自然界里到处都有。比如说在水里，不管是湖泊还是海水里，病毒的数量是1030个。1030是一个什么概念呢？我们人类是以10亿级来计算的，全世界有70亿人，就7×109。7×1010就是700亿，7×1011是7000亿，7×1012就是7万亿，依次往后乘以10递进，就是一个巨大的天文数字。一勺海水里有多少病毒颗粒呢？有200万个，一升水里的颗粒就比地球的人数还要多。
水里的噬菌体叫phage，它头尾相接是一亿光年。我们都知道光一秒钟能走30万公里，一光年就是光走过一年的距离，1亿光年是一个巨长的概念。HIV病毒基因组都整合到人类的DNA里，达到多少呢？达到1016的基因长度。这是以3700万HIV携带者来计算的，这又是一个天文数字。所以，病毒是无所不在的，而且病毒的数量是非常惊人的。
病毒在我们生命起源中又起到了什么作用呢？我们都知道宇宙是137亿年前大爆炸，形成了空间，形成了时间，特别是大爆炸以后，形成了很多的元素，而这些元素最后不断地往外扩张，在46亿年前形成了太阳系。我们的地球是一个球体，地球上有很多的元素，这些元素就是大爆炸带过来的。地球位置正好离太阳不远不近，所以水没有蒸发，在水里边这些元素非常巧合的形成了一系列的分子，而这些生命最初需要的分子就在海里边诞生了。
海里边顺着地心的热量形成了像烟囱一样的岩石，叫vent（图3），从中冒出来的37摄氏度左右的水，孕育了生命现象，就是形成关键遗传物质的分子。而这种分子目前的科学证据支持的是形成了RNA，生命的定义就是可复制，可不走样的传代，最后可以生存下去。生命的雏形就是这样的遗传物质，它可以传代，其中最简单的就是RNA，而RNA不稳定，它在一定的机会下形成了双链，替换了一定的碱基，那就成为了DNA，而DNA在我们早期的整个生命里面就像一个大细胞，它们互相支持，但是偶然的进化过程中间形成了包膜，形成了细胞器，它可以独立生存，就成为了生命。而RNA和DNA最初的形态是化学物质的颗粒，就是现在病毒的形式，就是我们生命最早的状态。我们的科学家找到了证据，在美国加州的火山口，就发现了一种特殊的遗传物质形态——DNA和RNA的杂交体，它们可以互相转换，形成一种遗传物质的传代。所以这样的生命现象，最初的雏形就被科学家证明了。所以，病毒在世界里是无处不在，同时它是支撑我们生命最初起源的遗传物质传代的现象，这给我们一个什么样的印象？
图4就展示了最早的多细胞生命是在约9亿年前出现的，那29亿年前出现了我们生命的共同的单细胞，再往前推就是这些遗传物质和这些化学的生命现象。所以，如果是病毒这种形式，你怎么可能消灭它们呢？那病毒到底有多大呢？细菌大约是1微米（μm），用光学显微镜就可以看到。病毒在1 μm以下，那就是到纳米（nm）级，现在最大的病毒可以将近1 μm，比如说天花病毒是200 nm，它是个大的DNA病毒，那新冠病毒是多少？是70 nm。所以，我们可以想象这是多么小的一个生命体。那病毒到细胞内去复制的时候，它需要什么？需要核糖体，核糖体有多大？可能是10~20 nm。到了纳米级，光学显微镜就没法看到了，我们需要用电子显微镜来观察。新冠病毒是一个由3万个碱基（遗传物质）组成的大RNA病毒。但尽管这样，它只有70 nm，也就是天花病毒1/3的大小。
那病毒有多少种呢？如果按照遗传物质的特性来分，它分为+RNA、-RNA、逆转录RNA、DNA、双链RNA、±RNA和±DNA（图5）。新冠病毒属于+RNA病毒，艾滋病病毒属于逆转录+RNA病毒，天花是DNA病毒。RNA非常不稳定，容易出现变异，它在过程中间就出现了错误，这些错误对它生存可能是有益的，那这一支就会生存下来。如果出现了一些致命性的错误，它可能就消亡了。所以DNA双链就会更稳定，这也决定着我们想消灭什么样的病毒，可能跟病毒的本质是有关系的。
图6 感染脊椎动物的病毒家族，以及对其他非脊椎动物的感染病毒会寄生在哪里呢？这些病毒除了会寄生在有脊柱的动物身上（图6），或者哺乳动物的细胞内，还可以存在植物、非脊柱的动物身上，还有细菌和最原始的生命形式里边。病毒在自然界里不是生命，因为它不能复制，也不能生存，它可以一个颗粒的形式存在，但是当它一旦进入到细胞就可以生长。这些细胞包括植物细胞、细菌，以及有脊柱、无脊柱、卵生、哺乳动物细胞。所以，不管是DNA、RNA，还有DNA、RNA转换的这些病毒，它都可以生存在多种细胞内。这又给我们一个什么样的反思？它不单单只是侵犯我们人类，可能还侵犯其他的动物和植物。它可以存在非常非常多的地方，我们很难把它清除。
现在的科学研究发现，我们细胞内将近8%的DNA碱基是逆转录病毒转进去的，也就是说有病毒的痕迹，而且部分还是有功能的基因（图7）。我们有多少碱基呢？我们每一个细胞里面有31亿到32亿个碱基，8%左右有病毒痕迹。这样嵌入到我们身体里的病毒，我们能清除吗？而且，有一些病毒还是功能性的，也就是说它们产生的蛋白对人类的生命是有帮助的，比如说胎盘。之前跟大家讲过，1.1亿年前，胎生动物中胎盘的形成就是和一个逆转录病毒产生的功能蛋白相关。所以可以看到，病毒在我们整个的进化过程中，有些产生的功能蛋白对进化是有关键性作用的。那病毒在多久以前导致我们生病呢？现在历史上的记录有这几个方面，一个是埃及的木乃伊，大家都知道，四五千年前埃及是文明的发祥地，他们很早就已经开始有文字、有历史文化了。他们保存下来的尸体，虽然是把内脏全给掏掉了，只留下了心脏，但是留下了一些活的标本。这些历史遗留下来的证据显示，天花、小儿麻痹症在四五千年前已经跟我们人类在一起了，木乃伊和这些雕像上的痕迹，已经表现出来这种病变了。图8是古埃及的一个石碑，大家可以看到，这个人他患了一种叫短腿综合征的病（Short Foot），或者叫垂足综合征（Drop Foot），其实就是小儿麻痹症。所以大家可以看到，几千年前我们人类历史已经记载了病毒的感染。我们人类第一个征服的病毒是天花病毒，英国的詹纳医生控制了它，在他之前，实际上在中国的宋朝，我们的祖先已经发明了一种人痘，不管是以毒攻毒的理念启发了我们的祖先，还是看到了得过病的人可以获得免疫这种现象，这是我们祖先的一种形而上学的智慧。但是确实是我们中国的祖先率先发明了人痘疫苗，他们把罹患天花的病人的痂皮磨成粉，或者用银管吹到正常人的鼻孔里，或者是把前臂划开，不管是用竹签，还是用铁片把它给划开，然后把病人的痂皮磨的粉种植到伤口里。而他们得到的启发就是得了天花的人就不会再得天花了，他们把这种天花的东西传递到正常人身上，他们也就不得天花了，所以叫人痘，后来传到了中东。
詹纳医生在8岁的时候就接受过类似中国的人痘，但是他当了医生以后，发现有一群挤奶女工是可以不得天花的，然后他把挤奶女工在挤牛奶的时候得的这种牛痘叫cowpox，然后把内容物拿出来，将一个8岁小男孩的前臂切开，把内容物放到小孩的伤口里。6周到8周之后，他再次切开小孩的伤口，把天花病人的带脓的脓疱里边的内容物种到小孩身上，结果这个小男孩没有得病。而且经过多次这样的尝试、实验，混到天花病人中间也没有得病，所以他去发表了文章，牛痘诞生了。牛痘在未来的200多年里，受到了各国的推崇，包括在我们国家，所以1980年的时候，WHO就率领全世界多个国家全面接种牛痘，最后消灭了世界上第一种疾病——天花。后来WHO第二个目标是消灭脊髓灰质炎，大家都知道脊髓灰质炎是可以导致半身瘫痪的，特别是美国的罗斯福总统，他在40岁的时候，突然有一天发烧、腿痛，第二天起不来了，最后发现他得了小儿麻痹症。他把大量的资金投入到了发明疫苗和治疗方法中，在1955年的时候，美国的脊髓灰质炎疫苗研发出来了，美国全部城市的大街小巷，所有人驻足在听广播，疫苗发明了，大家都互相拥抱，非常的激动，觉得他们终于能控制这个迫害小孩和成年人的病毒性疾病了。后来在用了180万个小孩做实验以后，证明脊髓灰质炎减毒疫苗是有效的，开始在全世界使用，但是后来出现了很多的不良反应，经历了很多的曲折。WHO把它当作第二个疾病消灭，但是仍然没有消灭，为什么？这种减毒疫苗在特殊人群上会复活，同时世界的格局变了。所以脊髓灰质炎病毒仍然在全世界散发，在我们国家是已经基本清除了。那为什么天花能被我们消灭呢？天花是DNA病毒比较稳定，再一个天花没有无症状携带者，它不会成为一个传染源，同时天花的疫苗非常有效。那我们再回过头来看现在的状态，虽然疫苗也非常有效，但是我们面对的这些病毒在变异，有无症状的携带者，这一系列因素导致我们没有办法去主宰病毒。
图10 四种病毒性疾病发生率（1950~1980年）实际上人类非常成功地控制了几种疾病（图10），虽然我们没有办法完全消灭它们，比如说刚才讲的脊髓灰质炎，但是我们用疫苗的方式把它严格地控制住了。它在全世界不断地散发，但是并没有暴发大流行。还有麻疹病毒，传播力非常强，也是用疫苗的方法把它压制住了，但是还在散发。这些导致疾病的病毒，我们不要指望去消灭它们，我们可以去控制它，实际上它们还在跟人类共生存。
图11 美国COVID-19、肺炎、流感死亡人数变化（2015年10月至2021年4月13日）刚才讲的几个是非常成功的案例，但是还有一个是1918年大流行的H1N1猪流感。这个流感已经存在100多年了，还在每个国家中季节性流行，一到冬天这个病毒就冒出来。尽管有疫苗，但是它还是在波动。从图11中可以看到，最下边的绿色曲线代表的就是流感（Influenza）。每个季节它实际上都在发生，过几年就会出现一次流行。100多年了，我们还是没有办法阻止H1N1猪流感，不能完全消灭它。新冠病毒是和猪流感H1N1相似的RNA病毒，它是进化的冠状病毒，而冠状病毒中有7个可以传染人，其中有4个都是普通感冒，有3个是致病性比较强的，一个是SARS，一个是MARS，还有一个就是新冠病毒。而新冠病毒和SARS病毒的基因有20%的遗传差异，在整个的生命进化过程中间，我们和大鼠的基因差异也只有20%，这是进化了1亿年的结果，而冠状病毒经过10年左右的时间就表现出这样的进化状态，出现了新冠病毒。它由3万个碱基组成，它的RNA序列每传一代就会出现万分之一的差错，这就是变异。而这种变异如果发生在关键的结合蛋白上，就可以传染人了。所以在这个过程中间，我们要摆正心态，这些病毒很难消灭，我们要学会跟病毒共生存，同时要找出科学的方法去控制它们。
图12 美国COVID-19相关的额外死亡人数（2020年1月26日至10月3日）还有一个不能忽略的，我们现在控制的目的就是想把它归零，但是付出的代价是非常大的。美国的数据就给我们一个启示（图12），大家可以看到上图最下边的横轴代表时间，纵轴代表死亡人数，最黑的曲线就是非新冠病毒病（COVID-19）导致的死亡。大家可以看到，美国在2020年3月底之前，COVID-19死亡人数并没有上升，甚至有些下降。但是到了3月底以后，这个死亡人数出现了比历史最高水平显著增高的现象。新冠病毒病出现以后，由于医疗资源被占用，封城隔离，整个正常的医疗秩序被打乱以后，非新冠病毒病的慢性病死亡人数是显著的上升。所以这就出现了几个新名词，一个叫Syndemic，就是“并发大流行”，就是新冠病毒病大流行诱发了其他慢性病的大流行。联合国对163个国家做了一个调查，其中有122个国家反应在新冠病毒病大流行期间，75%的国家正常的医疗秩序都被打乱。
所以，在这中间我们需要一些新的手段、新的方法。武汉出现疫情之后，我们做了一个统计（图12），这是类风湿关节炎患者的达标率（T2T）比较。柱状图表述的是他们的达标情况，也就是治疗有效率。大家可以看到，在过去的6年间，从2015年到2019年，一到春季，病人的达标率达到一个低谷。原来以为新冠病毒在中国大流行，会影响这群病人的治疗效果，但结果让人非常吃惊。中国的类风湿关节炎病人的达标率，在疫情期间是显著改善的。为什么会这样？因为他们用了智能疾病管理系统（Smart System of Disease Management, SSDM），把医生和病人连接在一个平台上，他们可以继续交流，病人管理自己的疾病，医生能看到他们的病情变化。同时由第三方及时辅助配送药物到病人手里，医生给病人作出正确的判断和指导，所以创造一个奇迹。还有一个名词叫New Normal，“新常态”。这种新常态一个是病毒存在的新常态，整个的经济社会全部发生了根本的改变。还有一个就是针对慢性病，我们怎么样去面对这种新常态。还有一个名词叫Infodemic，“信息大流行”。在这个期间实际上可以看到很多的伪科学，很多的夸大的、不实的、扭曲的信息在社会上泛滥，特别是通过互联网平台。需要科学家站出来去传递科学的信息，批判这些伪科学信息。
今天跟大家介绍了：病毒是什么？存在于哪？以什么形式存在？长什么样？它跟我们整个人类进化的历史是一个什么关系？怎么样来适应和应对新常态？我们要接受病毒的存在，而且很难消灭它，我们需要怎么样做呢？第一，加强防护；第二，增强我们自身的免疫力。怎么来增强我们的抵抗力，之前跟大家介绍过。第一，注意休息，好好睡觉。第二，健康饮食。第三，锻炼身体。第四，愉快的心情。第五，不断地去学习这些知识，管理好我们的健康，特别是在疫情期间，在没有办法得到正常的医疗服务的情况下，我们要做好自我的疾病管理和健康管理，而且要不断地学习科学知识，识别伪科学，做好与疾病共生存，与病毒共生存的准备。
