从生命起源和进化的视角正确认识人与病毒的关系

杨鸿智

从生命起源和进化的视角正确认识人与病毒的关系

作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
yanggates.51.net

2003年6月26日


世纪初的这场与非典的遭遇战已经取得了胜利。胜利是付出了代价的。这些代价使我们不得不对已经做过的工作进行反思。一般医生反思的结果可能是：必须加强对非典特效药和幼苗的研究，有了这两样东西，我们就可以战胜非典。与大多数人的意见不同，我这里向大家提出一个新的思路：我们能否在不消灭病毒的情况下维持自己身体的健康？为了达到这个目的，我想从生命起源和进化的视角谈一谈如何正确认识人与病毒的关系。

一  病毒是生命的早期形态
  
1 宇宙的起源
宇宙起源于原始物质的大爆炸。原始宇宙物质处于无限高密度的状态，发生大爆炸后，原始宇宙物质向宇宙空间扩散并形成不均匀的宇宙星云。这些星云在万有引力作用下收缩形成宇宙的不同结果，如：星系、恒星、行星、卫星等。在星云物质收缩的过程中，物质的密度和形态也在不断地发生变化。在压力和密度的不同位置，星云物质可表现为气体、液体和固体等不同形态。如太阳这个恒星是气体的，地球这个行星是固体的（外面有气体、液体，里面有液体）。
  
2 生命起源的自然条件
生命起源的问题是一个很复杂的问题，由于科学水平的限制，致今还没有明确的结论。所以，我们这里所说的生命起源也只是一个理论上的推论。首先，生命起源应该是一个客观的物质过程，不论我们是否认识到这个过程，这个过程都是存在的。这个唯物主义的结论的内涵是说生命起源问题其实是自然而简单的，没有什么神秘，在宇宙形成的过程中一定会出现生命产生的条件，而在这个条件小生命也就产生了。其次是生命产生的具体条件。这个条件应该包括两个因素，一个是高密度，另一个是流动性。这两个条件都是保证物质之间的化学反应能够充分进行。能够满足这两个条件的物质形态就是液体状态。也就是星球形成过程中出现的液态层圈中。说到液体，人们就会想到水，但是，这里要明确的是，在宇宙星球形成过程中出现的这个液体层圈不是水而是“星云物质”，即形成星球的那些物质。这些物质的种类很多，并处在高温、高压、高密度的状态，正是这个状态才使各种物质的各种化学反应能够充分进行并最终产生生命。
现在人们有一个认识已经比较确定，即生命是产生于原始的海洋中，即产生于水中。这可能是不对的。我们也可以说生命是产生于原始的海洋中，但是，这个海洋不是由水组成的，而是由液态的宇宙物质组成的。有的科学家形容这个原始海洋很可能就像现在看到的“鸡旦清”一样。天文学和地质学的研究告诉我们，现在地球上的海水是固体地球形成后开始的火山爆发喷出的水蒸气遇冷凝结而成的。也就是说生命的产生比水产生得早。再有，由于产生生命的液体圈的高密度，阳光是照不进来的，所以，生命是产生于无光的情况下。天文学、地质学和生物学的研究告诉我们，地球上的氧气是产氧生物产生的，所以，生命产生时地球上还没有氧气。这样，我们就知道生命产生的基本状态是三高三无，即：高温、高压、高密度，无光、无水、无氧。这些可能与我们关于生命起源的条件的一般想法相差很远，也正是由于这个原因，我们才没有找到研究生命起源的突破口。

3 生命产生的时间
科学家在研究岩石中的细菌化石的时候推断， 这些细菌产生于35亿年前，再以此为根据推断，最早期生命产生的时间可能是38-40亿年前。现在科学界公认地球的年龄是46亿年。所以，可以说生命是产生于地球诞生的早期阶段。甚至可以说是在硬质地壳形成之前生命就已经产生了。从那时到现在地球的自然条件发生了很大的变化，无论是地质结构还是地球表面的气候，都发生了巨大的变化。按着现在的条件去研究生命的起源肯定是不行的，而我们许多研究者却正是这样做的。他们设想在宁静的海湾中会产生生命，在暴风雨的雷电中会产生生命，等等。其实在什么产生的时候，地球是既没有海也没有雷电，甚至可能连硬质的地壳都没有。在我们知道了这个信息以后，我们不仅会看到生命的复杂神秘，还会体会的生命的顽强并使人敬畏。可以说生命确实是在地球诞生的烈火中诞生的。
   
4 病毒是生命的早期形态
前面说了生命产生的条件和时间，现在要说生命产生时的最早形态。最新的研究提示，生命的最早期形态可能就是核酸。这是研究者的一般推论，本文现在不做具体论证，只是想补充一点：在生命产生的那个时候，核酸周围有足够的物质和足够的能量保证核酸的合成。也就是说，核酸就产生并生存在能产生核酸的那些物质原料中。这样我们就可以知道，当时的核酸一定是裸露在这些原料中的。核酸的修复和复制都不需要什么复杂的结构就可以与原料之间直接进行。现在我们知道，核酸是在细胞核里面，核酸复制的原料要由细胞质来提供。那么，我们可以设想在生命产生的时候，整个自然界就是核酸的细胞质。
后来，硬质地壳形成，地心的热量与地表的气态物质之间不能进行交流，地表的气态物质热量不断向宇宙空间散失，地表温度下降。这时火山喷发出的水蒸气凝结成雨水降到地面，形成海洋。这时早期生命物质也随着雨水落到海洋中。这样，核酸生命不仅存在的位置发生了变化，更重要的是周围的物质密度变得稀薄了。为了保持核酸周围的物质密度，生命进化出一层膜，把原料物质仍旧积聚在核酸周围，这样就形成了细胞结构的生命形态。这是生命的一个进步。这时，一部分核酸生命进化成细胞生命，但是也有一部分核酸生命没有进化成细胞生命，而是继续保持自己的单纯的核酸形态。当然，由于环境的恶化，它还是弄了一个蛋白质膜把自己包了起来。因为没有原料的供应，这样的核酸生命已经不可能进行复制。为了复制，它不得不进入新形成的细胞生命中利用细胞生命的原料。这样一个新的寄生方式的生命也诞生了，这就是现在我们说的病毒。从以上叙述可知，病毒生命可以说是早期裸露的核酸生命的直系后裔，也是比细胞生命更早的生命形态。

二  “共生”是生命进化的主要方式

现代生物学研究揭示，核酸可能是生命的早期形式。如病毒这种生命形式，就是在    DNA或RNA外面包一层蛋白质膜。而细胞生命则是较晚期的生命形式。细胞中的细胞核很可能是核酸进入细胞寄生的表现。如道金斯在《自私的基因》书中所说，细胞，乃至人体只不过是基因的生存机器。是基因住的房子。如果我们仍把细胞看作是一个完整的生命，那幺，这个生命其实是两种不同时期，不同形式生命共生的形式。即“细胞”与“核酸”共生。生物学还指出，在现代细胞形成的过程中，除了核酸是外来户外，还有许多细胞器也是外来户。最典型并为大家公认的如线粒体、鞭毛等。这样看来，我们现在所说的单细胞生命，就已经是一个几种原始生命的共生体了。对于多细胞高等有机体来讲，共生的成分就更多了。干细胞是最原始的单细胞生物，白细胞是比干细胞高级的变形虫一类的单细胞生物。像红细胞等专职细胞、大脑皮层神经细胞等，则属于最新时期的“最高级”的细胞了。正是所有这些不同时代、不同水平的生命体有机的共生在一起，才形成了复杂的高等有机体。除了这种共生外，还有另外一种共生。在复杂高等有机体中寄生着各种各样的微生物。如在人的肠道中细菌的总数就超过人体机体细胞的总数。这些寄生的细菌，大部分通过自己的代谢与寄主在某种生理功能上有协作关系。这些细菌被称作有益细菌。另一部分细菌是无明显有益作用的，但也无明显有害作用的细菌。它们是单纯的住客。真正有害的细菌只是少数，或者是一些无害细菌在特殊条件下转变成有害细菌。现代医学将外来细菌视为至病菌，治疗的目的就是消灭外来菌。认为“无菌”便是健康的概念是片面的。后现代医学认为共生是生命的基本存在方式。疾病是因为不同生命形式之间关系发生了改变造成的。因此，治疗的目的主要应放在改变关系，而不是消灭对方。这是两种医学在思维方法方面的重要差别。共生有三个方面。一个是机体内部不同组织、细胞之间的共生。第二个是机体与寄生的其它微生物的共生。第三个是机体于自然界其它生命的共生。如何协调这些关系都是后现代医学的内容。
美国著名科学家马古利斯是共生理论的研究者。她提出的连续内共生理论在科学界有着广泛的影响。该理论认为，现在生物细胞中的一些组分在历史上曾经是营自由生活的细菌，比细菌大的生物都是通过细菌菌体合并而共生起源产生的超级生物体。具体地说，所有具核细胞都是由至少四种不同细菌合并构成的复合体。第一种细菌是接纳其他细菌的宿主细胞，它可能与热源体菌——一种耐热、耐酸、无细胞壁的古细菌有亲缘关系。第二种细菌演化为作为生物的能量工厂的线粒体，这种细菌可能是原细菌，一种在各种水环境中非常常见的进行有氧呼吸的有壁细胞。另一种细菌变为叶绿体，这种细菌可能是一类生活在微生物席垫、泥沼、池塘、河流和海洋表层中的身体发出蓝绿光的光合细菌。第四种细菌变为中心粒-毛基体，这种细菌可能是螺旋体，一种经常与其他生物共生生活的、动作敏捷的蛇形细菌。（见《倾斜的真理》第479页）

三  共生概念的最高表现——盖娅

当我国科学界对共生概念还没有充分消化和吸收的时候，国外又提出一个更新的概念是“盖娅”。“盖娅”是古希腊神话中的大地女神。70年代初英国大气科学家詹姆斯·拉夫洛克接受了他的一个艺术家朋友的建议，用“盖娅”来命名他所提出的关于地球的一个新观点：即地球类似于一个生命有机体，其表面的沉积物和大气层的温度、反应气体化学、氧化还原状态以及PH值等，是由生命有机体的代谢、行为、生长和繁殖保持动态平衡的。（见《倾斜的真理》第479页）这样，共生的概念被无限地扩大了。从一个生命体扩大到整个地球；从生命范围扩大到无生命的范围。如果说共生概念还是可以接受的话，那么盖娅的概念就实在令人难以接受，不不断受到各方面的怀疑和攻击。争论正在进行，还不能下什么结论。但是，我这里可以提供一个判断的思路。争论的关键其实是生命的定义是什么。在形而上学的机械论的范围内是无法得到一致的答案的。系统论的研究提示，生命是复杂物质、是系统现象，所谓系统，就是相互作用的网络，你所要研究的物质的范围是你自己主观决定的。复杂物质之间的界限是相对的。因此，所谓“生命是什么”，完全由我们所研究的范围决定。如，当我们把研究的范围定在整体水平时，我们说一个动物是生命；当我们把研究的范围定在细胞水平时，我们说细胞是生命；当我们把研究的范围定在分子水平时，我们说DNA是生命。那么如果我们将研究的范围扩大到整个自然界，当我们发现我们离开自然界就不能生存的时候，我们把个体生命与整个自然界融合在一起，看作是一个统一的大生命，就这就是可以理解的。





四  用共生的理论重新认识免疫

免疫是不同生命之间相互关系的表现和产物。最初的生命在没有其他生命相干扰时是不需要免疫的。所以，免疫的目的和效果不应是免疫对象的死亡。免疫是共存、共生的游戏规则。把免疫看作是识别自我和非我，并排除非我，保持自我，这一定义，这一认识是片面的。即只看到了免疫的最初的，最表面的表现。在免疫的这些表面之后，还应有更深入的东西。这里之所以会有复杂现象出现，是因为事实上，非我是不可能被排除、被消灭的。非我最终要实现与自我的共生、共处。从这个角度我们忽然对免疫偏差，免疫失败所造成的疾病有了新的认识。免疫失败所出现的疾病，正是“免疫”这个游戏的结果。这个游戏的目的是免疫双方共生、共存。免疫主体的疾病状态，正是为不同物种生命共生所付出的代价。试想，如果在生命诞生之初，免疫就真的是绝对有效的，那么非我都会死亡。然而，如果想到非我和自我只不过是一个相对概念的话，那么当非我死亡的时候自我怎么可能存在呢？现在之所以生命有这么多物种生存发展，根本的一条就是，大家不能彼此消灭。在这个问题上，人类中心主义实际上是不存在的。在生物界中人类与其他物种是平等的。你不可能只让人活着，而让其他物种都死亡。
种系免疫为我们提供了一个扩大思考免疫问题的例子。“种系免疫”给我们的启示：动物或人体对某些病原微生物的刺激，天然不感受或感受性甚低。这是先天性非特异性免疫中最明显而且作用较强的一种因素。它取决于不同种系或个体的体质不同而对某些感染原的易感性有所差异。例如，人对鸟型结核杆菌，狗对破伤风毒素或鸡对碳疽杆菌均无感受性。这种免疫力为先天所故有的而且是相当稳定的。这称为“种系免疫”。我们传统的免疫概念是识别非己，并杀灭、排除非己。总之，要对非己有所反应才可称为免疫。而种系免疫的实质是对非己的不反应。这个问题应该说是对免疫概念提出了挑战。如果要承认不反应也是一种免疫功能，那么就得修改免疫概念的定义。即不论是使用反应，或不反应的方法，只要能保证机体的生存，就属免疫功能。因为免疫研究的重点是在如何反应方面，因此，至今，我们对种系免疫的了解还很少。但是，种系免疫毕竟为我们提供了一种免疫的方式：即，不反应。联系到我们现在的观点，如果已经认识到疾病是由机体反应过度造成的，那么我们更应当坚信，降低或停止反应，对保存机体生命是有治疗作用的。也就是说，种系免疫为混沌边缘疗法提供了一个旁证材料。原来，“不反应”是机体早就应用的有效的免疫方法。我们现在的任务，就是如何用药物的、人工的方法，使患病机体主动地进入“不反应”状态。
   传统上，我们把免疫看作是不同生命个体之间的屏障，而作为医学研究的目的就是如何加强这个屏障。现在当我们知道大多数生命体都是简单生命以共生方式进化而来的时候，我们就应该意识到，免疫功能一定还有另一方面的作用。这方面的作用使不同生命的共生成为可能。这些功能也许就在我们过去所认为的免疫功能不足的内容里。这次抗非典中出现了一个有趣的矛盾现象，一方面我们向大家宣传要加强锻炼身体，提高免疫力抗非典，而另一方面我们又不得不承认，免疫反应过度是患者死亡的原因。免疫过度概念的提出和强化，将促进我们对免疫功能另一方面的研究。

五  病毒与人体共存是一个事实

病毒进入人体的目的是要在人体内生存，为此病毒并不希望人体死亡。下面我们就来看一下病毒是如何既保证自己不死，又尽量让人类不死的：
病毒进入人体后遇到的第一个人体免疫防线是体液免疫。即人体用抗原抗体反应来消灭病毒。如果这是一个新的病毒，或是一个病毒的新的变种，那么人体就没有相应的抗体，病毒就可以躲过这个防线。当然，经过一段时间以后，机体会产生抗体。但是，这些抗体只能消灭血循环中的病毒，却不能消灭已经进入细胞中的病毒。肝炎患者都知道，肝炎病毒相关抗体的存在不是说明没有疾病，而恰恰相反，正是说明机体内有病毒在活动。疫苗是防治传染病的重要方法，但是，不是唯一的绝对有效的方法。如果是这样的话，我们现在早就不会为这么多传染病发愁了。病毒进入细胞后，细胞会将病毒的一部分蛋白运送的细胞膜上作为一个标记，引来CD8淋巴细胞将受染细胞消灭。这就是机体的细胞免疫机制。但是，面对这个情况病毒也有方法对付，病毒在受染细胞内切断细胞标记自己的途径，使CD8淋巴细胞无法识别和消灭受染细胞。就是这样，许多人成为病毒的长期携带者。我们并不认为长期携带病毒是一个好事，但是与因病毒感染死亡相比，与病毒共生可能是一个选择。如果我们能够尽量延长生命存在的时间和尽量改善患者的生存质量，我想，患者是能够接受这个治疗思想的。
不感染病毒，或在感染病毒后能够迅速将病毒消灭当然是我们所希望的。但事实上我们现在不能达到这个目的。那么，在这个事实面前，即在不能消灭病毒的事实面前，通过治疗保持生命的存在。达到与病毒共生，是一个有可行性的选择。

六  非特异性的内科治疗是抗病毒治疗的重要内容

总结以上论述可知，在没有抗病毒特异性治疗的情况下，保持生命存在的一般性内科治疗是非常重要的。这些治疗基本上可以将大部分患者治愈的。这不仅是一个理论，更是我们这次抗非典的实际表现。关键是要弄清病毒给机体造成什么损害，并针对这些损害进行有效的治疗。在这次抗非典过程中，流行病学和病因学研究成为主要角色，临床研究显得有些被动。我这里的论述表明，在抗病毒的斗争中一般内科治疗也是大有可为的。这是有科学根据的：
1病毒并不希望我们死亡。
2是我们自己的过度免疫造成自己的死亡。
3纠正过度免疫我们就可以不死亡。
4正过度免疫是普通内科学的工作，我们每个内科医生都可以在这里发挥自己的作用。

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