病毒學
病毒影響了人類福祉的發展，它們每時每刻都影響著大約10億人的生存。在過去一個世紀中，生物技術迅猛發展，病毒也毋庸置疑發揮了重要的作用。花病毒曾經是人類最凶猛的殺手，但花現在是全球少數幾種被徹底根除的疾病之一。而艾滋病毒等新病毒，則相繼給人類帶來新的威脅和挑戰。
病毒肉眼不可見，卻在地球生態係統中非常活躍。它們把DNA從一個物種搬運到另一個物種，為生物演化提供了新的遺傳材料。病毒也對大量生命體的生存進行了調節，從微生物到大型哺乳動物，無一不受到它們的影響。病毒的作用不僅限於生物，它們還會影響地球的氣候、土壤、海洋和淡水。放眼演化的曆程，不管哪一種動物、植物或微生物，它們的演化都離不開這些微卻威力無邊的病毒。這些病毒和我們共同擁有這個星球。
曾經僅在非洲偏遠地區規模爆發的【埃博拉病毒】，突然造成了弗裏敦和科納克裏等城市的大規模疫情，並首次擴散到其他大陸。包括中東呼吸綜合征冠狀病毒在內的新病毒，感染範圍也從動物跨越到了人類。但與此同時，科學家也紛紛找到了利用病毒多樣性來為人類自己造福的方法。
距離墨西哥奇瓦瓦州東南80公裏的沙漠裏，有一條寸草不生的山脈，名叫奈卡山脈。000年，幾位礦工在山底錯綜複雜的地下洞穴中作業。當他們挖到00米深的時候，一個奇異的世界豁然展現在他們眼前。這個空間大概9米寬，將近0米長，洞頂、四壁、地麵，都排布著光滑透亮的石膏晶體。有礦物晶體的洞穴並不少見，但奈卡“水晶洞”與眾不同。洞裏的晶體都有著驚人的體量，長度都在10米以上，最沉的有55噸重這些晶體可不是我們通常理解的用在項鏈上的水晶，而是像山一樣大，人都能往上爬。
山洞被發現以來，已經有不少科學家得到許可進入這個神奇的水晶洞，格拉納達大學的地質學家胡安·曼努埃爾·加西亞—魯伊斯（JuananuelGaria-Ruiz）就是其中的一位。基於自己的研究，他確定了這些晶體的年代，它們是在600萬年之前，火山活動造就奈卡山脈的同時形成的。那時山體中出現了一些空洞，裏麵充滿了含有礦物質的熱水。火山岩漿不斷釋放熱量，把水維持在灼熱的58攝氏度，這個溫度是礦物析出、形成晶體的理想溫度。山洞裏的水就這樣在幾十萬年間神奇地維持在這個完美的溫度，讓晶體能長成今的龐然大物。
009年，加拿大不列顛哥倫比亞大學的科學家柯蒂斯·薩特爾（urisSule）到訪水晶洞。他和同事從洞穴的水窪裏舀了一些水，帶回實驗室分析。如果你知道薩特爾的研究領域，一定會覺得他去分析洞裏的水簡直是莫名其妙。薩特爾的學術研究和晶體、礦物，甚至和任何石頭都扯不上半點關係。他研究的是病毒。
水晶洞裏從來也沒有人，又不會感染什麽病毒，事實上，洞裏甚至連一條魚也找不到。這個神奇的洞穴在幾千萬年間一直與世隔絕，仿佛是生物圈外一個獨立的存在。然而，薩特爾的那次拜訪的確不虛此行。他把從水晶洞裏帶回的水放在顯微鏡下，大片大片的病毒展現在他眼前，每滴水裏都足有億個病毒。
同年，科學家達娜·威爾納（Danaillner）也開展了她自己的病毒探尋之旅。不過這一次她沒有去什麽洞穴，而是“潛入”了人體。威爾納和同事從人的痰裏分離出了一些DNA片段。他們把這些DNA片段同在線數據庫裏的上百萬個現有序列進行了比對。當然，片段中大部分DNA來自人體，但同時也有相當數量來自病毒。
在此之前，科學家一直認為，健康人的肺裏是沒有病毒或細菌的。但威爾納發現，人的肺裏平均駐紮了174種之多的病毒，其中隻有10%是已發現病毒的近親，另外90%就和水晶洞裏躲藏的病毒一樣陌生。
病毒世界向科學家打開了大門。從深深的地下，到撒哈拉沙漠的沙裏，再到南極冰蓋之下1英裏深藏的湖水中——新發現的病毒無處不在，數量之巨令科學家措手不及，根本來不及逐一仔細研究。還是一門非常年輕的學科。幾千年來，我們對病毒的全部了解隻是它們會讓人得病，甚至取人性命。而直到現在，我們盡管看到了病毒對人的影響，卻不知道它們是如何做到的。
經曆幾個世紀，“病毒”這個詞逐漸呈現出另一層含義，它可以指代任何有傳染性的物質，比如傷口流出的膿液，或者能神秘地通過空氣傳播的物質，甚至有的“病毒”能滲透在紙張內部，隻要用手指頭摸一下就會染病。
病毒並不僅僅是由蛋白質構成的，事實上，蛋白質占了病毒組成的95%，另外5%是另一種神奇的長條狀分子，也就是核酸。在很多年以後，科學家會發現，核酸就是構成基因的物質，也正是在核酸的指導下，細胞才得以合成蛋白質和其他分子。我們人類的細胞，把基因的信息存儲在雙鏈核酸裏，它們的全名叫脫氧核糖核酸，簡稱DNA。許多病毒的基因也是基於DNA的，但同時也有很多病毒，利用的是單鏈的核酸，也就是核糖核酸，簡稱RNA，前麵提到的煙草花葉病毒就是這樣的病毒。
在隨後的數十年裏，家繼續深入地“拆解”病毒，希望全麵了解它們的分子構成。科學家發現，病毒和人體細胞裏都有核酸和蛋白質，但二者有很多區別。人的細胞內塞滿了上百萬不同種類的分子，細胞利用這些分子來感知環境，在環境中爬來爬去，把營養物質吞噬進去，然後生長，最終決定自己究竟要一分為二，還是要為了細胞同伴的利益而舍棄自己的生命。病毒通常比細胞要簡單得多，絕大多數病毒隻是蛋白外殼包裹著幾個基因而已。
家逐漸發現，盡管病毒的遺傳信息量非常，但它們仍然可以通過劫持其他生命體來自我複製。病毒把自己的基因和蛋白質注入宿主細胞，把它變成幫自己複製的“代工廠”。一粒的病毒進入一個細胞，一之內，就有可能產出上千個病毒。
0世紀50年代，家已經掌握了關於病毒的基本信息，但他們遠遠沒有滿足，畢竟我們連病毒是通過哪些途徑讓人得病都還沒搞清楚。**瘤病毒為什麽能讓兔子長出角來，為什麽它們到了人體內，又能引發全球每年數十萬例宮頸癌？為什麽有的病毒對人致命，但另一些卻相對無害？病毒如何攻克宿主的防禦係統，它們怎麽能演化得比地球上任何別的物種都快……。
對這些問題，當時科學家都還沒有思路。在那個時候，他們還不知道一種日後會被命名為HIV的病毒，已經從黑猩猩和大猩猩蔓延到我們人類身上，而三十年後，這種病毒會變成人類曆史上最凶殘的殺手之一。家還無法想象地球上存在的病毒數量之巨，他們更猜不到，地球上生命的基因多樣性，很大一部分就蘊藏在病毒之中。他們不知道，我們呼吸的氧氣很大一部分是在病毒的幫助下生產出來的，連我們所在的這顆星球的溫度，都和病毒的活動息息相關。他們當然想象不到，人類基因組的一部分就來自感染了我們遠古祖先的上千種病毒，甚至今地球上的生命，都可能是在四十億年前從病毒起源的。
如今的科學家都知道這些事了，更準確地，他們都聽過這些法。他們認識到，從遙遠的水晶洞到我們人類身體內部，地球就是一顆病毒星球。盡管科學家的認識還非常粗淺，但至少他們的探索已經開始。