Question

我想搞清楚生物病毒的一般传染路径

Answer 1

　　这种疯狂的奔跑其实一直持续于吃植物的病毒和不愿被它吃的植物，以及它背后的人之间。尽管这是一场难有结果的竞赛，但病毒和植物的血脉得到不断的进化，它们不断推出新的进攻和防御的"策略"。

　　今年3月，纽约开放了一个纪念公园，以纪念饿死了成百上千、引发了大批饥民流入美国的爱尔兰1845-1847年间的土豆饥荒，这场危机是由Phytophthora infestans，一种真菌形状的藻类病毒袭击了爱尔兰土豆导致的。

　　几千种病毒困扰着全球的植物，伴随着人类文明开始，植物疾病就对粮食产量和人类数量产生灾难性的影响。尽管现在杀虫剂已经成功控制了疾病，但它们的持续使用会对人类及生态环境产生无可挽回的影响。杂交出来的高产量谷物品种可以大大提高生产率，但却潜藏着一种危险：无边的稻田将会因一种病毒而覆灭；病毒的抗药性让人瞠目结舌。20世纪90年代早期，"土豆"病毒又再次袭击了从墨西哥西北部到加拿大和美国西北部的大片地区，导致了水果与蔬菜的大面积死亡。Geminiviruses，原本主要威胁非洲和中东的一种植物病毒，在1999年3月毁坏掉了所有加勒比海和佛罗里达州的蔬菜。加利福尼亚大学植物病理学家舍斯说，现在很少有人认识到我们在农业中的科学优势正在迅速下降，其实如今的病虫害问题像100年前一样严重。

　　也许只有利用植物自身的防御系统，才能最终对付病菌。

　　植物其实并不是田野里毫无反抗力的稻草人。作为几千种真菌、细菌、病毒和线性虫攻击的对象，当植物意识到有病毒入侵时，就会迅速作出抵抗反应。最初反应就是让自己感染了病毒的部位迅速死亡，这样可以避免感染其他部位。这种局部反应是盲目的，是发病几天内对所有外来"客人"的回礼。这种行为是植物体内一种抵抗基因--R基因和病原体基因斗争过程中的第一幕。然后植物会利用RNA抑制基因来抑制外来病毒的基因。在众多植物中，番茄的防御反应几乎是最典型的。在漫长的你死我活交战中，植物的抵抗基因R基因不断重新组合，植物潜移默化就有了一些新品性，以此应对不断演化的病毒种类。而病毒在植物运用抑制剂拼死反抗的过程中，不断演化各种方式来化解这种抑制防御，而且努力增强自己的细胞间跨越能力。这样，活下来的植物和胜利的病毒，都依靠进化来的日臻完美的防御和进攻机理而"亲密"的存活在这个世界上。

　　两者关系中有意思的是，在病原体眼里，植物与动物并无太大的区别。一些病原体经常用相同策略来对付植物与动物细胞。而越来越多的证据证明，植物的抵御系统同脊椎动物和昆虫的天然的免疫反应也非常类似。这种相似性，不由让人推测它们的这种抵御反应是否从同一个祖先那里继承来的。

　　进攻者总是强者，防御者始终被动。许多病虫害唯一的方法就是防止感染，而这引起了许多社会纷争。灾难开始于1995年，当美国农业署动植物健康检查机构官员在迈阿密国际机场附近检查果蝇的捕捉计划时，注意到身边一棵橘树上出现了溃疡疤。官员警告说相邻的3。6公顷土地上的200，000棵桔树都有可能暴露在这种溃疡病下。这场噩梦延续了6年，这种侵蚀桔树、葡萄和其他桔类植物的溃疡病，迄今还没有制服的方法，因此惟一的办法就是在它到达佛罗里达中心价值80亿元的商业果园之前，砍伐掉180万株感染或有此危险的桔树。这个数字是当地两个州桔树总量的1/3，这也是迄今为止美国政府在对付植物病虫害付出的最大代价，它将直接损失2亿美元。在锯子响起来的时候，威胁、抗议、法律诉讼也热热闹闹地开始了，"这儿简直成了一个战场"，当地的一个居民说。因为在溃疡症状没有表现前，没有办法确认某棵桔树是否感染，科学家要求迅速清除疫区内的所有桔树，而政府部门因为担心种植者的反对犹豫不决，结果他们只砍掉明显感染的桔树，而周围的38米之内的桔树仅被修去枝叶。38米是依据一份80年的报告，说这种病毒在风暴中会传到32米外的地方，然而他们错了。1996年疫情进一步恶化，到1997年疫区已经发展到93。5ha。这时科学家又发现这种病毒的传播距离是原来的15倍。政府此时才开始彻底清除，然而至今这场疫情还没有被人类控制。

　　现代技术的进步，使人类开始插手植物与病毒间的纷争。最初的手段就是实现植物的杂交，但是杂交非常花费时间，而且微生物病毒也会很快适应这种新宿主，人类便开始直接把病毒引入植物体内。

　　90年代后期这种技术开始了强有力的冲刺，目前这个领域最大的成果就是把一种从Bacillus thuringiensis (Bt)细菌破译出来的杀虫蛋白质，植入谷物里，包括玉米、棉花、土豆，这种Bt转化的谷物现在被广泛种植，尤其是在美国，其中转基因棉花的用药量大大降低。食用了这种Bt转基因谷物的虫子也会很快对其中的毒素产生抗体。研究者已经事先考虑到了这种可能。不同的Bt结构就意味着不同的毒素，他们在给谷物转基因时，加入了不同的Bt基因，对付这多种毒素的能力在短时间内是不会发展起来的。这种方法有效的对付了黏虫和棉花蛉。

　　人类的聪明还体现在农民们被鼓励种植一些没有被转基因的谷物，作为虫害的避难所，这样就可以使人类更有可能走在虫害前面。

　　还有一种让一种谷物从病毒手中获救的方式，它有些类似疫苗的原理，把病毒的蛋白质注入植物基因，激发植物自己的对某种病毒的抵抗力。这种抵抗力的得来到现在还有些神秘，但在过去的2到3年里，法国英国的一些实验室用同样的方法都取得了成功。这种方式被认为是一种方向。

　　但是，一些实际问题依然存在，转基因植物里的转基因很可能发生其他未知的变化，因为这种细胞将要植入整个植物，也许会产生未知的植物特性，或者缺失原有的特性。植物学家史蒂夫说如何抵御病毒，远比我们想象的复杂，上百种减少病害的方法有待发现。

　　漫延了上亿年的战争，还将继续下去，只有掺杂其中的人类是惟一的变数。

Answer 2

一般我粪口传播