病毒变异的真相是什么? 为什么说它是退化不是进化!

相信所有人都注射过疫苗来抵御病毒的侵袭。比如大家熟悉的新冠病毒,只要当时接种过新冠疫苗,受种者就能在一段时间内降低被这种病毒感染的几率和重症率。为什么疫苗只能在“一段时间”内保护人体呢?那是因为这类病毒经常发生了变异。

什么是病毒变异?

病毒的基因组在复制的过程中容易出现随机错误,称为“突变”,这导致子代病毒不同于原来的病毒,这种差异就称为病毒的“变异”。突变绝大部分是有害的,大部分变异的病毒活不下去就消失了,但也有少量变异病毒会变得更容易感染人。

以疫情时候的“德尔塔”病毒为例,科研人员研究发现“德尔塔”的传播能力已经超过2003年引发非典型肺炎疫情的SARS病毒2,平均一名“德尔塔”感染者可以传染5到9人,是最初新冠病毒的2到3倍。德尔塔的感染者只要与他人靠近,即使无交谈,无接触,也能完成传播。

▲ 病毒的突刺蛋白与细胞上的受体结合

研究还发现,德尔塔毒株在突刺蛋白(spike蛋白,用于与人类细胞结合)发生了突变,丢失了一些氨基酸的“零件”(蛋白质由很多氨基酸“零件”串联构成)。这个蛋白相当于打开细胞大门的“钥匙”,它缺失了部分零件反而让病毒更容易打开人体细胞的大门。

这就好像你有一把钥匙,开锁的时候不顺畅,要慢慢调整钥匙突齿形状和位置才能开锁。如果你复制10万把新的钥匙,都作随机的修改,其中大部分是开不了锁的,但总会有零星几个的突齿碰巧跟锁孔内的条纹吻合,把锁打开。

▲ 复制“钥匙”并随机修改,有可能更容易开“锁”

病毒能够数以亿计地自我复制,其中肯定有少量变异病毒的“钥匙”能更快地打开“门锁”(细胞受体)。

病毒变异不是进化

但问题是:这种改变进化吗?当然不是。进化是指一种生物变成另一种生物,出现新的信息,新的功能或结构,这才算进化。

达尔文想象简单的生物能自发变成更复杂的生物,这就必须增加很多新的生物功能。但“德尔塔”病毒没有产生新的结构,没有新的功能;更没有变成另一种病毒,所以并不是进化。

▲“德尔塔”病毒的携带者的鼻腔和喉咙携带大量病毒

最初的新冠病毒对人类鼻腔黏膜细胞的感染能力不大,它们串到肺部后才容易感染肺部的细胞。德尔塔毒株的突刺蛋白(钥匙)更符合鼻腔黏膜细胞的受体(锁),所以它更容易侵入鼻子的细胞,使患者的鼻腔和喉咙携带大量病毒3,导致患者出现流鼻涕、打喷嚏和咳嗽等症状,这些症状会产生大量含有病毒的飞沫,因此德尔塔毒株不但传染力更强,而且更容易大范围地传播。

为何有些人打了疫苗,还会被感染?

其实,打疫苗就好像训练我们体内的免疫系统,把病毒的“尸体”(被灭活的病毒)丢给免疫系统,让免疫细胞事先就看过病毒的“长相和模样”,这样当真正的病毒来犯时,免疫系统就一下子容易认出并做出反应,快速消灭病毒。

但“德尔塔”病毒出现突变,其中某些被人类免疫细胞用以识别的蛋白质失去了一些氨基酸,这些“特征”改变后,免疫系统就没那么容易认出“德尔塔”是“敌人”了。

▲ 免疫细胞识别变异病毒的难度增大

▲ 改变得更多,就更难以识别

这种情形就好像《三国演义》中那个曹操割须弃袍的故事:当时曹操兵败,马超追赶曹操大喊“穿红色袍子的就是曹贼!”曹操听见后,立刻就把红袍脱下来扔了。马超又大喊“留长胡子的就是曹贼!”曹操赶紧拔出宝剑将胡子割了,这才让他成功脱困。

▲ 曹操割须弃袍

病毒碰巧的突变就像曹操的割须弃袍,因为随机突变,丢弃了一些能被免疫系统识别的特征,结果一定程度上躲过了免疫系统的攻击。

病毒“变强”是进化还是退化?

不少人误以为生物更适应某个环境就是“进化”,但这是不对的。例如在一些完全黑暗的地下湖泊或者洞穴中的“穴居盲鱼”眼睛因突变退化了,但它比有眼睛的鱼更适应黑暗的环境,因为在黑暗中容易刮擦碰撞到石壁,正常的鱼容易撞伤脆弱的眼睛而造成感染,但没有眼睛的鱼就不会有这个问题。

▲ 眼睛退化的盲鱼更适应黑暗的环境

有些学者宣称病毒“进化”变得更强,但事实上它只是通过丢失“零件”来更容易侵入人体细胞,还能通过“割须弃袍”来逃避免疫细胞的追捕,因此病毒并不是从简单到复杂的进化,反而是从复杂到简单的退化。

而所有生命都需要大量智慧设计的基因信息,丢失“零件”和“割须弃袍”式的退化并不能产生这些信息。

累积的突变使病毒变弱

事实上,从以往致病病毒大流行的规律来看,病毒不断累积突变,虽然也会出现传染力增强的现象,但病毒的生存能力总体是趋向于越来越弱的。

例如导致1918年全球大流行的甲型 H1N1 流感病毒,感染了超过5亿人,并导致5000万人的死亡,是第一次世界大战死亡的人数(约1600万人)的三倍。

当时还没有流感疫苗,也没有今天那么好的防护服和设施,但此疫情在肆虐18个月后就由于病毒的突变和退化而逐渐地消失了。4 因此突变不会导致进化,而只会导致逐渐退化。

▲ 席卷全球的1918年流感

达尔文宣称“生物能自然地从简单变成复杂”,但是这故事不论在宏观的生物中,还是微观的分子、基因还是病毒层面,都是从来没有被观察到的,反而只看到相反的退化趋势。因而进化论一直缺乏支持的证据,最多只能算一个“未经证实的假说”。