（注：本书尚未完稿，只是脱离原教科书重新审视病毒，将（前言）提前在科学网上显示，是对某些“病毒学家”表示：科学是无止镜的，科学界公认的一些观点也会随人类科技的进步而发展，个人的观点仅是个人的观点而已，不能随意说是公认的，下文仅是个人观点。）

从人类与流感病毒较量的过程与历史，我们可清楚的看到病毒是不可清除的，人类必须面对病毒的挑战，直至永远。这本书希望给人们一个新的概念去理解一个看不到的微观世界——病毒，它与生命世界共存共进，息息相关，是生命世界重要的建设者，利益相关者，它们绝大部分成员在默默为生命（包括人类）作贡献，也有些与人体冲突而有害于人类；遗憾的是历史上人类是通过疾病认识这个在生命世界中、已经经历了高度演化的基础物种，因此对其冠以“病”与“毒”这样的名称，望这样的误解在本书中得以化解，病毒是外来的，也有“内在的”，应以辨证的心态去防治病毒性疾病，利用“病毒”为人类的健康服务。

SARS病毒的突然兴起与快速沉默，禽流感病毒在全球人群中的星点出没，人类免疫缺陷病毒与人类共处在日趋延伸，乙型肝炎病毒感染率的下降而乙型肝炎发病率的上升，流感病毒在全球范围内新的流行，加之各地一些尚未完全明了的病毒性疾病的报道，这些扑朔迷离的病毒信息给人类带来了莫名的忧虑。由于人类在地球上生存状态的广泛性与流动性，以及交通与信息的现代化，使人们对任以一个局部区域发现的新的病毒性疾病报道极为敏感与警觉。病毒究竟从何而来？其出现遵循何种自然规律？人类能否预测新病毒的出现？抗病毒的斗争有无胜算？病毒最终将何去何从？这些问题激励着科学家努力去探索这个特殊的微观世界。近年来随着“RNA世界”研究的进展，为人们展开了远古至今生物大分子的进化蓝图；生物膜囊泡的研究提示了生物大分子进化的场所与生命前原始细胞的成长过程，物质从一个无生命体系造就一个自我维持与繁衍的进化体系的基本环节已经清晰；病毒与细胞具有共同的遗传物质要素、生物化学组分和合成分解机制，证明在生命的本质上两者是同源的，探索病毒的发生实质是研究生命的起源，在生命进化链中寻找病毒所处的地位，探索其发生与发展规律，从另一个视角和观念尽可能合理地对待病毒。

 

病毒的生命运动依赖具有完善核酸与酶生物化学系统的细胞，在此系统尚未完善的原始细胞成长期，病毒样结构不具备自我进化的机制，因此病毒结构虽比细胞简单，却不是细胞的前体或前期结构。反之病毒的组成要素可全部来源于细胞，虽有发生方式上的多样性或随机性，但其只能是从细胞衍生而来的，是细胞基因物质的延伸。离开细胞人类也无以发现与认证任意一种病毒。貌似简单的病毒其结构与基因组成之精练却远在细胞之上；其自我复制和自我更新以适应环境的生存活力与效率，也是细胞所不能比拟的，这表明病毒自细胞衍生而来，已经是一类经过长期发展而高度进化了的物种，将病毒看作介于生命与非生命之间的一种原始生命状态或准生命物种是一种“误解”。

 

基因学研究显示物种进化的本质是基因的发展，随着基因数量的增加，物种向多样化与复杂化发展，从原始细胞基本必备的1500个基因至高等物种水稻或人类的40，000基因，展示了一张完整的生命物种进化之树。而病毒是在细胞相对狭小的内环境中发展，同时可共享细胞内完善的酶生物化学系统，不需要保留与细胞相同的功能基因，因此与细胞物种相反，病毒基因的进化方向是少而精，理论上仅需保留控制自我复制、包装和入侵细胞所必需的基因，通过传代不断“丢失”多余的基因。因此向微型化发展是病毒进化的一个普遍规律。病毒与细胞在基因数量上的巨大差距从一个侧面反映了病毒自身的进化程度。在依赖细胞寄生的物种中，理论上是“由大至小”即从立克次体、支原体和衣原体向病毒进化，而不是“由小至大”的过程。病毒的“微小”、快速的复制以及以准种存在的方式促成了病毒的进化比细胞物种更迅速。

 

源于细胞的病毒离开细胞后再进入同类细胞，按理与细胞是相容或基本相容的，这也是病毒能够生存的基础。但病毒为自身的发展有跨物种扩散的倾向，这种入侵给别的物种细胞带入了新的基因及其相应产物，从而演绎出一系列新的生物学效应；如新基因的功能有利于细胞的增殖与生存，则融入细胞基因使细胞更新，使物种向多样化、复杂化演变；反之则细胞消亡，因此在生命进化的某个时期，病毒几乎主宰了地球上物种的兴亡。由于失去宿主的病毒自身最终也将失去寄生之地而消亡，能够延续的是于细胞相对无害的病毒株，因此随着传代，病毒与细胞有一个从不相容至相容的渐变过程，有“传代减毒”的自然特征。跨物种发展以及与细胞相容性的改善也是病毒进化的普遍规律。

 

病毒的入侵干扰了被寄生物种自身遗传物质与内环境的稳定，因此促使了物种免疫系统的发生与进化。高等物种免疫系统的建立使病毒基因的入侵受到了极大的限制，病毒只能在宿主免疫系统的制约下发展与演化。免疫系统由一类专职的细胞及其分泌的分子组成，其功能是建立在识别抗原（蛋白质）的基础上，通过病毒蛋白三维结构的识别，清除病毒和有病毒抗原膜表达的感染细胞；但免疫系统没有进入细胞内识别病毒抗原的功能，也没有识别病毒核酸序列的机制，因此一些病毒虽然在免疫反应的压力被局限化而不再扩散，但可以一组独立的核酸长期驻留细胞内，或微量复制与免疫压力达成动态平衡。当免疫压力因种种因素解除或减弱时，残留病毒可复苏而再增殖扩散。从组织系统发生学上分析，免疫系统对抗病毒有其先天的局限性，如果病毒能通过宿主胚胎发育过程传播，就可避免与免疫系统对抗而成为一种“内源性”病毒与宿主长期共存。细胞内另有一套识别核酸序列并调节其转录和表达的系统，这套系统功能尚未被科学家完全阐明。

 

病毒虽然在细胞内寄生，然而有独立的复制系统，当病毒的运动或变异体干扰细胞的复制调节系统时，有可能使细胞失控生长而成为“瘤系”细胞，这种生长有利于病毒的扩展，因此从进化论上病毒是无法摆脱“致癌”嫌疑的，而且确实在一些肿瘤细胞的核酸和相应产物中发现有关病毒的影子。但宿主的免疫系统与细胞间生长调节系统为稳定内环境严格地限制或清除这类细胞，使肿瘤的发生为“非常态”，也不会随病毒而“传播”。肿瘤的发生是伴机体衰老或有关功能丧失后的顺应现象，是个体自然死亡的方式之一，机体自身状况的改变更为重要，病毒仅是诱发肿瘤的因素之一，是一个概率较低的不确定病因。因此将病毒标志作为肿瘤标志加以利用是不可靠的。

 

在宏观生物学、宏基因组学的概念下，自然界全部生命是一个整体，每一个物种的进化是与周围息息相关的生物群落同步的。在人类的延续中，无法避免地球上数量最大的物种——病毒对生存过程的干预。新生个体一年平均可发生六次显形病毒感染，成年人每年3~4次，加上更大基数的隐性感染，随着个体的成长，一些病毒逐步在人体内形成一个“正常”病毒群，这对维持人体健康有着重要的意义，一些小儿常见病毒性传染病很少在成年人发生（如幼儿急疹、风疹、水痘、麻疹、腮腺炎等），归因于正常病毒群的存在。正常病毒群通过自然感染建立，但有些病毒自然感染诱发的疾病过程非常激烈，其相应的组织损害和并发症在部分个体中是致命的或致残的（如麻疹、天花、脊髓灰质炎等），因此疫苗的发明与应用为人类预防这一类病毒感染发挥了根本性的作用。

 

人类已经发现7000余种病毒，与人类疾病与健康密切相关约有400余种，由于病毒在发生方式上的多样性与随机性，形成了病毒种类上的无序性，因此病毒学对已发现的病毒尚无兼顾其各方面的合理分类。然而病毒依赖宿主的生存特征使得貌似无序的病毒有着共同的演化规律，离开宿主病毒有如一粒沙子一颗尘埃，既无法认识和鉴定，也失去研究的意义；宿主是病毒研究分类所必要的与首要的条件，因此根据病毒与宿主的相容程度为原则可将人类病毒分类，有两个层次，细胞相容性和免疫相容性；与细胞相容是指能以人体为长期宿主，无细胞毒作用的病毒群，与细胞不相容是指以其它物种为长期宿主但能跨物种传播感染人类的病毒，为外源性病毒群（exogenous virus）；与细胞相容的病毒进而按其与免疫系统的相容与否分为内源性病毒群（endogenous virus）与长驻病毒群（permanent resident virus）两类；每一类病毒有着相似的流行规律、致病机制与共同的演化方向；如外源性病毒群因与宿主存在细胞相容性与免疫相容性双重冲突，表现出的疾病过程往往比较急剧，也因与细胞不相容只有急性感染而不存在慢性感染状态。只有长驻病毒群才可能在人群中造成大范围的流行，存在慢性感染状态。根据病毒演化规律不同病毒群是可转化的，外源病毒群随着与细胞相容性的逐步改善向长驻病毒群发展，如HIV病毒；长驻病毒群随母婴传播逃逸免疫冲突而向内源病毒群发展，如HBV病毒；新病毒的发生已远离生命世界早期原始发生的方式，主要是由其它物种的病毒突破“物种障碍”传播产生的，人类禽流感发生是禽类的长驻病毒跨物种传播成为人类新病毒的案例；其次是人类长驻病毒群发生毒力变异，但这种变异是反病毒演化规律的，难以延续；SARS病毒就是冠状病毒的毒力变异株，其消亡是因失去长期宿主的必然归宿，人类的措施只是加速了这个消亡过程。“新病毒”的一旦发生又将启动与新宿主新一轮相容性演化过程。这样分类可大致阐明病毒的演化方向，理解病毒与人类相容性的变化规律，有利于对每一个具体的病毒或新发现的病毒迅速地定位，指导人们采取相应的研究与防治措施。病毒的演化规律是自然赋予的，而疫苗与核苷类抗病毒药物的应用将改变病毒的自然演化过程，人类已经察觉并逐渐重视其可能带来的后果。

 

由于病毒进入细胞的特异性、主动性和有效性使其成为最理想的基因使者，以病毒作载体的基因治疗学得到飞速发展，成为生物医学技术中最有潜力的生物资源。因为相容性障碍外源性病毒不可能作为载体，只有人类长驻病毒群可以利用，大多数人体组织都有相应的可感染的长驻病毒，目前腺相关病毒和逆转录病毒已进入临床治疗研究。但随之可能产生的免疫反应和持续的免疫压力使这类基因疗法的成果极其有限，只有少量细胞能稳定地表达导入的基因。理想的病毒载体是人类内源病毒群，可惜我们知之甚少；在已知的病毒中只有HBV能在HBsAg耐受的人群中稳定持续地表达病毒蛋白，应该成为研究中的基因载体工具。

 

内源病毒群的发现和长驻病毒群的定位，更新了我们对病毒本质的理解，虽然一些病毒给人类带来了恐慌，但就病毒整体而言与自然界是和谐的，细胞对病毒的存在是宽容的。感染微生态学的兴起，表明人类已察觉微生态环境的重要性。本书在现代生物学与医学相关学科进展的基础上，宏观地论述病毒整体的发展与走向，给具体动态中的病毒定位，希望能给同道们带来一点新意与启发，补益于人类病毒性疾病学和病毒微生态学的建设。第1，2章节介绍生命的起源与病毒的起源，主要描述从化学世界向细胞世界发展巨大的跨度中，生物大分子的进化机制和方向，RNA向DNA与蛋白质发展的动力，强调了生命起源的必然性，阐述病毒来源于细胞及其发生与进化的规律，将达尔文理论延伸至细胞前的生物大分子起源。第3，4章节介绍病毒在生命世界中的普遍性与在物种进化中的巨大作用，免疫系统的发生与发展。第5，6章节介绍病毒在生命周期、结构、基因组成上的共性，与细胞的相互关系，以及人类病毒性疾病的发生机制与规律。第9，10，11章节介绍以相容性为基础的病毒的分类及其意义，以流感病毒、HBV和HIV汉坦病毒为代表详述与人类疾病关系最密切的两类病毒群：长驻病毒群与外源病毒群。第12章节简介内源病毒群及长驻病毒群与人类肿瘤的关系。第13章节简介病毒在基因治疗上的巨大潜能。

 

对自然界同一种现象因观察角度或指导思想不同可得出不同的论述，从发生学与进化论对病毒现象进行研究，从一个新的视角对人类病毒及病毒性疾病进行合乎逻辑的解释，这是本绪论概论冠于“新编的”的理由，虽然一些概念是新的，但其内容是以现存生物学、微生态学、病毒学与病毒性疾病的文献为依据的，文字中尽量避免所谓留待进一步观察的“理论与实际”、“临床与基础”的矛盾出现，希望能对传统病毒学的认识加以补充，对病毒学实验与临床实践作出合理的引导。初建的理论，需要不断发展、修正与更新，诚望各位同行批评指点，使人类病毒学能更丰满与完善。（2009-12-11陈国民）