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神奇的流感病毒
·方舟子·
流感是由流感病毒引起的。流感病毒樣子就像一顆水雷：一個圓球上面插着許
多小棍。那個圓球是一層脂質包膜，包裹着病毒的遺傳物質。插在膜上的小棍，仔
細看有兩種：數目較多、看上去像柱子的是一種叫血凝素（簡稱HA）的蛋白質，
數目較少、看上去像蘑菇的是另一種叫神經氨酸酶（簡稱NA）的蛋白質。流感病
毒總共生產11種蛋白質，但人們最關心這兩種蛋白質。為什麼呢？因為它們暴露
在病毒外面，人體免疫系統就是通過它們來辨認侵入人體的這種流感病毒以前有
沒有遇到過，如果是老相識，就會立即產生相應的抗體來攻擊它。換句話說，對
人體免疫系統而言，血凝素和神經氨酸酶就是抗原，可以產生攻擊它們的抗體。
流感病毒的血凝素和神經氨酸酶各有不同的類型，病毒學家給編上不同的編號，
並根據這些編號給流感病毒分類。比如近年來媒體經常報道的禽流感是H5N1亞型，
那兩個數字就分別表示其血凝素和神經氨酸酶的類型。
血凝素和神經氨酸酶對流感病毒的作用當然不是為了給人體免疫系統提供靶
子，或方便病毒學家給病毒分類。它們之所以要暴露在病毒外面，是為了入侵人
體細胞。流感病毒顆粒隨着流感病人的一個噴嚏或咳嗽，跑出了人體，在空氣中
飄蕩，被另一個人吸進去後，落在鼻腔、咽喉或肺部的上皮細胞上。細胞的表面
有一種叫唾液酸的糖分子，它的本來作用是吸附水分，讓細胞表面保持濕潤。但
是血凝素能和唾液酸結合發生反應，讓細胞誤以為病毒是營養素之類的有用物質，
將病毒用細胞膜包裹起來，送進細胞。到了細胞內之後，病毒遺傳物質和相關蛋
白質釋放了出來，劫持細胞的設備開始大量複製病毒的遺傳物質和生產病毒蛋白
質。這些新生產出來的病毒遺傳物質和蛋白質需要有新的包膜包裹起來才能組成
一個新病毒顆粒。病毒包膜用的是現成的細胞膜，讓某一段細胞膜把病毒遺傳物
質和蛋白質包裹起來，然後像出芽一樣從細胞長出一個圓球。這樣形成的新病毒
通過血凝素與唾液酸之間的結合跟細胞聯在一起，這時就需要神經氨酸酶上場了，
它把唾液酸水解掉，切斷了新病毒和宿主細胞的聯繫，新病毒就可以去入侵別的
細胞了。
我們已經知道了神經氨酸酶的分子結構和功能，就可以設計出針對它的藥物：
設計、製造出一種分子，讓它去搶占神經氨酸酶上和唾液酸結合的位點，神經氨
酸酶就沒法水解唾液酸，新病毒因此擺脫不了宿主細胞，無法入侵別的細胞，也
就阻止了流感病毒在體內的傳播。著名的抗流感藥物磷酸奧斯他韋（商品名達菲）
就是這樣製造出來的。如果在流感症狀出現的早期服用它，可以縮短流感病程大
約2天並減輕症狀。但是就像細菌會對抗生素產生抗藥性一樣，病毒也會對抗病毒
藥物產生抗藥性。在2007～08年的流感季節，美國發現對磷酸奧斯他韋產生抗藥
性的H1N1流感病毒株已從不到1％上升到13%。
為什麼流感病毒這麼容易產生抗藥性呢？因為它的遺傳物質很容易發生突變。
生物的遺傳物質一般是脫氧核糖核酸（DNA），只有少數的病毒用核糖核酸（RNA）
做為遺傳物質，流感病毒便是如此。遺傳物質在傳遞過程中，要進行自我複製，
複製時會隨機發生錯誤，如果錯誤被保留下去，就出現了突變。DNA的複製有
一套校對機制來糾正錯誤，但是RNA的複製沒有這樣的機制，所以RNA在複製
過程中出現的錯誤都會被保留下去。核酸是由一個個核苷酸組成的，複製
錯誤就是某個核苷酸被其他核苷酸取代了。病毒RNA的突變率大約是每複製1萬個
核苷酸發生一次，而流感病毒的基因組由大約14000個核苷酸組成，也就是說，
流感病毒每複製一次，就會發生一次突變，產生的每個病毒全都出現了變異！
有的突變改變了神經氨酸酶的結構，抗病毒藥物再也沒法與之結合，病毒就有了
抗藥性了。為什麼我們得過流感後以後還會再得？為什麼流感疫苗要每年更新，
每年注射，才有效果？也都是因為流感病毒變異得太快，讓人體免疫系統逐漸失去
了識別它的能力。
病毒的基因組通常只有一條DNA或RNA鏈，所有的基因都連在一起複製。但
是流感病毒的基因組雖然只有區區1萬多個核苷酸（人類的基因組有30億對核苷酸
呢），卻分割成8條分開的RNA片段，它們分別複製，之後再進行組裝。如果
有兩種不同類型的流感病毒同時入侵同一個細胞，它們複製出來的RNA片段就可能
被組裝進同一個新病毒中去，這樣產生的病毒就像是雜交的後代，是一種新
型的流感病毒，人體的免疫系統對它完全陌生。這種新型流感病毒一旦傳播開
去，就不是每年一次的流感流行，而是每十年到幾十年才發生一次、導致數百
萬人乃至數千萬人喪生的流感大流行。現在人們如此關注禽流感，擔心的就是禽
流感病毒和人流感病毒會如此“雜交”出新型病毒出來。
2008.1.5
（《中國青年報》2009.01.07）
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