病毒追緝令
2019新型冠狀病毒全球大流行!它到底是什麼樣的狠角色?
我們又如何自保?別害怕,先從認識病毒開始!
撰文/陳雅茜、盧心潔、陳怡軻 繪圖/張睿洋 企編/陳怡軻
審訂/胡哲銘(中央研究院生物醫學科學研究所長聘副研究員)
嘿!大家好嗎?
今年開春以來,許多人最關心的消息就是武漢肺炎了!新聞每天更新最新疫情,播報民眾搶口罩的狀況,強調洗手的重要,並且分享如何自製消毒水,學校更因此延後開學。導致這一連串焦慮的元兇,就是2019新型冠狀病毒,簡稱新冠病毒!截至目前為止,全世界已有超過20萬人染病,數千人不幸喪生,還有許多人仍在醫院裡和疾病搏鬥。
聽起來,新冠病毒是個凶狠的大魔王,而且令人捉摸不定,說是來自蝙蝠,又說和穿山甲脫不了關係。科學家拚了命尋找抗原、確認抗體,想要找到治病新藥,更想開發預防疫苗。病毒,到底是什麼樣的「東西」?為什麼會引發這麼多麻煩?《科學少年》知道大家都很關心,也很疑惑,因此派出特別偵察員,展開追緝病毒的行動。想知道新冠病毒的真面目,並了解如何保護自己嗎?請跟著偵察員的腳步,一起追緝真相!
戴皇冠的大魔王
接下來,偵察員針對這回引發武漢肺炎的魔王級病毒—2019新型冠狀病毒,提出了報告。
從它的名字,就知道這是一種冠狀病毒,在電子顯微鏡下觀察,會看到球狀外形,表面還有一根根棒狀結構,看起來像海膽、也像環繞著日冕的太陽,還有人說像戴著皇冠,因此將它取名為「冠狀」病毒。
這個病毒家族成員不少,感染對象通常是哺乳動物和鳥類。它們有些會入侵宿主的腸胃道和呼吸道,有些會沿著氣管抵達肺部,影響呼吸。比如感染火雞的火雞冠狀病毒,會讓火雞流鼻水、咳嗽,專門針對豬的豬傳染性腸胃炎病毒,則會讓豬拉肚子。那麼人類呢?
大魔王之亂
早在50幾年前,科學家已知有些冠狀病毒會讓人感冒,但直到18年前,一樁嚴重的傳染病陸續在中國、香港、加拿大與臺灣等地爆發,奪走許多人的健康與性命,科學家才開始正視冠狀病毒的厲害,這個鼎鼎大名的病毒就是SARS!臺灣在SARS病毒的肆虐下,短短兩個月有七家醫院、300多人受到感染,從那時開始,大家逐漸認識了「冠狀病毒」這四個字。
另一個由冠狀病毒引起的重大疾病,是2012年出現的MERS,染上這個疾病的患者,平均每10人當中就有3人不幸死亡。直到今天,這個疾病依舊在沙烏地阿拉伯等中東地區持續傳播中。
這次洶洶來襲的武漢肺炎,同樣是由冠狀病毒造成。疫情最早出現在中國武漢,所以俗稱武漢肺炎,正式名稱為COVID-19—嚴重特殊傳染性肺炎;致病病毒則簡稱「新冠病毒」。受感染的患者通常會發燒、四肢無力或咳嗽,嚴重的還會引發肺部發炎,導致呼吸困難。從去年年底出現第一個病例到現在,亞洲和歐美等國,已有超過20萬人受到感染,每100名病患當中約有4名不幸死亡。
儘管新冠病毒的殺傷力不如SARS或MERS,但它的傳染速度驚人,而且科學家未完全了解病毒的感染途徑,也還沒找到解方,前不久世界衛生組織宣布這個疾病已進入全球大流行的階段,疫情讓全世界不敢輕忽。
魔性來自何方?
目前共發現七種會感染人類的冠狀病毒,其中四種引發的症狀較和緩,主要感染呼吸道,如鼻子、喉嚨或中耳,造成普通感冒或中耳炎。而SARS、MERS和COVID-19病毒的致病力則強大許多,其中一個原因是它們比其他病毒更容易深入氣管,經由支氣管入侵人類肺部,導致嚴重發炎。當肺部受損,病患可能因為呼吸困難或其他併發症而死亡。另一個原因是,人類並不是這些冠狀病毒原本感染的對象,因此遇到這些「新」病毒時,身體會難以招架。
然而,為什麼原本在動物身上的冠狀病毒會找上人類、還造成這麼嚴重的傷害呢?一般而言,病毒能感染的對象有限,因為要進入宿主體內,病毒必須具有開啟宿主細胞的「鑰匙」,但不同的動物差異很大,鑰匙不易取得,因此病毒感染原宿主以外的生物通常會失敗。不過對病毒來說,能感染其他動物,就能爭取更多繁衍的機會,對生存來說至關重要。為了能得到進入其他物種的鑰匙,病毒有個妙招,那就是「突變」!
俗話說「種瓜得瓜,種豆得豆」,因為生物有遺傳現象,我們會長得像爸媽也是同樣道理,而負責把爸媽的特徵帶給我們的遺傳物質是DNA。許多生物的遺傳物質都是DNA,如人類、貓狗、植物……。不過病毒卻不太一樣,它們有些會以DNA做為遺傳物質,有些的遺傳物質則是RNA。RNA和DNA一樣,能把親代的特徵傳給子代,不同的是,RNA在遺傳過程中很容易出錯,也就是發生突變,機率是DNA的1000萬倍!而冠狀病毒的遺傳物質正是RNA!
進入生物細胞、快速複製的冠狀病毒,短短幾個小時就會產生上千個病毒顆粒,在這過程中,大概每複製一萬個RNA會出現一次突變。換句話說,這種病毒有大量突變的機會,當複製次數很多,或遇到的生物和它原本的宿主有類似的遺傳物質,透過突變取得的新鑰匙,就有可能讓病毒進入新物種體內,進而造成感染。比如SARS病毒疑似是由蝙蝠傳染給果子狸後,再感染人類,而這次的新冠病毒很可能也是來自蝙蝠,再透過其他動物傳到人類身上──只是這些推論尚未獲得證實。
生態平衡的重要
新冠病毒這個大魔王從動物傳到人類身上,因而引發嚴重的疫情,但這不代表動物或病毒罪大惡極,畢竟野生動物無意攜帶病毒,病毒也只是求生存而已。
從遠古至今,人類、動物、病毒……等生物經歷過長久的演化,原本已在自然中擁有各自的生存空間,彼此和平共處,這樣的平衡一旦打破,彼此的關係就可能產生變化。人類對環境的破壞,以及對動物的任意捕捉和販售,使動物失去原本的居所,原本不該聚集的動物,被迫聚在一起,甚至密集的共處一室。這都增加了病毒在動物之間傳播的機會,也提高了人類遭受新病毒感染的風險。
面對新冠病毒的威脅,我們除了追蹤疫情的源頭,尋找防治的辦法,也該體認生態平衡的重要,對大自然懷抱敬意。.
人類病毒攻防戰
了解病毒的厲害之後,我們該如何自保呢?病毒就像伺機而動、等待入侵的敵軍,一旦逮到機會侵入宿主身體,就會展開繁殖大軍的計畫,一變百、百變萬的進攻擴散。但別怕!人類天生配備超強的防禦系統,而且還發明了種種「外掛」的保健裝備!
想阻止病毒入侵,第一要務是把它們擋在體外。人類的身體經歷長年演化,已發展出一套阻擋病毒入侵的方法,像是有城牆功用的皮膚、能黏著病毒的黏膜,以及會把病毒送出體外的纖毛等。除了這些「天然」機制,肥皂、口罩和酒精的發明,更幫助我們進一步防止病毒的侵襲。……