病毒現形記：科學家又爭了半個世紀！——「毒來毒往」系列下集

2023-03-31 11:44:10

向科學家致敬！

在此之前，科學家們花了40多年才使它變得可見。故事始於100多年前的菸草疾病。

這篇論文很有效

1888年夏天的一天，在俄羅斯聖彼得堡大學的植物學實驗室裡，一名剛畢業的學生正在做一個關於菸草花葉的實驗。他搗碎患病的菸葉，提取汁液並過濾，然後將濾液注入健康的菸草靜脈。等了十天，我們就知道濾液是否有傳染性，這也可以證實邁爾先生的實驗。

這個學生的名字叫伊萬諾夫斯基，他當時22歲。當時，世界上許多國家的菸草都患有花葉病，俄羅斯也不例外。1887年，就讀於聖彼得堡大學的伊萬諾夫斯基被國家農業部任命到克裡米亞和烏克蘭調查鑲嵌的原因。他在第一行完成了他的論文《菸草的兩種疾病》。獲得理學學士學位後，他繼續申請留在學校，在植物學實驗室教授和研究菸草花葉。通過文獻和數據，他了解了梅爾的研究過程，並重複了相關的實驗。

通過實驗，伊萬諾夫斯基了解到，經過處理的濾液仍然具有傳染性，這表明梅爾的實驗和結論是正確的。他可以通過分析濾液中的細菌或細菌類似物來完成這項任務。

用患病濾液噴灑健康菸草使其感染的過程(來源:Sohu.com)

想像是美好的，現實是不好的。伊萬諾夫斯基借用了當時最先進的尚普蘭過濾器。該儀器以科學家尚伯朗的名字命名，可用於生產無菌純淨水。他用謝恩的過濾器過濾帶有花葉病的菸草，但結果仍然不清楚濾液中有什麼。

顯然，他也遇到了麥爾的頭痛問題。科赫大師提出的過濾細菌中的致病因子是什麼，還是與他之前發現的毒素相似？相信主人的話，但沒有確鑿的證據；我堅信我自己的理論，但我覺得它非常令人困惑。

1892年，伊萬諾夫斯基向聖彼得堡科學院提交了一篇題為《關於菸草花葉病》的論文，指出菸草花葉病的致病因素是一種毒素化學物質，其體積比細菌小得多。至於它是否是一種生物，文章中沒有答案。

正如這篇論文所證明的，來自前蘇聯的科學家一致認為伊萬諾夫斯基是病毒學的創始人。1964年，前蘇聯也發行了紀念郵票來紀念他的100歲生日。

伊萬諾夫斯基誕辰100周年紀念郵票(資料來源:Sohu.com)

但是西方科學界並不買帳。認為麥爾雖然不是病毒學的創始人，但並沒有提到病毒，荷蘭貝傑林克對病毒學做出了巨大貢獻，提出了類似病毒的概念，不愧為「病毒學之父」。

新概念誕生

準確地說，貝傑林克是邁爾的同事和朋友。他出生於荷蘭阿姆斯特丹，1876年在瓦格寧根農業學校當植物學教師。在這裡，他會見了知識淵博的農業實驗站主任梅爾，並了解了許多關於菸草花葉病的研究信息。

出於家庭原因，貝傑林克從瓦赫寧根市搬到了代爾夫特市。他負責一家工廠的細菌研究實驗室。他繁忙的工作使他忙於其他事情。1895年，他被任命為代爾夫特理工學院化學系細菌學教授，並有更多的時間恢復他對菸草花葉的研究。像麥爾和伊萬諾夫斯基一樣，他用上百朗過濾嘴過濾患有花葉病的菸葉，最後確定濾液具有傳染性。在此基礎上，他通讀了科赫、巴斯德和其他前輩的著作，並準備對濾液中的未知生物體做出科學解釋。

尚白朗的過濾器(資料來源:Sohu.com)

1898年，貝傑林克發表了一篇關於菸草花葉的論文。他在文章中提出了一個非常重要的概念，叫做「傳染性體液」。「活液體」的概念表明，鑲嵌病的起因是一種可移動的有機體，而不是細菌。

為了弄清「傳染性活菌液」是如何增殖的，貝傑林克又做了兩個實驗:一個是將健康的濾液加到患花葉病的濾液中，接種健康的菸草；另一組在患有花葉病的濾液中加入相同體積的蒸餾水，並接種健康菸草。實驗數據顯示兩者具有相同的感染程度並且不增殖。增殖和繁殖都是生物學術語。它們之間的區別在於，細胞分裂被稱為「增殖」，生物體產生的後代被稱為「繁殖」。為什麼它沒有擴散？根據常識，沒有可分割的細胞可以依靠。

"濾液中的傳染性活菌液是比細菌小的超級粒子，而不是生物嗎？"從研究到研究，貝傑林克都懷疑自己的觀點。

他決定找出「活體液體」是如何感染菸葉的。經過長時間的觀察，他發現了兩個現象:第一，健康的菸草接種患病的濾液後，只有新生的嫩葉會有花葉斑點，成熟的葉子不會受到影響；第二，只有嫩葉的頂端會出現馬賽克斑，其他部分很少。由此，貝傑林克得出結論，「傳染性活菌液」首先進入菸草莖，然後感染細胞分裂組織的葉芽和葉尖，並在細胞分裂過程中增殖。它不能在成熟細胞中增殖，只能擴散。

貝傑林克圖片(來源:百度百科)

經過進一步的努力，他通過幾組實驗發現了「傳染性活菌液」的一些特性:在40攝氏度下乾燥浸在患病濾液中的濾紙，這仍然會使健康的菸草遭受花葉病；當加熱到90攝氏度時，濾紙中的「傳染性活液體」完全失去活性，不會使健康的菸草生病。

病毒終於出現了

1898年，貝傑林克發表了一篇論文，提出了「傳染性活體液」的概念，引起了西方許多科學家的注意。原因之一是選擇正確的詞語。他在文章中多次提到「病毒」。這個詞的表層指的是「毒素」，延伸到「蛇毒」。在巴斯德於19世紀提出疾病細菌理論後，它與「細菌」和「細菌」這兩個詞互換使用。換句話說，「病毒」只是細菌的同義詞。貝傑林克在他的論文中用「病毒」來表示「傳染性體液」，並作出了科學的解釋，這給了「病毒」一個新的含義，從而確立了「病毒」這個名稱的誕生。

遠在俄國的伊萬諾夫斯基看到貝傑林克的論文後，他寫了一篇文章表示反對，堅持認為菸草花葉的病原體是一種特殊的、不可觀察到的毒素。伯傑林克寫了一篇反擊文章，堅稱這是一種「有傳染性的活液體」。

歷史的車輪已經進入了20世紀，許多東西方的學者加入了菸草花葉病的研究隊伍。觀點太多了，以至於伊萬諾夫斯基和貝傑林克很快就被淹沒了。

1923年，美國植物心理學家杜加爾德經過10年的研究發表了一篇論文，指出菸草花葉病的病原體不是細菌，而是「病毒」。他強調「病毒」不同於「細菌」，應該作為一個新的特殊名詞使用。「病毒」一詞誕生了。

1935年，美國生物化學家斯坦利成功地從菸草花葉病的提取物中分離出高度純化的病毒晶體。通過化學方法，隱形的菸草花葉病毒變成了可見和可觸知的蛋白質。在電子顯微鏡出現之前，病毒終於出現了。

1939年，隨著電子顯微鏡的出現，德國生物化學家古斯塔夫·阿道夫·科舍成功地觀察到了TMV，並證實它是一種由感染性蛋白質和核糖核酸組成的複合體。至此，歷時半個多世紀的病毒發現之旅已經結束。