病毒是生物吗？它们又从何而来呢？

下面，我们就来看看病毒起源的三个假说。

病毒的故事或许还要从远古说起。在那个了无生机的地球上，海洋占据了世界的绝大部分，而无垠的大海之下是数亿年连绵不断的火山活动。在某些机缘巧合之下，海水中产生了史上第一批有机大分子，从而点燃了生命的星星之火。

生命最初或许就诞生在类似这样的地方，Credit: Ocean Exploration Trust

慢慢的，有一些大分子，比如说RNA，DNA以及蛋白质开始或独立或彼此协作地复制自身，这个阶段可以称为“分子生命”。然而在一片祥和的分子生命中却产生了一个异类，那就是包括现存所有生物的最近共同祖先“露卡”（LUCA）在内的一些分子生命，它们发展出了一个改变了生命法则的结构，那就是细胞。拥有膜结构的细胞可以更好地保护其中娇弱的RNA和蛋白质等核心大分子，极大增强了这些生物的适应力，意味着它们会把原始的分子生命摁在地上摩擦。

而有一种假说（The Virus-First Hypothesis）就认为，病毒正是原始分子生命世界的遗民，它们在在最后一刻创造出了寄生的生活方式，反过来利用了敌人的细胞结构，宛如一群远古的复仇之魂，对于夺取它家园的族裔作着永恒的抗争。

这个假说一度十分盛行，毕竟病毒的构造是如此简单，乃至简陋，它们与细胞生命的差异又是如此巨大。

有些病毒经提纯后还能形成结晶，这对于细胞生物是无法想象的（图片来源：Alexander McPherson & Lawrence James DeLucas）

更实锤的证据来自于“拟病毒”（Virusoid），它就是一个RNA分子。拟病毒没办法直接感染细胞，但是它可以感染病毒，确切地说是在某些病毒感染细胞的时候通过搭便车来顺便复制自己、扩散自己，从而能引发一些诸如人类丁型肝炎之类的疾病。

然而这个热血的病毒起源故事却随着分子生物研究学的深入而显得不再那么完美……

基因这浓眉大眼的也能叛变？对，在这个假说（The Progressive Hypothesis）里，基因为了让自己流传下去什么事情都做得出来。

细菌中广泛存在一种名叫“质粒”（plasmid）的小片段环状DNA，这些基因基本上就是一群打工仔临时工，细菌随时可以从环境中吸收它们为己所用，也随时可以赶走它们。

在很多细菌中，除了自身原本的DNA（红色部分）以外，还经常会有一些小片段的环状DNA（橙色），那些被称为质粒（图片来源：作者绘制）

于是在漫长的演化中，有些质粒学会了一件事：我们不要一辈子打工！这些质粒从打工仔变成了二五仔，反过来把它们的细菌老板给劫持了，夺走了细菌所有的营养来复制自身。随着时间推移，有些质粒就变成了病毒。

细菌经常会遭受一类叫做“噬菌体”（Phage）的病毒感染，有些观点认为噬菌体来源于质粒（图片来源：Quanta Magazine）

而我们人类以及所有动物、植物的细胞和细菌很不一样，我们都属于“真核生物”，细胞当中并没有细菌那样的质粒，但还是有那么一些基因蠢蠢欲动。它们不肯在染色体上好好待着，而是在细胞核里左右横跳，一会儿跑到这个染色体上，一会儿跑到那个染色体上。不过这帮调皮捣蛋的基因倒是有一个仙风道骨的名字——转座子（transposon）。

根据分子生物学检测，很多转座子都拥有和病毒非常相似的基因序列，两者将自己整合进宿主细胞染色体的机制也高度相似。尤其是其中的“病毒样逆转录转座子”（Retrotransposon）与某些病毒简直相似到了令人发指的程度，唯一的不同只是这些转座子还不能像病毒一样在细胞之间迁移而已。

然而病毒的身世到这里却依旧扑朔迷离，因为它们根本就不遵循一般生物的演化模式。

病毒感染的一般流程是：把自己的基因注入宿主细胞当中，然后利用宿主细胞复制自己的基因，并且制造构建病毒颗粒所需的各种材料，最后操控细胞将病毒颗粒的各个零件连同病毒的基因一起包装成新的病毒颗粒，释放出去感染别的细胞。

但是在这个过程中，病毒每时每刻都在和各种生物交换基因。

比如说病毒在指挥宿主细胞包装病毒颗粒的时候，有时候会把一些宿主细胞的DNA给一块包进去，或者不小心在宿主细胞当中留一点点自己的基因。哺乳动物中有一个用来阻止母体免疫系统攻击胎儿的基因，就是某个病毒在一亿多年不小心落在我们细胞中的。而在病毒跨物种传播的时候，经常导致基因从一个物种转移到另一个物种，所以，“转基因”这件事都是自然界玩剩下的。

然而也正是因为病毒的转基因如此之频繁，让人不得不重新思考，病毒真的是叛逃的基因吗？我们会不会从一开始就搞错了逻辑关系。那些转座子啥的，也许并不是不安其室的自身基因，反而是偶然留在细胞中的病毒基因呢？