在19世紀60年代,法國化學家巴斯德提出了“細菌致病說”。根據這種學說,每種傳染病都是由某種極小的生命形態(tài)所造成和傳播的,它在患病的生物體內繁殖,從那個患病的生物傳染給一個健康的生物,從而使之生病。
然而,在19世紀60年代,巴斯德在研究致命的“狂犬病”時,盡管發(fā)現(xiàn)了這種病是會傳染的,是因被患狂犬病的動物咬傷而得病,但他沒有找到與這種病有聯(lián)系的病菌。巴斯德得出結論說:存在著一種病菌,這是沒有問題的,但它太小,以至手頭的顯微鏡也看不見。
可能由于同樣原因,其他疾病似乎也找不到病菌?!盁煵莼ㄈ~病”就是一個例子,煙草植株染上了這種病就會在葉子上形成一種斑點的花葉病圖案,構成一種病狀。如果葉子爛了,就能排出一種汁液,這種汁液能在健康的煙草植株中造成這種病,但這種汁液并未含有顯微鏡能看到的任何一種病菌。
顯微鏡在可見范圍內的可信程度有多大呢?一位俄國細菌學家伊凡諾夫斯基在1892年用另一種方法研究了這個問題。他使用了一種素燒的瓷過濾器,這種過濾器可以擋住任何小到足以使當時顯微鏡能看見的東西。他從患病的煙草植株提取出傳染性汁液,使之從這個過濾器過濾,他發(fā)現(xiàn)經過過濾的汁液還是能感染健康的煙草植株。伊凡諾夫斯基認為,也許是因為過濾器有缺陷,而不敢得出結論說,這里存在有病菌,但因為太小,以至在顯微鏡下也看不見。
1898年,荷蘭植物學家白杰林克獨立地進行了完全相同的實驗,而且得到了完全相同的結果。他相信這個試驗的真實性,斷定不論造成煙草花葉病的是什么東西,它一定是由非常小以至能通過過濾器濾出的質點所組成。
白杰林克稱這種致病液為“病毒”。因為這種液體能通過過濾器而不失去其毒性,所以他把它稱為“濾過性病毒”。這個術語終于不適用于這種液體,而適用于液體內致病的質點。后來,又去掉了這個形容詞,這種極小的致病質點簡稱為病毒。
但這種病毒質點到底有多大呢?白杰林克認為:大概比水分子大不了多少。因此,任何能讓水通過的東西,也都能讓病毒通過。
1913年,英國細菌學家埃爾福德進行了這一試驗,他使用了火棉膠薄膜,這種薄膜可以制出任何尺寸的微孔。他讓含有病毒的流體通過火棉膠薄膜。他發(fā)現(xiàn),他制出的這種微孔薄膜的微孔非常小,只有水分子可以通過,而病毒不能通過。埃爾福德還發(fā)現(xiàn),盡管原來的液體能夠傳播疾病,但通過那種薄膜濾器之后的液體再也不能傳播疾病了。
這樣,人們就知道了病毒質點的大小。它比最小的細胞還要小,它只可能由很少幾個分子所組成。但這樣的分子是大分子。 應用電子顯微鏡不但能看清病毒粒的大小、形態(tài),還可以分辨其表面的蛋白亞單位和內部的超微結構。
后來的研究發(fā)現(xiàn),病毒是一種非細胞生命形態(tài),它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成,病毒沒有自己的代謝機構,沒有酶系統(tǒng)。因此病毒離開了宿主細胞,就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞后,它就可以利用細胞中的物質和能量以及復制、轉錄和轉譯的能力,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。
病毒基因同其他生物的基因一樣,也可以發(fā)生突變和重組,因此也是可以演化的。因為病毒沒有獨立的代謝機構,不能獨立的繁殖,因此被認為是一種不完整的生命形態(tài)。
編輯/李章