病毒究竟有多厉害？BBC拍出了这部9.4分的科幻大片

2020年初这场的疫情让病毒受到了前所未有的关注，但或许你对它的了解还远远不够。

病毒究竟依靠什么突围了人类免疫系统的重重防线？从最初感染到症状出现，这期间你的体内究竟发生了什么？

这个神秘的「黑箱」近几年被科学家们逐渐揭开，并被BBC的拍摄团队制作成了一部纪录片——《细胞的暗战》，可以让你亲眼看到病毒感染细胞的过程。

小编在看完后不禁拍案叫绝，场景之宏大，细胞之精妙，病毒之狡猾，这简直不亚于一部真正的科幻电影！

《人体奥妙之细胞的暗战 (2012)》图源：豆瓣

每时每刻，你的身体中都在进行一场生死存亡的大战：周围环境中各式各样的病原体（细菌和病毒等）正想方设法地入侵你的细胞来「搞破坏」，而细胞们必须阻止它们，保卫自我。双方的目的都只有一个：活下去。

图源：《Our Secret Universe: The Hidden Life of the Cell (2012)》截图

井然有序的核心奥秘

要了解细胞和病毒之间究竟发生了什么事，必须首先了解他们各自的结构。在细胞之下，是一个比科幻小说更离奇的世界。

蛋白质是这个奇妙世界里的工人：它们组成了各类细胞器，构成支撑细胞的骨架，催化各种生化反应，运送营养物质等等。

「马达蛋白」正拖着一个囊泡，“行走”在微管上，它们的速度可以达到每秒100步，放慢了30倍才能看到 生机勃勃的原因，是细胞高效的发电厂——线粒体在一刻不停地在生产能量。

线粒体内膜上镶嵌着着每分钟旋转一千多次的涡轮，源源不断地产生化学电池（ATP）很多人可能会问：这些微型的机器又没有脑子，怎么知道自己要干什么，如何「懂得」互相协作？它们虽然没有脑子，但都遵照一个精妙无比的计划行事，就是隐藏在细胞的中心深处细胞核中的DNA。

DNA上有遗传效应的片段就是基因，每个基因都是一条合成特定蛋白质的指令DNA双螺旋结构上包含着两万多条指令，指示细胞该在什么时候制造什么，怎样组建细胞乃至整个人体。但这些指令为细胞所理解，还需要经过RNA的「转录」，在细胞质内的流动工厂——核糖体中，被加工成几百万种形状不一，功能迥异的蛋白质。

而病毒正是旨在劫持这套系统以为其所用。

欺诈高手的猫鼠游戏

严格来说，病毒并不能算活的生命体，无法自食其力地繁殖，它们的延续方式依赖于「传播」和「寄生」。感染宿主，然后用它们的部件来进行自我复制。人类最常见的宿敌，是一种古老的病毒——腺病毒，它是感冒的元凶之一。在如何感染宿主的问题上，腺病毒颇有一套。它们的蛋白质外壳设计精良，专门用来对付细胞的种种防御工事。

腺病毒虽说环境中绝大多数的微生物都会被我们的皮肤所阻挡，但这堵看似固若金汤的城墙有着致命的弱点：我们的呼吸道和消化道与外界环境相通。

腺病毒被喷嚏散播，随着人们触摸嘴唇，揉眼睛，擦鼻子等动作，轻而易举地进入到宿主体内。它们只抱有一个目的，那就是让自己的DNA（或RNA）入侵细胞核。但这可没那么容易，我们的机体已经准备好了。

当病毒接近细胞时，会受到细胞的第一重抵抗——抗体和白细胞。

Y形抗体在细胞之间来回巡逻，一旦识别外来入侵者，就会将自己牢牢锁在病毒的外盔甲上，把它们链接起来，变成白细胞的「盘中餐」

但大部分病毒能冲破这道防线，到达细胞表面。在这里，他们又会遇到另一阻碍——细胞膜。

大分子物质如果想要进入细胞，必须有特制的「钥匙」与膜上的受体蛋白结合，这是细胞膜防止有害物质进入的方法。但经过了数十亿年进化，腺病毒演化出了自己的钥匙，可以欺骗这些哨兵。

钥匙位于外壳突出的纤维结构的顶部，那些没有被抗体粘附的，就可以与受体蛋白结合

误将病毒当成营养物质的细胞，把它们吞入体内，无意间造成了自己的衰亡。但细胞还有第二重防御系统：所有进入的物质都会被送到一个分拣站——核内体。大分子营养物质被分解后，再供细胞利用。

核内体的内壁有一种蛋白质泵，让内部呈酸性，把大分子物质分解为小分子

这本应该是病毒的末日，却成为它逃脱计划的一部分。当外壳被分解，其内部的一种特殊蛋白质就会被释放，用来破坏核糖体的内壁，然后溜之大吉。

当然也有一部分被抗体牢牢包裹的病毒无法释放破坏蛋白，就这样被消化了

这时候病毒离细胞核大概只有五微米，但是离成功还有十万八千里。

病毒没有办法自主运动，也不能直接利用线粒体产生的ATP，虽然辛辛苦苦冲破了这么多防线，但大部分病毒会像宇宙中的微粒一样，在细胞质内飘荡。

该怎么到达细胞核呢？进化又一次赋予了病毒秘密武器。

它自己不会走，可马达蛋白会啊！病毒外壳上进化出了可以附着马达蛋白的精确结构，就这样，它劫持了细胞自身的运输系统为己所用！更更奇妙的是，如果运输路上碰到了障碍物，病毒还会「绕着走」。

病毒可以同时锁定两种向正反方向运动的马达蛋白，一前一后的配合下，可以跨越任何障碍（所以可怕不是有腿，而是有两双）

此时，长了腿的病毒看似已势不可挡，但近几年科学家才发现，细胞还有一手。在运输系统周围，分布着一种名叫TRIM21的特殊蛋白，它们会搜寻携带抗体的物质，一旦发现了被抗体标记过的病毒，就会附上去启动一系列连锁反应，召集大型粉碎机——蛋白酶体聚集，将病毒裂解掉。

促进免疫系统制造更多的TRIM21可能是未来对抗病毒的新途径

但是，如果只有一个运气爆棚的幸运儿之前没有被抗体粘附，它就能逃离被粉碎的命运，控制整个细胞。

全村的希望

一旦到达细胞核附近，病毒又一次显示了它的“狡猾”。细胞核内外物质交换的通道是核孔，其周围有一圈蛋白触手，会捕捉病毒将其拉入。然而病毒太大了，无法通过，这时候马达蛋白以为遇到了阻碍，就会朝反方向用力，一来一去，结果就是病毒被撕裂了！

你以为它game over了？too young too simple！

这恰恰是它的绝招，病毒的DNA暴露出来，穿过核孔，进入细胞的核心。细胞的DNA机制无法区分自身DNA与病毒DNA，它们开始盲目地转录病毒的遗传密码，绘制出自我毁灭的蓝图，这才是病毒最巧妙的诡计！

这时候病毒完完全全控制了细胞，把它变成了没有感情的生产机器，只会做一件事：在细胞核里组建病毒大军。

只有衣壳和DNA都装上，大军才会"苏醒"

等到军队到了一定规模，就可以向外扩张了。这时候腺病毒就会下达指令，开始生产一种破坏蛋白，攻击细胞骨架，失去骨架的支撑的细胞开始塌陷。然后又释放一种腺病毒死亡蛋白，让大军挣脱核膜，像洪水般涌入周围的组织。

细胞的末日来临

至此，细胞已无力回天

绝地反击，是生存还是毁灭？

虽然细胞的战斗失败了，但真正的战争才刚刚打响。 在细胞垂死之际，它会利用最后的时间向外界发布一个「我已被攻克」求救信号。

一个包含了病毒的碎片的囊泡会被送到细胞膜外

这个信号如果巡逻的白细胞发现，它们会将被感染的细胞连同其内部的病毒大军一起消灭。但如果没被发现，病毒将会扩散，感染周围其他细胞。一旦病毒被免疫系统发现，体内的安全级别就会提升，白细胞大量复制，并且以每秒生产五千个的速度释放大量抗体，涌入血液和细胞间隙，拓展防线。

为确保万无一失，白细胞还会吞噬附近所有可能被感染的细胞。与此同时，周围的健康细胞也做出最伟大的牺牲，毁灭自己，以阻止病毒的传播。

只有到了这个阶段，我们才会意识到发生在自己体内的战役，感觉到的鼻塞，实正是体内在猛烈攻击病毒的迹象。

而且一旦被一种病毒感染过，人体就能制造对付该病毒的白细胞，并永远保留在你的骨髓中。如果再次感染该病毒，免疫系统就能迅速做出反应，免去你病痛之苦。

依靠团队合作，人体的免疫系统终于阻止了感染的扩散。

后记：永不停歇的战争

人类和病毒之间的战争便是进化，但是协同进化，双方都必须改变。就像一场军备竞赛，一方有了更好的武器，另一方也得跟上。正是与宿敌之间的殊死搏斗，才塑造了今天的我们。免疫系统做了这么多，是不是应该要好好爱护自己的身体？它才是你对抗疾病的终极武器。值得一提的是，这部片子的配乐和音效也堪称一绝。

编辑 | SY

终审 | L10