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自新冠疫情爆發以來，“病毒”作為一種專業術語，迅速進入大眾視野，可以說是家喻戶曉、人盡皆知。

那么病毒是什么呢？

按照主流的科學說法，病毒是亞微觀的寄生性的含有蛋白質衣殼的遺傳物質顆粒。

簡單說來，病毒不同于人、動物植物等生物，也不同于塑料、金屬等非生物，是一種個體微小，結構簡單，只含一種核酸（DNA或RNA），必須在活細胞內寄生并以復制方式增殖的非細胞型生物。

科學家很早就揭示了病毒入侵細胞的全過程：侵染細胞——在細胞內增殖——釋放到細胞外。不同的病毒在具體方式上或存在差異，但總體都有吸附-侵入-脫殼-生物合成-組裝和釋放幾個步驟。

吸附

吸附是決定病毒感染成功與否的關鍵環節。

病毒表面存在特異性吸附蛋白，這些特異性吸附蛋白一般由衣殼蛋白或包膜病毒包膜上的糖蛋白凸起（也稱為刺突蛋白）充當，它們可與細胞表面受體相互作用，大多數動物病毒的細胞受體為鑲嵌在細胞膜脂質雙分子層中的糖蛋白，也有的為糖脂或寡糖苷。

病毒吸附蛋白與細胞受體結合需要一定的溫度條件，以促進與酶反應相類似的化學反應。有研究表示，在0~37℃內溫度越高病毒吸附效率也越高。

圖2 刺突蛋白與受體蛋白結合

侵入

病毒吸附到細胞膜表面上后，可以通過多種方式侵入細胞，較常見的有注射式侵入、細胞內吞、膜融合三種。

注射式侵入：一般為有尾噬菌體的侵入方式，通過尾部收縮將衣殼內的DNA基因組注入宿主細胞內；

細胞內吞：動物病毒常見的侵入方式，經細胞膜內陷形成吞噬泡，使病毒粒子進入細胞質中；

膜融合：有包膜病毒侵入過程中病毒包膜與細胞膜融合。

圖3 注射式侵入	圖4 細胞內吞侵入

脫殼

指病毒核心組分核酸從蛋白質衣殼內釋放出來的過程。

不同病毒的脫殼方式不一樣，多數病毒通過宿主細胞溶酶體酶作用下脫殼釋放出基因組核酸，有包膜的病毒脫殼包括脫包膜和脫衣殼兩個步驟，無包膜病毒只需脫衣殼。

圖5 病毒脫殼

生物合成

病毒基因組（核酸）一旦從衣殼中釋放后，就利用宿主細胞提供的原料、能量和場所合成核酸和蛋白質，期間所需的多數酶也來自宿主細胞。

在生物學上，我們常說病毒具有很高的多樣性，我們可以擬人化地理解為病毒各有各的性格，它們在細胞內進行自我復制的時候，采取的方式差別很大。

有些比較樂于助“宿主”的，不僅不會殺死宿主細胞，還利用自身攜帶的遺傳信息給宿主提供演化材料，甚至幫著宿主代謝；有些性格比較溫和的，一直跟宿主細胞相安無事；還有少部分性格比較暴躁的，在細胞內把自己復制組裝完畢時候，就會把細胞裂解掉，讓自己釋放得到處都是，然后進行下一輪侵染。

在病毒侵染宿主細胞后的增殖過程中，病毒的數量并不是隨著時間逐漸上升的，而是階梯式地上升。就如在生物合成階段，胞漿中并無病毒顆粒，這段時間也就是潛伏期。

圖6 生物合成

組裝和釋放

病毒主要成分的核酸與蛋白質合成后，需要在細胞核內或細胞質內組裝成核衣殼（核衣殼=核酸+蛋白質衣殼）。

絕大多數DNA病毒在細胞核內組裝，RNA病毒則在細胞質內組裝。

無包膜病毒釋放時通常會將宿主細胞崩解，釋放出病毒顆粒，宿主細胞膜遭到劇烈破壞，細胞迅速死亡。而絕大多數有包膜病毒通過細胞內的內質網、空泡，或包上細胞核膜或細胞膜以出芽方式釋放而成為成熟病毒，在一段時間內逐個釋出，對細胞膜破壞較輕，宿主細胞死亡慢。

一個感染細胞一般釋放的病毒數為100~1000。

圖7 病毒從細胞中釋放

這就是病毒侵入細胞實現自我復制的基本過程啦。

圖8 病毒侵入細胞全流程示意圖