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内容推荐 《原来如此!奇特的病毒》是有三十年研究经验的徐明达教授,以浅显生动的语言写给大众的病毒科普书。 病毒搅动了全世界,当我们深入了解它,会发现,原来,病毒比我们想象的更奇特、更狡猾也更有趣!它会使尽干扰、安抚、伪装、躲藏、欺骗的招数来入侵宿主,也可能归化成宿主的一部分,为宿主卖力打工;感染植物的病毒也手段高超,有的会制造特殊的“机票”搭上昆虫“飞机”去感染其他植物,有的还会促使植物分泌能吸引昆虫的物质…… 病毒,这漫长时间、苛刻自然条件塑造的分子机器,它精密而奇特,身负匪夷所思的技能,值得我们更多地了解。 这本书还系统地讲述了你需要了解的4类病毒知识: 病毒原来是这样运作的——它如何入侵,又如何传播。 常年影响世界、与我们息息相关的病毒传染病,如冠状病毒、禽流感、肠病毒、登革热、肝炎、埃博拉。 小小病毒如何改写历史,影响了古文明的兴衰、西班牙征服南美洲、美国独立战争等历史关键点。 我们应该如何预防传染,以及科学家正在进行哪些努力,以把病毒变成我们治疗癌症、对抗病虫害的帮手。 在未来,病毒对我们的威胁会更频繁、更难以防范,这本书让你轻松认识病毒这个可怕又有趣的人类宿敌。 作者简介 徐明达,病毒学专家,研究病毒三十年,师承诺贝尔奖得主保罗·伯格。 台湾大学化学系学士、硕士,加州理工大学化学生物学博士,主要领域为分子生物学、肿瘤基因及电子显微镜。曾任美国洛克菲勒大学副教授,阳明大学副校长、阳明大学生命科学院院长。 著有《病毒的故事》《细菌的故事》《禽流感大战疫》《厨房里的秘密:饮食的科学与文化》等,他的科普著作学术扎实、行文简明,曾获选台湾地区的2004年开卷十大好书、“2010科普阅读年百种好书”生物类好书、第三届吴大猷科普著作银签奖多个奖项。 目录 前言 知己知彼,是制胜的关键 第一篇 病毒是什么? 第1章 发现病毒 第2章 病毒如何传播 第二篇 人类和病毒的战争 第3章 病毒如何侵袭人类 第4章 改变历史的病毒与瘟疫 第5章 流感病毒千变万化 第6章 新冠病毒来袭 第7章 肠道病毒伺机而动 第8章 以蚊子为媒介的病毒 第9章 折磨人体的埃博拉、艾滋与肝炎病毒 第三篇 预防、治疗与化敌为友 第10章 如何预防传染病 第11章 古老却有效的疫苗 第12章 药物治疗的挑战与机会 第13章 如何侦测微小病毒 第14章 化敌为友,让病毒成为救命帮手 序言 知己知彼,是制胜的关 键 2003年时,我出版了《 病毒的故事》。那一年,我 们经历了SARS(严重急性 呼吸综合征)风暴,我用《 病毒的故事》让一般人了解 病毒这个小东西。17年后, 没想到新型冠状病毒大流行 ,相较之下,当年的SARS 真是小巫见大巫,我深觉有 必要再次跟大家介绍:病毒 是什么?为什么会发生大流 行? 一般大众对病毒并不陌 生,台湾地区近年来发生的 流感、肠道病毒感染、登革 热、乙型及丙型肝炎等,都 是常常在媒体上看到或听到 的名词。但病毒长什么样子 ?如何感染我们?为什么这 么微小的东西,会让人类这 种高等生物生病,甚至死亡 ?这些问题的答案,恐怕知 道的人不多。其实,病毒有 非常多种,小至能感染细菌 ,大至能感染鲸,有的病毒 甚至已经“移民”到我们体内 ,和我们共存并帮助我们演 化。这本书的目的是介绍各 式各样的病毒,让大家正确 了解病毒的各种面貌。《孙 子兵法》说“知彼知己,百 战不殆”,在了解病毒之后 ,当敌人再度出现,我们就 不会恐慌,可以沉着应对。 2020年新版的这本书, 除了增订2003年出版的《 病毒的故事》及2005年出 版的《禽流感大作战》中的 内容,我也新增了肠道病毒 、登革热、艾滋病、埃博拉 病毒等内容,让这本书对病 毒的描述更加完整。另外, 我也新增了关于引发全球疫 情的新型冠状病毒的内容, 撰写匆忙,如有不周还请见 谅。 自从有人类开始,我们 与病毒的战争就未曾间断。 我们一方面必须了解,感染 病毒、病毒与生物的平衡互 动是一种自然现象,以前如 此,现在如此,将来也会如 此。另一方面,我们也应该 吸取历史教训,对已发生的 流行病做翔实的评估,以便 尽早为未来的紧急情况准备 好应变的措施,将生命财产 的损失降到最低。 为了让大家更了解病毒 ,我多用比喻,用比较通俗 的方式,介绍这个人类可敬 可畏的敌人,有一些病毒甚 至已经变成我们的伙伴了。 我在书中尽量避免使用太多 专业名词或专业的表达方式 。当然,有些基本名词如 DNA(脱氧核糖核酸)等是 无法避免的。采用这种写作 方法的缺点,就是牺牲了比 较严谨的叙述。另外,为了 使内容平易近人,有的叙述 比较简化,而有的则是我的 个人之见,还请病毒学专家 谅解。若有不正确之处,也 请不吝指教。 我也在书中穿插了不少 典故。有些是我从事病毒研 究多年的积累,有些则是为 了写作这本书而另外寻找的 事例数据。有些久远的典故 ,例如发生在数千年前的事 ,读者大概只能以故事看待 ,细节实在无法确定。有些 典故则可能存有争议或有不 同看法,因为篇幅所限且顾 及这本书的目的,就不多加 叙述了。另外,本书的参考 资料相当多,也有很多专业 的书籍及文献,经过一番挣 扎,我选择不列参考书目。 这样做的主要考虑是,这本 书的目的是介绍有关病毒的 常识给大家,并非学术著作 。不过,如有任何问题,或 需要进一步了解资料的读者 ,都可以直接与我联络。 这次新型冠状病毒的感 染疫情惨重。希望本书能为 读者提供一些关于病毒和相 关疾病的基本认识,帮助我 们打赢与病毒的“战疫”。 导语 荣获第三届吴大猷科普著作银签奖作品! 中科院武汉病毒研究所研究员石正丽推荐! 可怕又有趣,想不到你是这样的病毒! 图文并茂,精彩呈现病毒的隐秘世界! 病毒,是精于谋略的机智匪徒,却也会为宿主“打工”,甚至能被用作治病救人的“基因货车”。 病毒学专家为你拆解“病毒兵法”,带你轻松认识这个可怕又有趣的人类宿敌。 书评(媒体评论) 病毒在我们的生活中无 处不在,如何让民众了解这 类看不见的生物是一件很不 容易的事情。病毒学家徐明 达先生的这本书尽可能用通 俗易懂的语言,结合病毒发 现、感染和传播过程中的有 趣故事,普及病毒性疾病以 及防控方面的知识。相信这 本科普读物可以让更多民众 了解这类微观世界的生物, 激发人类了解自然、思考如 何与自然相处。 ——石正丽 中科院武汉 病毒研究所研究员 精彩页 第1章 发现病毒 1892年,年轻的俄国植物学家德米特里·伊万诺夫斯基(Dmitri Ivanovsky)埋首研究烟草花叶病(tobacco mosaic disease)时,第一次发现了病毒。当时的人们认为细菌是引起传染病的病源。伊万诺夫斯基想找出烟草花叶病的病原菌,利用德国科学家阿道夫·迈尔(Adolf Maver)发现“得病烟草萃取物可以感染健康无病烟草”的方法,寻找烟草萃取物里的病菌。得病烟草的萃取液通过了能过滤细菌的装置,这时,伊万诺夫斯基意外发现滤液竟然仍可感染正常的烟草。 这个意外的发现在当时并没有引起注意。六年后,不知情的荷兰科学家马丁努斯·贝杰林克(Martinus Beijerinck)重复伊万诺夫斯基的实验。贝杰林克观察到相同的现象,但也发现这种有感染性的滤液不能像细菌一样在试管中培养,因此滤液中的并不是较小的细菌,而且他在显微镜底下也看不到滤液中有细菌。更重要的是,他证明了这种会致病的液体并非只是有毒的化合物,而是可以在植物体内繁殖的生物体。为了与细菌有所区别,他称这种病原为“会传染的液体”,并大胆提出存在一种新病原体——病毒(virus,拉丁文本义是毒素)——的假说。他甚至认为,这种新病原是在植物细胞内繁殖的。当时人们只知道传染病是细菌引起的,连伊万诺夫斯基都认为他发现的病原只是种很小的细菌。因此,贝杰林克对病原的想法开创了人类了解传染病的新纪元。 在马丁努斯·贝杰林克的发现后不久,德国科学家弗里德里希·勒夫勒(Friedrich Loeffler)及弗罗施(P.Frosch)也从口蹄疫牛活检样本的萃取液中发现可通过滤器的病原体。1900年,美国军医瓦尔特·里德(Walter Reed)少校和詹姆斯·卡罗尔(James Carroll)经由人体实验证明,黄热病是由一种以蚊子为媒介的滤过性病毒引起的传染病。这个发现让美国得以应对在中南美洲肆虐的黄热病,从法国手中接收巴拿马运河的开凿权。1908年,奥地利的卡尔·兰德施泰纳(Karl Landsteiner)及法国的康斯坦丁·莱瓦迪蒂(Constantin Levaditi)也证实,脊髓灰质炎是由滤过性病毒引起的,几年后他们甚至从细菌的萃取液中发现了可通过滤器感染并杀死细菌的物质。 病毒的成分 至此,我们已经知道有一种有别于细菌的微小的新感染病原,然而这个微小到显微镜也看不到的病原是什么?1932年,威廉·埃尔福德(William Elford)用滤孔大小不同的滤器分析这种病原的大小,发现其直径大约只有几十纳米,显然比细菌小很多。科学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利(因研究病毒结晶获1946年诺贝尔化学奖)认为病毒是一种蛋白质,而蛋白质可经由结晶来纯化,因此,在1935年,他用感染烟草的滤过性病毒做蛋白结晶,成功地结晶出感染烟草的滤过性病毒。 这个惊人的结果证明,病毒是一种相当有对称性、可以结晶的化学物质。但是,能结晶也不能证明它是蛋白质。当时,恩斯特·鲁斯卡发明了电子显微镜(因此获得1986年诺贝尔物理学奖),他立刻应用这个可以看到极微小物质的新仪器,观察可以结晶的病毒构造。结果发现,会感染烟草的病毒,是一种长长的、有规则的物质。后来,其他的病毒陆续被发现,且各自具有独特、有规则的构造。当人们终于亲眼看见病毒的颗粒时,所有对于新病原体的疑虑完全消失了。但这些看起来漂亮、有规则的病毒分子,成分是什么? 为什么这么小的物质可以让感染它的生物生病甚至死亡? 20世纪40年代,有一些生化学家,包括因此得到1959年诺贝尔生理学或医学奖的阿瑟·科恩伯格,开始分析病毒的化学成分及生化合成的过程。 1936年,英国科学家弗雷德里克·鲍登(Frederick Bawden)及比尔·皮里(Bill Pirie)发现病毒的蛋白外壳还藏有核酸。可惜的是,这项重要发现却被另一位科学家斯坦利的名气掩盖,而与诺贝尔奖失之交臂。当时人们对于核酸的生物功能仍不太清楚。 1944年,洛克菲勒大学的奥斯瓦尔德·埃弗里(Os-wald T.Avery)、麦克林恩·麦卡蒂(Maclyn McCarty)及科林·麦克劳德(Colin M.Macleod)首先证实DNA是细菌的遗传物质。受到这个划时代实验的启发,长岛冷泉港实验室的研究员玛莎·蔡斯(Martha Chase)及阿尔弗雷德·赫尔希(Alfred Hershey)在1952年设计了一个有名的实验,证明病毒的遗传物质是DNA而非蛋白质。这项实验奠定了我们对病毒的了解:一、病毒是由会遗传的核酸包在蛋白质外壳内的高分子聚合物;二、病毒只是简单的分子聚合物,无法单独在试管内生长;三、病毒能在细胞内复制及重复感染细胞,是因为它们有遗传物质;四、病毒会杀死感染的细胞,是因为它抢了细胞的资源及工具大量复制自己。这些经科学家半世纪努力得出的知识结晶,现在已渐渐变成众所周知的常识。 P3-7 |