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为什么病原体很难消灭?

一部人类发展的历史,从某种意义上说,就是人类与病原微生物长期斗争的历史。人类采用了包括各种药物、疫苗和消毒防疫在内的措施等来对付凶恶的传染病,虽然不断取得赫赫战功,却也付出了惨重的代价。时至今日,距离人类彻底歼灭各种病原微生物的终极目标仍然遥遥无期。为什么这些病原体会这么顽固不化呢?

原因在于很多病原体有着极其强大的适应能力,可以在多种环境下生存,即使离开了人体,它们依然可以在水、土壤或是其他动物体内继续存活和繁殖。与其他生物相比,病原体的繁殖特别迅速,例如大肠杆菌,每十几分钟就可以分裂一次,一变二、二变四、四变八……有了这么高效的繁殖体系,即使经过一场浩劫,只要还留有几个“幸存者”,这些病原体很快就能“重整旗鼓”、“东山再起”。

病原微生物之所以面对众多药物和疫苗依然不会被赶尽杀绝,最重要的原因还是它们的“变脸”技能。生物的主要遗传物质是脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA),而这些遗传物质在复制的过程中偶尔会出现错误,也就是基因突变。基因突变可能会使生命体出现异常,但也可能赋予生命体新的能力,使药物和疫苗功亏一篑,失去效力。药物作用的靶点是微生物体内的蛋白质,疫苗的作用也是为了让人的免疫系统认识微生物表面的蛋白质,这些蛋白质都是由病原微生物体内的基因编码来合成的。当病原微生物的基因发生突变,基因编码改变,由此合成的蛋白质模样也会发生变化,就好像变脸一样,让药物和免疫系统认不出来,这样,对抗病原体的手段也就随之失效了。

【知识点】为什么微生物爱“变脸”

与人类等高等生物相比,微生物的遗传物质更简单,在复制中也更容易发生突变。而且,由于微生物的繁殖速度很快,这样的突变也可以更快地在微生物的后代中传播开来。在面对药物等对生存不利的因素时,这些成千上万亿的小家伙中,总是有那么一些能通过突变获得可以应对困境的新基因,帮助自己生存下来,使自己的族群得到繁衍。