（原）材料视角 | 新冠肺炎何以牵动人心（其二）
初原载于工大材料汇 2020-03-14
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（二）
上期回顾
上一篇文章我们具体的了解了病毒本身，那么今天我们就来讲讲人类与病毒间的博弈，几乎每个生物体都会面临病毒带来的瘟疫的困扰，人也不例外，从古至今，人类就一直受瘟疫困扰。古时候的黑死病席卷整个欧洲，造成了巨大的灾难，我国古代王朝不断更替也与爆发瘟疫有关。到了现代艾滋病，埃博拉，寨卡，霍乱，登革热，冠状病毒引起的（SARS，MERS，新冠肺炎）无不向人类发起挑战，人类目前遇到的大部分可以感染人的致病病毒都是从野生动物中来的，比如说鼠疫，冠状病毒等等，只会感染人的病毒比较少，比如已经被人类消灭的天花。
那么人类是如何与病毒进行博弈的呢？
人类与病毒间的博弈可分为预防，免疫与治疗。
博弈——预防
我们先来讲预防，国内外从古至今都有预防各种瘟疫的记录，如果能做到得知传播途径并有效切断那么人类就可以免受疾病的困扰。我国记载古代疫情的文献很多, 《尚书》、《诗经》、《国语》、《左传》、《史记》和《汉书》中都有部分疫情记载。从文献中来看, 中国古代十分注重防治结合, 尤其在国家安定、力量较强的时期, 对传染病的控制最为有效。《论衡》告诫人们不能碰老鼠吃过的东西，《淮南子》总结经验：被打死的病犬不能投入水中，否则会污染水源，会得狂犬病。秦朝时中国人就创造了隔离防疫法，秦律中规定凡麻风病人都要送往“疠迁所”隔离起来。讲究卫生也是预防瘟疫的好方法，两宋时期为了防止瘟疫大规模爆发，会有人专门清理粪便与污水。这些措施在现代人看来都能减少疾病的传播。在14世纪的欧洲由于当地不讲卫生，再加上蒙古西征带来了黑死病（肺鼠疫），导致了2500万人死亡约有三分之一。但有一个当时的欧洲大国却能明哲身保，受疫情破坏程度很小，那就是波兰王国。
原因在于相对于欧洲各国的各种迷信，波兰采取了很务实的举措：封锁边境，瘟疫爆发之后当时波兰国王卡奇米日三世不知道黑死病的来源与传播途径，索性关闭了全部边境并且设置了检查站。这在现在看来可是一个非常明智的举动。其二是生活习惯，在当地居住的人也比较爱干净，勤洗澡勤洗手，同时也没有打猫和杀猫的习惯，这也尽可能的阻断了动物性传播的可能。到了现代，这种例子就更多了。总之预防很重要，预防措施得当人们能在病毒面前取得完胜。我们在之后几期文章会详细介绍如何预防新冠病毒。
博弈——免疫与治疗
如果很不幸，人感染到了病毒，那么就只能进入到第二个阶段——免疫与治疗。
人体的免疫系统是人体的防卫系统，它主要分为三道防线。
第一道为物理屏障，（我们可以看作身体的保安）包括表皮的死细胞（角质细胞），各种黏膜。但新冠病毒等呼吸道疾病专门感染黏膜，第一道屏障在新冠面前不怎么管用。
人体的第二道防线是人体的非特异性免疫，非特异性是指不针对某一种病原体，我们把它看作身体里的军队。以新冠肺炎为例，当细胞被病毒感染一段时间后，他发现自己无法消灭病毒后就会把一些病毒的碎片送到细胞膜外，赶快叫部队（白细胞）消灭我，
当然绝大多数病毒进入人体后如果被及时消灭则不会引起很大的免疫反应症状十分轻微，这就是为什么有些密切接触者不会感染，有些人是无症状感染者的重要原因之一。当然如果病毒没有被及时消灭，那么第二道防线还有其他方法：
①发烧 在人体被感染后，免疫细胞会释放制热因子，控制体内调节中枢让体温上升，人体发热后体温上升，对于温度敏感的病原体有良好的抑制作用，但是缺点也很明显，人体在偏离正常体温后对于人体内自身也有很大影响。但是新冠病毒的原生寄主蝙蝠体温正常时就在40℃，人肯定是受不了40℃的体温的，免疫系统：“好吧，我承认我有赌的成分”，所以我们要及时的降温，吃解热镇痛类药物，比如阿司匹林。
②红肿 为了能将更多的免疫细胞（如白细胞）运送到战场，你感染部分的毛细血管和微动脉通舒张，扩大，血液流速加快，皮肤变红；同时血管通透性上升，蛋白质和体液增多形成肿胀。
③疼痛 当你的细胞被感染时身体内会释放多肽类物质，刺激神经，产生疼痛。
④痰液和鼻涕 这都是士兵与病毒战斗后产生的大量尸体会被人体产生的粘液排出体外。
这几个反应合起来我们称之为炎症反应。这就是此次疫情肺炎，呼吸道炎症的产生原因。应当注意：炎症不是病毒直接给人的反应，而是人体为消灭病原体自身产生的免疫反应。在发生炎症反应的同时这些军队为了赶走侵略者，会释放一种被称作白细胞介素的细胞因子，目前探明的白细胞介素有38种，一方面他们可以让各种免疫细胞疯狂“爆兵”，扩充自己的力量，另一方面，这些因子还可以鼓舞“军队”士气，让士兵们的战斗力更强，这时候如果查血常规白细胞会特别高。但是杀红了眼的白细胞有时不分敌我的无差别攻击，白细胞表示：“这一片感染区，所有人都得死！”
白细胞采取的这种“伤敌一千，自损一万”的策略，会使肺部细胞会严重受损，这人身体哪里受的了呀？而且由于细胞因子的作用，大量的体液、粘液聚积，就会呼吸困难导致人窒息而死；大量的血液进入了体液之中，会导致失血性休克死亡。我们把上述过程称为细胞因子风暴或称炎症风暴。最近对遗体进行解剖并研究后就发现肺部淤积黏液过多，炎症反应很重，这也进一步证明了细胞因子风暴是病人病情发展迅速，很快进入重症的重要原因。所以说过分的免疫反应是人体死亡的直接原因，而病毒感染是根本原因。为应对细胞因子风暴，我们现在主要采取两个方法，第一个是头疼医头脚疼医脚的对症策略，呼吸困难我就上呼吸机，失血过多那我就大量输血，辅助免疫系统治疗。第二个是激素治疗的方法，抑制人体细胞因子的生成缓解炎症反应，但激素副作用很大，它会产生诸如股骨头坏死等严重的后遗症。最近据媒体报道李兰娟院士首创的利用人工肝净化血液中的细胞因子来消除炎症风暴的临床试验取得成功给治疗带来了新方法。
第三道是人体的特异性免疫，他们就相当于体内的特种兵。其展示特异性会让他们精准打击敌人。而特异性免疫又分为了细胞免疫与体液免疫。具体流程正如下图所示我们简单回忆一下。
人类还发明了不少利用特异性免疫的预防和战胜措施，比如人体产生的抗原可以与血液中的病毒结合失去进入细胞的能力，而在刚刚痊愈的人的血液里是含有大量抗原的，因此湖北正在尝试将痊愈者的血浆注入进患者体内，这是一种被动免疫的方法，希望这个方法能够多拯救一些人。还有一种方法我们称之为免疫接种，其历史十分久远。我们现在从小到大能够接种不少的疫苗，他们主要分三种①灭活病毒②分离微生物及其产物③减毒疫苗，
这些疫苗对很少变异的病毒有良好的防治作用。目前冠状病毒的疫苗正在火热研发中，如果能够在疫情结束前顺利研发出来就可以加快疫情的结束。
当然除了疫苗，人们也研制出了不少抗病毒药物用来阻断病毒的繁殖，抗病毒药物是一类靶向药物，我们上回讲了病毒复制周期里的五步，其中的每一步都可以作为靶向药物的靶点。比如恩夫韦地是一种膜融合抑制剂它就可以有效阻止病毒进入细胞，
齐多夫定是一种RNA聚合酶抑制剂，就是用来阻止病毒进行逆转录，
利托那韦是一种蛋白酶抑制剂，可以有效阻止病毒的装配与释放不让病毒跑出细胞，
除上面提到还有病毒吸附抑制剂，病毒脱壳抑制剂，信号通路相关蛋白抑制剂，整合酶抑制剂，病毒释放抑制剂等等。真正治疗的时候面对一些比较难对付的病毒例如对付HIV时我们需要联合多种药物治疗才能有好的效果，我们称为鸡尾酒疗法，是由华裔科学家何大一发明的。
《第四版新型冠状病毒诊疗方案》就把利托那韦这个原本治疗艾滋病的药物纳入了治疗方案。由于SARS病毒与新冠病毒药物靶点相似如下图，所以有论文推测曾经用于治疗SARS病毒的药物瑞德西韦等四种药物也能派上用场，瑞德西韦也确实治好了美国的一例新冠肺炎。
但应当指出冠状病毒作为单链RNA病毒容易发生变异，所以药物与疫苗的时效性可能不好，但在短期内有不错的治疗和预防作用。我们上一回提到了病毒是不希望杀死寄主的，但是希望提高传染性，在有人工隔离筛选的情况下，毒力较强和传染性强的寄主会快速被杀死导致传染时间短，传染人数少，病毒会存活不下去。对于传染性差的，也会被筛选出局。经过最终的选择病毒会向着低毒性，高传染性转化。
我们要感谢我们生在了一个文明的时代，随着现代医学的进步，人们在与病毒的博弈中越来越能够掌握主动权，如果说人类在古代还是与病毒进行非信息对称博弈，我们现在已经可以进行信息对称博弈，人类在疫情爆发后很快就看到了他在电镜下的样子，知道了他的传播途径和基因序列。
人们已经由原来的和病毒打麻将，现在变成了下围棋，如果说原来还有运气的成分，现在已经完全变成了战术与战略的博弈。
目前人类已经消灭的病毒是天花病毒，而引起小儿麻痹的脊髓灰质炎病毒全世界只有两个国家没有消灭，我们要感谢我国的国士发明了口服疫苗的“糖丸爷爷”顾方舟，
正是他让中国人从此免受小儿麻痹的困扰。但人类是无法消灭所有能够感染人的病毒的，正如此次冠状病毒一样，我们不能通过消灭地球上所有冠状病毒的自然寄主蝙蝠，来消灭冠状病毒，这样做只会破坏生态平衡引来更大的生存危机，因此在未来的很长时间里病毒与人类依旧会进行着“矛与盾”的博弈。我相信在这场魔高一尺，道高一丈的斗争中，人类始终掌握着自己的命运。
本期问题：
1.人体面对病毒有哪几道防线？
三道。第一道为物理屏障，第二道防线是人体的非特异性免疫，第三道是人体的特异性免疫。
2.有人说“人体的免疫系统是人体面对疾病时最好的良药”，你同意吗？为什么？
我同意。因为现阶段，大多数药物与疗法只能起到辅助作用，清除病原体还是要靠自身的免疫系统。
3.请举一些国内外抗击瘟疫的例子。
精选留言：
国内：抗击血吸虫病。国外：建造巴拿马运河时抗击疟疾。
————Вперед, товарищи
参考文献:
[1]尹媛萍.中国古代传染病防治[J].政府法制,2010(35):11.
[2]《生物学》浙科版，必修3稳态与环境。
[3].《冠状病毒是什么？武汉新型肺炎病毒是如何使人生病的？》李永乐老师
[4]《如何杀死突如其来的病毒？》柴知道
本文作者：于世龙
时任审阅：刘孟茜
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