3 基因,“活的分子”
人们发现,病毒其实是各种各样的独立微粒,同种病毒尺寸完全相同,而且它们都比普通细菌小得多。比如说,流感病毒微粒是直径0.1微米的小球,而烟草花叶病毒微粒就像一根细长的棍子,它的长度是0.280微米,宽0.015微米。
照片VI是烟草花叶病毒微粒的电子显微照片,这些微粒是我们已知最小的活单元。你应该记得,原子的直径大约是0.0003微米,那么烟草花叶病毒的宽度大约相当于50个原子,轴向长度相当于1000个原子,也就是说,一个这样的病毒包含的独立原子最多不超过几百万个![114]
看到这个熟悉的数字,我们立即想到,单个基因拥有的原子不也是这么多吗?那么是不是有这样的可能性:病毒微粒或许是一种“自由基因”,它既不愿意附着在我们称之为染色体的长链上,也不想被臃肿的细胞原生质包裹。
事实上,病毒微粒的增殖过程看起来和细胞分裂时染色体翻倍的步骤一模一样:它们的整个身体会沿着长轴的方向裂开,由此产生两个全尺寸的病毒微粒。我们观察到的显然是一种基本的增殖过程,病毒微粒复杂分子中的各种原子团吸引了周围环境中类似自身的原子团,然后将它们排列成和初始分子完全相同的结构。排列完成后,已经成熟的新分子就会和初始分子分离。事实上,这种原始活物似乎没有所谓的“生长”过程,新的个体只需要依附旧个体简单地“组装”起来。打个比方,这就像人类儿童依附于母亲体外生长,成年后他或她就会断开和母亲的联系,自己走开(本书作者绝不会画这样的示意图,虽然他真的很想画)。不用说,这样的增殖过程只有在条件理想的特殊介质中才能完成;事实上,细菌自己就有原生质,但病毒微粒只有借助其他生物的活性原生质才能增殖,一般来说,这些小家伙非常“挑食”。
病毒还有另一个共同的特性:它们也会产生突变,突变后的个体也会将自己新获得的特征传给后代,整个过程完全符合我们熟悉的基因传递规则。事实上,生物学家能够区分同一种病毒的几种菌株,进而追踪它们的“生长竞赛”。流感肆虐的时候,我们可以很有把握地说,带来疾病的肯定是一种新的突变型流感病毒,它发展出了一些新的恶毒特质,所以我们的身体来不及产生对应的免疫力。
我们通过前几页内容建立了一个坚定的理念:病毒微粒理应被视为活的个体。现在我们可以同样坚定地说,这些微粒也应该被视为正常的化学分子,因为它符合所有的物理化学定律。事实上,如果完全采用化学手段来研究病毒材料,你很容易发现,病毒也应该被视为一种结构精妙的化合物。我们可以用处理其他复杂有机(但没有活性)化合物的手段来处理它们,这些微粒也能参加各种各样的置换反应。生物化学家早晚能写出每种病毒的化学式,就像今天我们写出酒精、甘油或者糖的化学式一样轻松,这基本是件板上钉钉的事情。更令人震惊的是,同一种病毒的微粒大小完全相同。
事实上,我们已经发现,在缺少食物的环境中,病毒微粒会自行排列成类似晶体的规律图样。比如说,所谓的“番茄丛矮病毒”会结晶形成漂亮的大块菱形十二面体!这种晶体完全可以和长石、岩盐一起摆进矿物学展示柜,但要是你把它放回番茄植株上,它又会变成一大群活生生的个体。

