科學少年雜誌 4月號/2020 第63期：病毒追緝...

隨刊附贈「酷海報：愛護地球30招」



病毒追緝令

2019新型冠狀病毒全球大流行!它到底是什麼樣的狠角色?
我們又如何自保?別害怕，先從認識病毒開始!

撰文／陳雅茜、盧心潔、陳怡軻　繪圖／張睿洋　企編／陳怡軻
審訂／胡哲銘（中央研究院生物醫學科學研究所長聘副研究員）

嘿！大家好嗎？
今年開春以來，許多人最關心的消息就是武漢肺炎了！新聞每天更新最新疫情，播報民眾搶口罩的狀況，強調洗手的重要，並且分享如何自製消毒水，學校更因此延後開學。導致這一連串焦慮的元兇，就是2019新型冠狀病毒，簡稱新冠病毒！截至目前為止，全世界已有超過20萬人染病，數千人不幸喪生，還有許多人仍在醫院裡和疾病搏鬥。

聽起來，新冠病毒是個凶狠的大魔王，而且令人捉摸不定，說是來自蝙蝠，又說和穿山甲脫不了關係。科學家拚了命尋找抗原、確認抗體，想要找到治病新藥，更想開發預防疫苗。病毒，到底是什麼樣的「東西」？為什麼會引發這麼多麻煩？《科學少年》知道大家都很關心，也很疑惑，因此派出特別偵察員，展開追緝病毒的行動。想知道新冠病毒的真面目，並了解如何保護自己嗎？請跟著偵察員的腳步，一起追緝真相！

戴皇冠的大魔王
接下來，偵察員針對這回引發武漢肺炎的魔王級病毒—2019新型冠狀病毒，提出了報告。

從它的名字，就知道這是一種冠狀病毒，在電子顯微鏡下觀察，會看到球狀外形，表面還有一根根棒狀結構，看起來像海膽、也像環繞著日冕的太陽，還有人說像戴著皇冠，因此將它取名為「冠狀」病毒。

這個病毒家族成員不少，感染對象通常是哺乳動物和鳥類。它們有些會入侵宿主的腸胃道和呼吸道，有些會沿著氣管抵達肺部，影響呼吸。比如感染火雞的火雞冠狀病毒，會讓火雞流鼻水、咳嗽，專門針對豬的豬傳染性腸胃炎病毒，則會讓豬拉肚子。那麼人類呢？

大魔王之亂
早在50幾年前，科學家已知有些冠狀病毒會讓人感冒，但直到18年前，一樁嚴重的傳染病陸續在中國、香港、加拿大與臺灣等地爆發，奪走許多人的健康與性命，科學家才開始正視冠狀病毒的厲害，這個鼎鼎大名的病毒就是SARS！臺灣在SARS病毒的肆虐下，短短兩個月有七家醫院、300多人受到感染，從那時開始，大家逐漸認識了「冠狀病毒」這四個字。

另一個由冠狀病毒引起的重大疾病，是2012年出現的MERS，染上這個疾病的患者，平均每10人當中就有3人不幸死亡。直到今天，這個疾病依舊在沙烏地阿拉伯等中東地區持續傳播中。

這次洶洶來襲的武漢肺炎，同樣是由冠狀病毒造成。疫情最早出現在中國武漢，所以俗稱武漢肺炎，正式名稱為COVID-19—嚴重特殊傳染性肺炎；致病病毒則簡稱「新冠病毒」。受感染的患者通常會發燒、四肢無力或咳嗽，嚴重的還會引發肺部發炎，導致呼吸困難。從去年年底出現第一個病例到現在，亞洲和歐美等國，已有超過20萬人受到感染，每100名病患當中約有4名不幸死亡。

儘管新冠病毒的殺傷力不如SARS或MERS，但它的傳染速度驚人，而且科學家未完全了解病毒的感染途徑，也還沒找到解方，前不久世界衛生組織宣布這個疾病已進入全球大流行的階段，疫情讓全世界不敢輕忽。

魔性來自何方？
目前共發現七種會感染人類的冠狀病毒，其中四種引發的症狀較和緩，主要感染呼吸道，如鼻子、喉嚨或中耳，造成普通感冒或中耳炎。而SARS、MERS和COVID-19病毒的致病力則強大許多，其中一個原因是它們比其他病毒更容易深入氣管，經由支氣管入侵人類肺部，導致嚴重發炎。當肺部受損，病患可能因為呼吸困難或其他併發症而死亡。另一個原因是，人類並不是這些冠狀病毒原本感染的對象，因此遇到這些「新」病毒時，身體會難以招架。

然而，為什麼原本在動物身上的冠狀病毒會找上人類、還造成這麼嚴重的傷害呢？一般而言，病毒能感染的對象有限，因為要進入宿主體內，病毒必須具有開啟宿主細胞的「鑰匙」，但不同的動物差異很大，鑰匙不易取得，因此病毒感染原宿主以外的生物通常會失敗。不過對病毒來說，能感染其他動物，就能爭取更多繁衍的機會，對生存來說至關重要。為了能得到進入其他物種的鑰匙，病毒有個妙招，那就是「突變」！

俗話說「種瓜得瓜，種豆得豆」，因為生物有遺傳現象，我們會長得像爸媽也是同樣道理，而負責把爸媽的特徵帶給我們的遺傳物質是DNA。許多生物的遺傳物質都是DNA，如人類、貓狗、植物……。不過病毒卻不太一樣，它們有些會以DNA做為遺傳物質，有些的遺傳物質則是RNA。RNA和DNA一樣，能把親代的特徵傳給子代，不同的是，RNA在遺傳過程中很容易出錯，也就是發生突變，機率是DNA的1000萬倍！而冠狀病毒的遺傳物質正是RNA！

進入生物細胞、快速複製的冠狀病毒，短短幾個小時就會產生上千個病毒顆粒，在這過程中，大概每複製一萬個RNA會出現一次突變。換句話說，這種病毒有大量突變的機會，當複製次數很多，或遇到的生物和它原本的宿主有類似的遺傳物質，透過突變取得的新鑰匙，就有可能讓病毒進入新物種體內，進而造成感染。比如SARS病毒疑似是由蝙蝠傳染給果子狸後，再感染人類，而這次的新冠病毒很可能也是來自蝙蝠，再透過其他動物傳到人類身上──只是這些推論尚未獲得證實。

生態平衡的重要
新冠病毒這個大魔王從動物傳到人類身上，因而引發嚴重的疫情，但這不代表動物或病毒罪大惡極，畢竟野生動物無意攜帶病毒，病毒也只是求生存而已。

從遠古至今，人類、動物、病毒……等生物經歷過長久的演化，原本已在自然中擁有各自的生存空間，彼此和平共處，這樣的平衡一旦打破，彼此的關係就可能產生變化。人類對環境的破壞，以及對動物的任意捕捉和販售，使動物失去原本的居所，原本不該聚集的動物，被迫聚在一起，甚至密集的共處一室。這都增加了病毒在動物之間傳播的機會，也提高了人類遭受新病毒感染的風險。

面對新冠病毒的威脅，我們除了追蹤疫情的源頭，尋找防治的辦法，也該體認生態平衡的重要，對大自然懷抱敬意。.

人類病毒攻防戰
了解病毒的厲害之後，我們該如何自保呢？病毒就像伺機而動、等待入侵的敵軍，一旦逮到機會侵入宿主身體，就會展開繁殖大軍的計畫，一變百、百變萬的進攻擴散。但別怕！人類天生配備超強的防禦系統，而且還發明了種種「外掛」的保健裝備！
想阻止病毒入侵，第一要務是把它們擋在體外。人類的身體經歷長年演化，已發展出一套阻擋病毒入侵的方法，像是有城牆功用的皮膚、能黏著病毒的黏膜，以及會把病毒送出體外的纖毛等。除了這些「天然」機制，肥皂、口罩和酒精的發明，更幫助我們進一步防止病毒的侵襲。……

作者簡介：

※榮獲「金鼎獎最佳兒童及少年類雜誌獎」

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