噬菌體：生物宇宙裡(lǐ)的暗物質

　　20世紀初，大多數研究者認爲DNA是一種(zhǒng)“愚蠢的分子”，因爲太簡單而對(duì)于生命傳輸沒(méi)有任何價值。相反地，科學(xué)家們更加擁護蛋白質，它們擁有很強的可變性和複雜性，是遺傳的關鍵組成(chéng)部分。然後(hòu)到了20世紀50年代初，遺傳學(xué)家Alfred Hershey 和 Martha Chase在對(duì)噬菌體的研究中，證實DNA是細胞的信息單元。現在著(zhe)名的Hershey-Chase實驗跟蹤噬菌體DNA進(jìn)入細胞的轉移過(guò)程，以及DNA轉移後(hòu)衣殼蛋白的變化。實驗表明，病毒DNA對(duì)于噬菌體的複制是必需的，這(zhè)意味著(zhe)DNA分子對(duì)于生物體繁殖具有重要意義。
　　1953年，James Watson、Francis Crick和Rosalind Franklin通過(guò)描述DNA的雙螺旋結構鞏固了Hershey和Chase的結論。又過(guò)了一段時(shí)間，通過(guò)對(duì)噬菌體的額外工作明确證實DNA就(jiù)是生物語言。

　　病毒不僅僅是通過(guò)一團簡單的DNA或RNA來進(jìn)行遺傳信息的傳輸，研究人員發(fā)現越來越多的證據表明病毒可以在多樣性的生态系統中自由地分享它們的基因。這(zhè)使得病毒具有強大的遺傳變異性，足以挑戰任何生物的生命。然而病毒本身是很難理解的。
　　自從人類發(fā)現病毒存在的130多年以來，噬菌體一直都(dōu)在科學(xué)界和公衆意識處于不被重視的地位。聖叠戈州立大學(xué)的 Forest Rohwer和科學(xué)作家Merry Youle認爲，噬菌體是生物宇宙裡(lǐ)的暗物質，噬菌體似乎總能(néng)打破生物體自身構成(chéng)的生命規則。
　　盡管如此，有一點是明确的，那就(jiù)是噬菌體對(duì)于人類和環境是非常重要的，世界各地的許多實驗室都(dōu)在試圖找到能(néng)夠影響地球生态系統的噬菌體與宿主細胞互作的方式。噬菌體存在于我們的星球的每一個生物群落中，從珊瑚礁到許多動物，它成(chéng)了地球上最普遍的“有機體”。在我們的生活中，每天的呼吸、吃飯、喝水、洗澡過(guò)程中，都(dōu)會(huì)遇到十幾億的噬菌體。噬菌體有力的影響著(zhe)土壤、植被和海洋中的遺傳變化，調節養分的循環、演變，甚至還(hái)能(néng)影響全球範圍的氣候變化。
　　噬菌體將(jiāng)自己完全的融入到了健康的生态系統中，可是卻一直被我們忽略。即使是它的存在能(néng)夠解釋一些種(zhǒng)間關系，例如蚜蟲和它的共生菌，被證實是一種(zhǒng)三方混合體系：噬菌體爲它的宿主細菌提供重要的基因，與此同時(shí)，也有益于蚜蟲這(zhè)個宏觀宿主。對(duì)于豌豆蚜蟲，病毒基因能(néng)夠編碼一種(zhǒng)通過(guò)其共生菌表達的毒素，可以保護蚜蟲不被寄生蜂侵襲。
　　對(duì)上述類型的種(zhǒng)間關系，科學(xué)家雖然進(jìn)行了研究，但是我們仍然不知道(dào)到底有多少種(zhǒng)類存在。世界範圍内有超過(guò)1031種(zhǒng)病毒，因此噬菌體很可能(néng)是所有生态關系的重要組成(chéng)部分。瑞士雀巢研究中心的Harald Brüssow在一篇微生物論文中恰當地指出 “高等生物的分子生物學(xué)并不是站在巨人的肩膀上，而是站在矮小的噬菌體上。”
　　Dana Willner是澳大利亞布裡(lǐ)斯班昆士蘭大學(xué)的研究員，形容噬菌體具有一種(zhǒng)“神話精神”——爲了生存，不斷地在宿主間轉移，并在這(zhè)個過(guò)程中轉化宿主細菌。沒(méi)有死，并不代表就(jiù)符合嚴格生物意義上的“活著(zhe)”，病毒轉移的方式，我們才剛剛開(kāi)始了解。