病毒結構圖

病毒是一種可以在其它生物體間傳播並感染的微小粒子,直徑約為20到400奈米。這些粒子中含有遺傳物質(如RNA或DNA)。當病毒感染了細胞,病毒的遺傳物質就控制了細胞的功能,以複製更多的病毒,可導致該細胞死亡。在原核細胞間傳播的病毒,也稱為「噬菌體」或「吞噬體」。

病毒的起源不是很清楚。現在最流行的解釋是它們來源於其它寄主有機體,起源於例如質體或轉座子的。也有人認為它們是簡化了的微生物或分別起源於原始海洋的有機生物湯。不同的病毒可能起源於不同的機制。

對於病毒是否為生物體有所爭議,因為病毒不能完全符合生物定義,例如它們在宿主細胞外無法自行代謝與繁殖。不過病毒擁有基因,且受自然選擇作用,也可視作一種處於生命定義邊緣的生物體。

關於病毒的記錄在西元前10世紀的中國就有天花的記錄,16世紀時也有利用鬱金香碎色病毒(Tulip breaking virus)來作不同花色的育種。

病毒於1898-1899年首次被發現,俄國科學家伊凡諾夫斯基(Iwanowski)發現將菸草花葉病的病原體濾液,以細菌無法通過的濾器過濾後,其濾液仍具有感染性,當時將此現象認為是細菌的分泌物所致,並稱之為濾過性病毒,伊凡諾夫斯基因此被稱為病毒學之父。現代病毒學研究,始於1915年F. W.特沃特和1917年F. 德雷爾發現了感染細菌的噬菌體。1940年代,人類利用電子顯微鏡首次看到病毒的型態。

病毒具有由蛋白質組成的具有保護功能的衣殼和被衣殼包被的核酸(DNA或RNA)組成,形成衣殼的單位稱作次蛋白衣或殼粒(Capsomere),為六角形或五角形。衣殼和核酸合稱為核衣殼。

病毒作為生物之爭論

病毒目前曾被描述為「處於生命邊緣的生物體」[1],但是關於病毒是否為生命的爭議仍然持續,在美國《美國法典》中,病毒由於可作為生物武器與其他惡意用途,而被視為一種微生物。而在科學界則有多種不同看法。類病毒與普里昂的存在使問題變得更為複雜。病毒與其他生物的相似在於能夠處理基因,且在感染細胞內,能夠受自然選擇影響而演化(進化)。並藉由自組裝進行繁殖,產生許多複製品。

病毒沒有被視為生命基本單位的細胞構造,卻擁有基因。且他們雖然可進行繁殖,卻無法自行代謝,而且需要宿主來幫助其複製與合成。不過細菌中的某些種類,如立克次體與衣原體即使無法在宿主細胞外繁殖,依然歸類為生物。

符合生命定義的生物是經由細胞分裂進行複製,而病毒則是在細胞內進行自發性的組合,此問題也引發了爭論。病毒的自組裝作用被拿來和非生命中的晶體成長作比較。病毒於宿主細胞內的自組裝,隱含了有關生命起源的訊息,因為假說中認為生命可能是起源於可行自組裝的有機分子。

因為病毒使用了寄主的活動機制,因此它們很難殺滅。現在最積極的預防病毒的方法是接種疫苗。過去,病人通常要求使用對病毒沒有什麼作用的抗生素,這使得細菌產生越來越強的抵抗力。因此在對病人進行治療前應該等待檢驗結果以確定病人的疾病是由病毒引起的還是由細菌引起的。

病毒自我複製過程簡圖