距离墨西哥奇瓦瓦州东南80公里的沙漠里,有一条寸草不生的山脉,名叫奈卡山脉。2000年,几位矿工在山底错综复杂的地下洞穴中作业,一个奇异的世界豁然展现在他们眼前。这个空间大概9米宽,将近30 米长,洞顶、四壁、地面,都排布着光滑透亮的石膏晶体。这些晶体可不是我们通常理解的用在项链儿上的小水晶,而是像山一样大,人都能往上爬。
2009年,科学家柯蒂斯·萨特尔到访水晶洞。他和同事从洞穴的水洼里舀了一些水,带回实验室分析。如果你知道萨特尔的研究领域,一定会觉得他去分析洞里的水简直是莫名其妙。萨特尔研究的是病毒。水晶洞里从来也没有人,又不会感染什么病毒,事实上,洞里甚至连一条鱼也找不到。这个神奇的洞穴在几千万年间一直与世隔绝,仿佛是生物圈外一个独立的存在。然而,萨特尔的确不虚此行。他把从水晶洞里带回的水放在显微镜下,大片大片的病毒展现在他眼前,每滴水里都足有2亿个病毒。
病毒世界向科学家打开了大门。从深深的地下,到撒哈拉沙漠的沙里,再到南极冰盖之下1英里深藏的湖水中——新发现的病毒无处不在,数量之巨令科学家措手不及,根本来不及逐一仔细研究。病毒学还是一门非常年轻的学科。几千年来,我们对病毒的全部了解只是它们会让人得病,甚至取人性命。而直到现在,我们尽管看到了病毒对人的影响,却不知道它们是如何做到的。
连“病毒”这个词也是自相矛盾。它承自罗马帝国,当时的意思是蛇的毒液或者人的精液。这一个词被赋予了“毁灭”和“创造”两层意思。经历几个世纪,病毒这个词逐渐呈现出另一层含义,它可以指代任何有传染性的物质,比如伤口流出的脓液,或者能神秘地通过空气传播的物质,甚至有的“病毒”能渗透在纸张内部,只要用手指头摸下就会染病。
直到19世纪晚期,“病毒”这个词才比较接近我们现在采用的意思,而这一转变还要归功于一次农业的大灾难。荷兰的烟草农场上的作物遭一种疾病洗劫,它们在曾经鲜活的叶片上留下一片片死去的组织,所有植株的发育都受到影响,农场收成全无。可怜的荷兰农民向年轻的农业化学家迈耶求助,迈耶仔细研究了这场大灾难,他把摧毁烟草农场的疾病称为烟草花叶病。迈耶取了一些染病植株的汁液,放在实验室里培养,结果真的长出一些细菌经络来。这些经络越长越大,到最后迈耶可以不借助显微设备直接看到它们。迈耶用这些生病组织培养出细菌,把它们涂抹到健康植株上,并没有让健康植株出现相同的症状,他只好作罢,病毒世界继续沉寂。几年后,另一位名叫马丁努斯·拜耶林克的荷兰科学家从迈耶止步的地方再次启动了病原体寻找之旅。拜耶林克把新染病的植株再次磨碎,汁液过滤,得到的液体能继续感染更多的健康植株。在染病植株的研磨液里一定有什么比细菌还小的东西,它们能自我复制,能传染疾病。1898年,拜耶林克把它们称为“有传染性的活液”。
拜耶林克将他的“有传染性的活液”里的神奇物质称为病毒,这是它第一次以我们如今熟悉的意义使用。
但当时的科学家对病毒到底是什么仍然各执一词。有些人认为,病毒仅仅是一些化学物质。还有一些科学家认为病毒是长在细胞里面的寄生生物。关于病毒的一切都争议巨大,科学家甚至对这些病毒研究有无生命都未能达成共识。1923年,英国病毒学家弗雷德里克•特沃特甚至宣称:“人类无法确定病毒的本质。”
在随后的数十年里,病毒学家继续深入地“拆解”病毒,希望全面了解它们的分子构成。科学家发现,病毒通常比细胞要简单得多,尽管病毒的遗传信息量非常小,但它们仍然可以通过劫持其他生命体来自我复制,把它变成帮自己复制的“代工厂”。一粒小小的病毒进入一个细胞,一天之内,就有可能产出上千个病毒。
20世纪50年代,病毒学家已经掌握了关于病毒的基本信息,但他们远远没有满足,毕竟我们连病毒是通过哪些途径让人得病都还没搞清楚。为什么有的病毒对人致命,但另一些却相对无害?病毒如何攻克宿主的防御系统,他们怎么能演化得比地球上任何别的物种都快……对这些问题,当时科学家都还没有思路。在那个时候,他们还不知道一种日后会被命名为HIV的病毒,已经从黑猩猩和大猩猩蔓延到我们人类身上,而三十年后,这种病毒会变成人类历史上最凶残的杀手之一。病毒学家还无法想象地球上存在的病毒数量之巨,他们更猜不到,地球上生命的基因多样性,很大一部分就蕴藏在病毒之中。他们不知道,我们呼吸的氧气很大一部分是在病毒的帮助下生产出来的,连我们所在的这颗星球的温度,都和病毒的活动息息相关。他们当然想象不到,人类基因组的一部分就来自感染了我们远古祖先的上千种病毒,甚至今天地球上的生命,都可能是在四十亿年前从病毒起源的。
如今的科学家都知道这些事了,更准确地说,他们都听过这些说法。他们认识到,从遥远的水晶洞到我们人类身体内部,地球就是一颗病毒星球。
(摘编自[美]卡尔•齐默《病毒星球》)
1. 下列对材料相关内容的理解和分析,正确的一项是(3分)
A.水晶洞中没有其他生物的存在,却有大量的病毒,说明病毒有很强的存活能力。
B.“有传染性的活液”使人们对植物体内病毒有了最初的认识,但病毒的传染性并不适用于动物。
C.人类的很多疾病都与病毒有关,因此对于人类而言,病毒只能是一种危险的存在。
D.尽管目前病毒学的研究取得很大的进步,但仍旧有许多问题困扰着人类,研究还需深入。
2. 下列对材料相关内容的分析,不正确的一项是(3分)
A. 开篇通过水晶洞中“病毒”的发现,说明“病毒”能在相对密闭的空间长期存在,增加了“病毒”的神秘色彩,引起读者阅读兴趣。
B.文章列举了不同历史阶段人们对“病毒”一词的不同理解和相关阐释,这与人类对病毒的认识逐步深入的发展过程相符合。
C.文章详细地叙述了迈耶和拜耶林克对“烟草花叶病”中病毒的研究,而对之后的病毒研究历程简要概括,详略得当。
D.本文以时间为序,以通俗易懂的语言简要介绍了病毒的研究过程,阐明了病毒对于人类乃至整个地球生命的意义。
3.根据原文内容,下列说法不正确的一项是(3分)
A. 新型冠状病毒可通过飞沫、空气、接触等多种方式传播,因此在疫情期间戴口罩、勤洗手等习惯能有效阻隔病毒传播。
B. 流感病毒进入人体内,会破坏体内原有的细胞组织,并以惊人的速度进行自我复制,使人体出现咳嗽、发烧等呼吸系统病变。
C. HIV病毒从猩猩蔓延到人类身上,这种跨物种的病毒传播告诫人们,获取野生动物性食物时必须经过病毒检测,这有别于人工饲养的动物性食物。
D. .烟草花叶病毒可通过汁液传播,将染病植株的汁液涂抹在健康植株上,甚至是叶片间的互相摩擦都可能使病毒通过轻微的伤口传播。
4.请结合材料内容,给病毒下一个简要定义。(4分)
5.请结合本文对于病毒的发现与研究过程,为人类探索未知世界提出三条合理化建议。(6分)
答
1.D
2.D
3.C
4.病毒是一种结构简单、体积微小(1分)、能够依赖宿主细胞(1分)进行自我复制与演化(1分)且具有传染性的(微生物)物质(1分)。(不符合单句结构的不给分)
5.①要勇于尝试,大胆实践。如萨特尔对水晶洞中病毒的发现过程,就是他认真实践检测的结果。②要敢于面对失败,不能轻言放弃。最早发现烟草花叶病的迈耶,由于实验的失败而暂停了病毒研究,使病毒研究搁置。③既要敢于质疑,也要听取不同的声音。对于病毒的认知,不同时期、不同的人有不同的观点,要用深入的实验与研究来仔细辨别,也要学会倾听,积极借鉴。(每点2分,意思对即可。若有其他答案,言之成理亦可酌情给分)