病毒现形记：科学家又争了半个世纪！

在此之前，科学家们花了40多年才使它变得可见。故事始于一百多年前的烟草疾病。病毒表现:植物是传染病吗？”.

这篇论文很有效

1888年夏天的一天，在俄罗斯圣彼得堡大学的植物学实验室里，一名刚毕业的学生正在做一个关于烟草花叶的实验。他捣碎患病的烟叶，提取汁液并过滤，然后将滤液注入健康的烟草静脉。等了十天，我们就知道滤液是否有传染性，这也可以证实迈尔先生的实验。

这个学生的名字叫伊万诺夫斯基，他当时22岁。当时，世界上许多国家的烟草都患有花叶病，俄罗斯也不例外。1887年，就读于圣彼得堡大学的伊万诺夫斯基被国家农业部任命到克里米亚和乌克兰调查镶嵌的原因。他在第一行完成了他的论文《烟草的两种疾病》。获得理学学士学位后，他继续申请留在学校，在植物学实验室教授和研究烟草花叶。通过文献和数据，他了解了梅尔的研究过程，并重复了相关的实验。

通过实验，伊万诺夫斯基了解到，经过处理的滤液仍然具有传染性，这表明梅尔的实验和结论是正确的。他可以通过分析滤液中的细菌或细菌类似物来完成这项任务。

用患病滤液喷洒健康烟草使其感染的过程(来源:Sohu.com)

想象是美好的，现实是不好的。伊万诺夫斯基借用了当时最先进的尚普兰过滤器。该仪器以科学家尚伯朗的名字命名，可用于生产无菌纯净水。他用谢恩的过滤器过滤带有花叶病的烟草，但结果仍然不清楚滤液中有什么。

显然，他也遇到了麦尔的头痛问题。科赫大师提出的过滤细菌中的致病因子是什么，还是与他之前发现的毒素相似？相信主人的话，但没有确凿的证据；我坚信我自己的理论，但我觉得它非常令人困惑。

1892年，伊万诺夫斯基向圣彼得堡科学院提交了一篇题为《关于烟草花叶病》的论文，指出烟草花叶病的致病因素是一种毒素化学物质，其体积比细菌小得多。至于它是否是一种生物，文章中没有答案。

正如这篇论文所证明的，来自前苏联的科学家一致认为伊万诺夫斯基是病毒学的创始人。1964年，前苏联也发行了纪念邮票来纪念他的100岁生日。

伊万诺夫斯基诞辰100周年纪念邮票(资料来源:Sohu.com)

但是西方科学界并不买账。认为麦尔虽然不是病毒学的创始人，但并没有提到病毒，荷兰贝杰林克对病毒学做出了巨大贡献，提出了类似病毒的概念，不愧为“病毒学之父”。

新概念诞生

准确地说，贝杰林克是迈尔的同事和朋友。他出生于荷兰阿姆斯特丹，1876年在瓦格宁根农业学校当植物学教师。在这里，他会见了知识渊博的农业实验站主任梅尔，并了解了许多关于烟草花叶病的研究信息。

出于家庭原因，贝杰林克从瓦赫宁根市搬到了代尔夫特市。他负责一家工厂的细菌研究实验室。他繁忙的工作使他忙于其他事情。1895年，他被任命为代尔夫特理工学院化学系细菌学教授，并有更多的时间恢复他对烟草花叶的研究。像麦尔和伊万诺夫斯基一样，他用上百朗过滤嘴过滤患有花叶病的烟叶，最后确定滤液具有传染性。在此基础上，他通读了科赫、巴斯德和其他前辈的著作，并准备对滤液中的未知生物体做出科学解释。

尚白朗的过滤器(资料来源:Sohu.com)

1898年，贝杰林克发表了一篇关于烟草花叶的论文。他在文章中提出了一个非常重要的概念，叫做“传染性体液”。“活液体”的概念表明，镶嵌病的起因是一种可移动的有机体，而不是细菌。

为了弄清“传染性活菌液”是如何增殖的，贝杰林克又做了两个实验:一个是将健康的滤液加到患花叶病的滤液中，接种健康的烟草；另一组在患有花叶病的滤液中加入相同体积的蒸馏水，并接种健康烟草。实验数据显示两者具有相同的感染程度并且不增殖。增殖和繁殖都是生物学术语。它们之间的区别在于，细胞分裂被称为“增殖”，生物体产生的后代被称为“繁殖”。为什么它没有扩散？根据常识，没有可分割的细胞可以依靠。

"滤液中的传染性活菌液是比细菌小的超级粒子，而不是生物吗？"从研究到研究，贝杰林克都怀疑自己的观点。

他决定找出“活体液体”是如何感染烟叶的。经过长时间的观察，他发现了两个现象:第一，健康的烟草接种患病的滤液后，只有新生的嫩叶会有花叶斑点，成熟的叶子不会受到影响；第二，只有嫩叶的顶端会出现马赛克斑，其他部分很少。由此，贝杰林克得出结论，“传染性活菌液”首先进入烟草茎，然后感染细胞分裂组织的叶芽和叶尖，并在细胞分裂过程中增殖。它不能在成熟细胞中增殖，只能扩散。

贝杰林克图片(来源:百度百科)

经过进一步的努力，他通过几组实验发现了“传染性活菌液”的一些特性:在40摄氏度下干燥浸在患病滤液中的滤纸，这仍然会使健康的烟草遭受花叶病；当加热到90摄氏度时，滤纸中的“传染性活液体”完全失去活性，不会使健康的烟草生病。

病毒终于出现了

1898年，贝杰林克发表了一篇论文，提出了“传染性活体液”的概念，引起了西方许多科学家的注意。原因之一是选择正确的词语。他在文章中多次提到“病毒”。这个词的表层指的是“毒素”，延伸到“蛇毒”。在巴斯德于19世纪提出疾病细菌理论后，它与“细菌”和“细菌”这两个词互换使用。换句话说，“病毒”只是细菌的同义词。贝杰林克在他的论文中用“病毒”来表示“传染性体液”，并作出了科学的解释，这给了“病毒”一个新的含义，从而确立了“病毒”这个名称的诞生。

远在俄国的伊万诺夫斯基看到贝杰林克的论文后，他写了一篇文章表示反对，坚持认为烟草花叶的病原体是一种特殊的、不可观察到的毒素。伯杰林克写了一篇反击文章，坚称这是一种“有传染性的活液体”。

历史的车轮已经进入了20世纪，许多东西方的学者加入了烟草花叶病的研究队伍。观点太多了，以至于伊万诺夫斯基和贝杰林克很快就被淹没了。

1923年，美国植物心理学家杜加尔德经过10年的研究发表了一篇论文，指出烟草花叶病的病原体不是细菌，而是“病毒”。他强调“病毒”不同于“细菌”，应该作为一个新的特殊名词使用。“病毒”一词诞生了。

1935年，美国生物化学家斯坦利成功地从烟草花叶病的提取物中分离出高度纯化的病毒晶体。通过化学方法，隐形的烟草花叶病毒变成了可见和可触知的蛋白质。在电子显微镜出现之前，病毒终于出现了。

1939年，随着电子显微镜的出现，德国生物化学家古斯塔夫·阿道夫·科舍成功地观察到了TMV，并证实它是一种由感染性蛋白质和核糖核酸组成的复合体。至此，历时半个多世纪的病毒发现之旅已经结束。

左边是普通的光学显微镜，右边是电子显微镜(图片来源:维尔画廊)

在病毒发现的历史上，许多科学家都做出了重要贡献，其中迈耶、伊万诺夫斯基和贝杰林克就是代表。通过实验，贝杰林克证实了“马赛克的病原体不是细菌”，从而改变了传统的“病毒”概念，赋予了它“传染性体液”的新含义。因此，后代普遍认为他是病毒的发现者。

病毒是人类的天敌，一直以来都是人类的克星，永远不会被打败。今天，新型冠状病毒正在肆虐世界。科学家们为了解其化学结构、感染过程和预防方法进行了不懈的努力。他们认为失败只是时间问题。

科学的发展促进了社会的进步，而科学家促进了科学的发展。向科学家致敬！

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[参考]

1.论文《烟草花叶病毒的发现、揭示及其生物学意义》，任延刚、宋等著。，生物通报，2014年第12期。

2.论文《烟草花叶病毒病的研究进展》，付一峰，北京农业，2015年第12期。

3.论文《烟草花叶病毒概论》，黄艳，生物教学，2014年第11期。