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这篇文章考察了病毒相对于生命标准的地位,结合了科学证据和哲学反思。尽管它们与生物系统之间存在显著的相互作用,并且关于这一立场存在争议,但根据我的定义,病毒并不符合生命的基本生物标准。它们完全依赖宿主细胞的机制进行复制,缺乏自主代谢和细胞结构。这一分析与更广泛的科学共识和哲学考虑一致,即病毒不应被归类为生物体,以及这一假设的影响。
“生物体如何避免衰退?显而易见的答案是:通过进食、饮水、呼吸(在植物的情况下)同化。技术术语是代谢。希腊词()意味着变化或交换。交换什么?”——厄尔温·薛定谔,《生命是什么?》,在DNA被发现几十年前就预测了DNA的人,以及一个客观的非生物学家。
引言
生命的本质长期以来一直是哲学和科学探究的主题。病毒利用宿主细胞的机制进行复制,而没有自主代谢或细胞结构,挑战了生物生命的传统定义,但并不满足这些定义。历史观点波动不定,常常将病毒置于生命与非生命之间的灰色地带。然而,基于当前的理解,普遍共识坚定地将病毒置于生物体的范畴之外(Moreira & Lopez-Garcia, 2009; Lederberg, 2002)。
病毒没有内在的代谢。它们当然会进入细胞,而细胞会进行代谢,可以说病毒在那时是活的,就像一颗种子在肥沃的土壤中。然而,种子保持着一种低但存在的代谢状态,而一块面包——或者一个病毒——则没有。当然,物质的区别在于,病毒包含遗传信息,可以在细胞内复制,使我们最初将它们想象成类似于细菌。但它们更像是一种mRNA疫苗脂质纳米颗粒,而不是细菌,因为细菌具有自我调节的主动代谢,而病毒则没有。
病毒是否活着的问题一直是科学和哲学讨论的主题。诺曼·皮里曾经指出,随着我们发现不明确活着或死去的实体,定义生命变得必要(Villarreal, 2004)。病毒存在于化学与生命的边界,依赖宿主细胞进行复制,挑战了我们对“活着”意义的理解。
然而,这些行为并不赋予生命的自主性。正如薛定谔所强调的,永远无法在生物体之外存活,并在离开时停止活动的东西,无法进行代谢。我可以将生命视为围绕原子的电子,我们称之为物质。但那样我就不知道什么是物理学,什么是生物学。我可能会陷入无尽的问题中,拓宽视野以包括非地球生命或未知现象。我可以创造无限的可能性——宇宙、整体、意识——屈服于我无法回答的问题。放弃这一点并不是懦弱;而是专注于可以研究和用证据证实的事物是务实的。我可以成为一名哲学家,将生命和非生命视为熵,或研究量子现象。或者我可以做生物学家的工作。
生命的研究,雄心勃勃但有限,需要工作定义。生物学家们创建了标准、分类法和进化理论,经过几个世纪的精炼。这些框架在细胞生命中表现良好,绘制基因和进化关系的生命之树。将病毒添加到这棵树中,它就崩溃了,因为病毒缺乏符合这些定义的自主特征。它们在逻辑、语义或计算上都无法在该系统中合理定位。
这一讨论将深刻的哲学探究与实证研究相结合。能够自主复制、代谢和维持稳态的实体与无法做到这一点的实体(如病毒)之间的区别,支持了生命的二元性质。这一观点得到了细胞结构对稳定自主生命必要性的支持(Sinha et al., 2017; Braga et al., 2018)。从哲学上讲,病毒挑战了我们对生命定义的理解。有些人将它们在细胞内的复制描述为“某种借来的生命”(Villarreal, 2004)。然而,由于它们完全依赖宿主的代谢机制,它们更像是生物代理,而不是独立的生物体。
正如诺贝尔奖获得者约书亚·莱德伯格所强调的,病毒与宿主的遗传和代谢深度交织,影响进化而自身并不活着(Lederberg, 1993; van Regenmortel, 2016)。尽管它们在进化中扮演着关键角色——特别是在水平基因转移中——由于缺乏代谢独立性和细胞结构,病毒并不符合生命标准。它们对遗传多样性和进化路径的影响是不可否认的,但它们仍然超出了生物体的范畴(Mindell, 2013; Puigbò et al., 2013)。生命之树(ToL)的隐喻是进化生物学的核心。病毒因其与生物体的遗传相互作用而使生命之树变得复杂。然而,它们无法满足基本生命标准,阻止了它们作为生物实体的纳入,说明了需要承认它们角色而不将其归类为活着的模型(Moreira & Lopez-Garcia, 2009; van Regenmortel, 2016)。
承认这一点后,我们回到生物学家的视角:病毒虽然对理解遗传和进化动态至关重要,但缺乏独立的代谢、细胞结构和非寄生的繁殖。未来的进化模型应将病毒视为影响生物因素,但不作为生物体,除非实证数据需要根本性的重新定义。总之,根据当前的生物标准和哲学考虑,病毒不符合生物体的资格。这一立场与科学共识和实用定义一致,保持了生命研究的一致性。这不是关于对与错,而是关于在一个功能性概念框架内工作,使生物学家能够以有意义的方式研究、分类和理解生命。

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