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2020
年的春节，是个特殊的春节，各大公共场所停止营业，就连饭店和超市的顾客也比往常少了许多。而这些，都是由于2019年12月出现的一种病毒——2019新型冠状病毒（2019-novel coronavirus, 2019-nCoV）。
或许大家现在听到“病毒”，已经不觉得陌生。但其实直到19世纪晚期，烟草花叶病毒引发的农业大灾难，引起了人们的重视和研究，病毒这一微小的病原体才逐渐进入人类的视野。这些肉眼看不见的病毒，却在每时每刻都影响着成千上万人的生命。除却人类健康，它们还在生物演化、环境变化等等方面影响着我们的生活，也影响着世间万物，若将我们的世界说成是病毒包围的世界，也毫不夸张。
那么病毒究竟是什么，它长什么样子？2019新型冠状病毒所属的家庭——冠状病毒的结构又是怎样的呢？小小的病毒，为何有这么大的“破坏力”？
不妨让我们一探究竟。
最简单的生命形式——病毒
流感病毒、艾滋病病毒、肝炎病毒、狂犬病病毒……病毒所引发的人体疾病往往难以治愈，因此显得非常“可怕”。但其实，它们简直可以说是自然界中最简单的生命形式。
病毒的组成成分往往非常简单，最基本的构成便是遗传物质（DNA与RNA）和蛋白质，有时也会存在糖类与脂质成分的修饰。
病毒的遗传物质可以是DNA，也可以是RNA，同时又区分为一条链与两条链，即分为单链DNA、双链DNA、单链RNA与双链RNA四种。不过无论是什么DNA还是RNA，双链还是单链，这些遗传物质在病毒“传宗接代”的过程中都起到了决定作用——遗传物质指导了病毒蛋白质的合成，而这些蛋白质在病毒结构组成、增殖与传播过程中都是必不可少的。
病毒的结构往往也很简单，遗传物质位于病毒的内部，组成病毒的核心（图1）。而蛋白质则围绕在遗传物质的外侧，形成衣壳，又称为壳体。
如果我们在电子显微镜下观察衣壳结构，可以看到它是由许多颗粒状的单元结构整齐排列而成，这一粒粒组成衣壳的小粒子则称为壳微粒（capsomere）。壳微粒的排列方式不同，使得病毒有了形形色色的形态。
大多数病毒的形态可分为螺旋对称（如烟草花叶病毒，图2）与正二十面体对称（如腺病毒，图2）两种，除此之外，有些病毒兼具螺旋对称与二十面体对称的结构（如噬菌体，图2），这样的结构被称为复合型。
图1 病毒的结构（图片来源：www.khanacademy.org）
图2 烟草花叶病毒、腺病毒与噬菌体的结构（图片来源：《生物学 八年级上册》人民教育出版社）
但需要注意的是，并不是所有的病毒都可以被划分为这三类。
而蛋白质组成的衣壳，不仅仅起到了保护病毒遗传物质的作用，也参与了病毒的感染过程。
除去最基本的遗传物质与蛋白质结构，稍复杂一些的病毒的外侧还有着由脂质和糖蛋白组成的包膜。包膜的主要功能是维护病毒结构的完整性，并参与病毒入侵宿主细胞的过程。首先包膜上的糖蛋白识别并结合位于宿主细胞细胞膜上的受体，包膜与宿主细胞的细胞膜结合，随后病毒衣壳与遗传物质进入宿主细胞内，完成感染过程。
SARS和新型冠状病毒都属于这个大家族——冠状病毒
2003年，一场由SARS病毒引起的疫情，使得“冠状病毒”这个名词逐渐走进了人们的视野。冠状病毒因其在显微镜下能观察到明显的棒状粒子凸起，形状好似中世纪欧洲帝王的皇冠而得名。
1975年，病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。根据病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异，冠状病毒科又分为冠状病毒和环曲病毒两个属。而在2003年引起爆发性严重急性呼吸综合征（SARS）的病毒便属于冠状病毒科冠状病毒属。
冠状病毒粒子形状并不规则，直径约60-220nm。病毒具有包膜结构，上面有三种蛋白：刺突糖蛋白（S，Spike Protein）、小包膜糖蛋白（E，Envelope Protein）和膜糖蛋白（M，Membrane Protein），少数种类还有血凝素糖蛋白（HE蛋白，Haemaglutinin－esterase）。
S蛋白在识别并结合宿主细胞表面受体，并介导病毒包膜与细胞膜融合的过程中起到关键性作用；M蛋白则参与了病毒包膜的形成与出芽过程；HE蛋白则是构成包膜的短凸起，可能与冠状病毒早期吸附有关，某些冠状病毒的HE蛋白可引起红细胞的凝集以及对红细胞的吸附。
冠状病毒的核酸为正链单链RNA，其特点是可以以自身为模板，指导合成病毒相关蛋白质。病毒进入宿主细胞后，首先以病毒RNA为模板表达出RNA聚合酶，随后RNA聚合酶完成负链RNA的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成，以及病毒基因组RNA的复制。
图3 显微镜下的SARS冠状病毒（图片来源：www.cdc.gov）
图4 SARS冠状病毒结构示意图（来源：见图片左下角）
结构简单却“破坏力”很大的2019新型冠状病毒
初步了解了病毒的结构与冠状病毒的结构之后，让我们把目光放在最近为大家带来很多困扰的新型冠状病毒上。
不过想要说清楚这次出现的新型冠状病毒，我们就不能跳过对SARS病毒的 |