西伯利亚永冻层的三万年巨型病毒是怎么被复活的？

三万年前西伯利亚永冻层中沉睡的巨型病毒，其“复活”并非像科幻电影里那样瞬间的生命重启，而是一个复杂且仍在被深入研究的过程。要理解这一点，我们得先拨开笼罩在这些古老病原体上的神秘面纱。

想象一下，在遥远的过去，地球的气候与现在大相径庭。西伯利亚广袤的土地，如今的苔原和冻土带，在三万年前，很可能是另一番景象。那时，冰川遍布，气候寒冷，许多生物，包括那些携带病毒的生物，在这样的环境下死亡，并被快速冻结。永冻层，就像一个巨大的天然冷冻库，将它们连同其中的病毒一同保存了下来。

这些病毒被封存在冰层深处，与世隔绝。它们之所以能保持“活性”，甚至可以说是“休眠”状态，主要得益于永冻层提供的极端低温环境。在零度以下的持续低温下，病毒的生物化学反应几乎停止，它们的新陈代谢停止了，遗传物质（DNA或RNA）也得到了很好的保护，免受紫外线辐射和化学分解的破坏。就像一个被精心保存在冰柜里的种子，虽然失去了生长的动力，但其内部的生命潜力并未完全消失。

那么，如何“复活”它们呢？这通常是在人类科学研究的过程中偶然或有目的的发现。当研究人员在西伯利亚的永久冻土层中钻取冰芯样本时，他们实际上是在挖取历史的片段。这些样本被带回实验室，然后需要小心翼翼地处理。

复活的关键在于 解冻。当冰芯样本被缓慢地加热，融化的冰水会接触到这些被封存的病毒。病毒本身并没有细胞结构，它们更像是一段被蛋白质外壳包裹的遗传信息。一旦温度升高到一定程度，足以让病毒的分子活动重新开始，并且如果它们所携带的遗传物质仍然完整且能够被宿主细胞识别和利用，那么它们就有可能再次感染生物体。

具体来说，这个过程可能涉及以下几个关键步骤：

1. 样本采集与分离： 研究人员会从永冻层中提取含有病毒的土壤或冰样。然后，他们会利用离心、过滤等技术，将可能存在的病毒颗粒与其他杂质分离出来。
2. 病毒培养： 这是一个至关重要的步骤。病毒不能独立复制，它们需要寄生在活的宿主细胞内才能繁殖。因此，一旦研究人员分离出疑似的病毒，他们会将其置于适合该病毒生长的特定细胞系中。例如，如果发现的是一种古代的腺病毒，那么就需要培养能够被这种腺病毒感染的人类细胞。
3. 观察与验证： 在将病毒加入宿主细胞后，科学家们会密切观察这些细胞的变化。如果病毒成功感染了细胞，它们会在细胞内复制，导致细胞死亡或产生其他可观察到的病变。科学家们会通过显微镜观察，以及PCR（聚合酶链式反应）等分子生物学技术来确认病毒的存在和数量。

最近引起广泛关注的“三万年巨型病毒复活”事件，通常指的是法国科学家在2014年发表的研究，他们从西伯利亚的永冻层中成功复活了一种名为“莫洛夫病毒”（Pithovirus sibericum）的古老病毒。这种病毒比我们常见的流感病毒要大得多，也更复杂，其基因组也更大。

当时的复活过程，据研究人员描述，是他们将从西伯利亚冻土层中提取的样本，放在了实验室培养的人类巨噬细胞（一种免疫细胞）中。当冰解冻后，这些病毒就与巨噬细胞接触了。令人震惊的是，仅仅几天后，实验室中的巨噬细胞就被这种古老的病毒感染并开始大量繁殖。研究人员随后在显微镜下观察到了病毒的大量出现，并确认了它的生命活动。

需要强调的是，这些“复活”并不是说病毒突然长出了新的细胞器，也不是说它们能够自行代谢。 它们只是恢复了其固有的感染和复制能力，而这种能力需要寄生在活的宿主细胞中才能得以实现。它们就像一颗古老的种子，重新获得了在适宜的土壤中发芽的能力。

这个过程之所以可能，是因为永冻层提供的稳定且极低的温度，极大地减缓了病毒遗传物质的降解速度。虽然时间已经过去三万年，但其核心的遗传密码仍然是完整的，足以在遇到合适的宿主细胞后重新启动其复制程序。

当然，关于这些古老病毒复活的讨论，也引发了广泛的担忧，主要是担心它们可能会携带对现代人类或其他生物具有致病性的新型病毒，而我们对这些病毒缺乏免疫力。因此，对这些古老病毒的研究，必须在极其严格的生物安全控制下进行，以防止任何潜在的意外传播和感染。

总而言之，西伯利亚永冻层中的巨型病毒之所以能够“复活”，是因为它们在极低温的永冻层中得到了长期的有效保存，其遗传物质保持了活性。当被提取到实验室后，通过温和的解冻和将其置于合适的宿主细胞中培养，这些病毒便恢复了其固有的感染和复制能力。这是一种对自然界极端保存能力的惊叹，也是对古老生命形式的一次窥探。

网友意见

谢邀。我老板手里有不少巨型病毒，是从合作者那里拿到的，我就捡一些已经发表了的说说吧，都是总结自同行的工作。

我就对问题中的关键词进行解读：复活，巨型病毒，史前。

一般来说，我们认为病毒并不是生命的一种形式，因此很少用“复活”这个词，援引Wikipedia：

Viruses

are most often considered

replicators

rather than forms of life.

来源：

Life

目前，科学界公认的对病毒的定义是只能在活着的宿主细胞内复制的感染原。这个定义非常的与时俱进。相比之下，中文维基的定义还只停留在：

病毒（virus）是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。

来源：历史版本

病毒

注意到区别了吗？如果有这么一种感染原，它们有非常类似细胞的形态，但却只能在宿主细胞内复制，那么它究竟是不是病毒呢？

看几张图片，全部都是基于透射电子显微镜的，首先是新发现的第三类巨型病毒，西伯利亚阔口罐病毒：

来源：

Giant virus resurrected from 30,000-year-old ice : Nature News & Comment

外面有一层纤维化的包覆层（上图中最黑的部分，像不像细胞壁呀？），紧贴着它的是富含磷脂的内膜（是不是想起细胞膜了？）。遗传物质是双链线状DNA，松散排列(听起来是不是很像细菌啊？)。能编码500个左右的蛋白质，六十万对碱基。什么概念？一种蓝藻Prochlorococcus平均有2000个基因，一百七十万对碱基，人家都能光合作用了。再看大小，一般是长条形，1.5微米长，0.7微米宽。Prochlorococcus才0.6微米大。

可是他们还没找到核糖体啊……说明这东西生活不能自理啊，不能算是生物啊，只能算是病毒。

目前举三类典型的巨型病毒：除了阔口罐病毒Pithovirus，最早发现的拟菌病毒Mimivirus（也不过10年前），还有潘多拉病毒Pandoravirus（酷炫的名字）。他们都很大，都能感染可怜的阿米巴变形虫。而且找到的方式大多非常的奇葩：这次的西伯利亚阔口罐病毒是在西伯利亚冻土中找到的，两类潘多拉病毒，Pandoravirus salinus来自智利河口沉积物，Pandoravirus dulcis来自澳大利亚墨尔本附近一个淡水池塘。但它们的形态不一定相似,Pandora Virus长这个样子，和阔口罐病毒还有几分神似：

来源：

Science: Supersized Viruses Break Records, Raise Questions

但Mimivirus却是这个样子

来源：

Mimiviridae 2005

鉴于现在发现的很多巨型病毒都会感染阿米巴变形虫，很多时候发现新病毒的流程是这样的：到非常偏远的地方采样，把疑似感染源的东西都过滤离心出来，送给阿米巴变形虫当礼物。如果阿米巴变形虫看起来很痛苦（不正常的形变……）或者死亡，研究人员就会非常开心的继续分离病原体，验证这种病原只能在阿米巴细胞内复制，直到最后提纯后测序，确认一个新的病毒。这就是问题中所说的“复活”。注意，病毒的感染过程大多需要受体结合，感染阿米巴变形虫的病毒几乎一定不会感染人类（亲缘实在太远了），所以大家大可不必担心封存了很多很多年的史前病毒突然出现把人类灭亡了。事实上，封存时间长，并不能说明病毒“很厉害”，“很顽强”，“杀不掉”什么的。相反的，封存时间越长，鉴于进化是在不断进行的，高等生物撞上正好能和封存病毒进行受体匹配的概率就越低，就越不会感染高级生物。人们更应该担心的是封存时间很短的病毒，比如天花。鉴于目前不再接种牛痘，一旦封存的天花病毒泄露才是真正的灾难。有趣的是，正因为阿米巴如此的受巨型病毒欢迎，才导致其他宿主实验凤毛麟角，也鲜有报道。

一幅全家福

来源：

Largest Viruses Ever Revealed

那些有黑色壁的就是潘多拉病毒，灰色的轮廓是阿米巴。一般病毒感染细胞，如果能看到细胞的全景，病毒必定看不真切。这是屈指可数的好题材啊。

至此，对新闻的补充已经结束，其中一些模棱两可的叙述也规范了一下。为什么这次报道会这么多呢？可能还是利用了大多数人对病毒的innocence吧。记得上次潘多拉病毒出现的时候，新闻里就说“来自火星”什么的。我认为病毒是危险的没错，但不会在西伯利亚的冻土里，而会是在丛林中，比如埃博拉病毒：

wikipedia.org 的页面

.阔口罐病毒的文章中也提到了随着全球变暖，会有更多的病毒被解封，至于具体会出现什么，目前还没定论。从这个意义上说，从未知的地方带回样品，还是要持谨慎态度的。

最后说点我想说的，为什么科学家们对巨型病毒这么感兴趣呢？因为这种介于生命和病毒之间的东西可以提供生命起源最重要的线索。

通常意义上大家认为的病毒是这个样子的：（广告图）

这是我们组里解出来的腺病毒的结构，A显示的是病毒的衣壳（Capsid），由蛋白质构成，典型的正二十面体结构。信不信由你，在这次新发现的西伯利亚阔口罐病毒中发现了类似正二十面体衣壳结构的蛋白，而且它的基因不同于之前发现的巨型病毒，反而与其他传统意义上的病毒的亲缘更显著。

如果有一天巨型病毒真的改变了世界，我想是因为它们阐明了我们从哪里来，而不是往哪里去。

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