人類現(xiàn)在掌握的病毒記錄，最多也就追溯到幾千年前有文字記載的時候。而真正開始系統(tǒng)研究病毒，也就八十多年的事?？茖W(xué)家希望通過研究現(xiàn)在存在的病毒，搞清楚病毒到底是怎么來的、怎么一步步變到現(xiàn)在這個樣子的。更重要的是，想預(yù)測以后病毒會怎么變，特別是那些會讓人得病的病毒。比如說，環(huán)境變了，病毒會不會跟著變？變快還是變慢？是什么在逼它變？只有把這些搞清楚，才有可能提前預(yù)防病毒爆發(fā)，保護人類和動物健康。
說到病毒起源，首先要搞清楚什么叫起源。簡單來說，就是病毒的遺傳物質(zhì)從原來的大分子中獨立出來，開始自己復(fù)制、自己進化的那一刻。一旦它有了決定自己繁殖和命運的能力，它就成了一種新的、獨立的遺傳單位。
目前關(guān)于病毒起源，主要有三種說法：
1）退化說。這個說法認為病毒是退化出來的，原本是細胞里的寄生蟲，后來越變越簡單?？赡苁撬鼈儗δ承┘毎麅?nèi)部的代謝特別依賴，所以慢慢就把一些自己不需要的功能都丟了。但有幾個關(guān)鍵功能必須保留：比如DNA復(fù)制的起點、控制復(fù)制的蛋白，還有跟宿主互動的能力。最后變成一種只能靠寄生才能活的DNA分子，比如質(zhì)粒。這個過程分兩步：先是質(zhì)粒能自己復(fù)制，然后突變出衣殼蛋白，再后來有了在細胞之間轉(zhuǎn)移的能力，就被自然選擇保留下來。
2）宿主逃逸說。意思是病毒是從宿主細胞里的一些正常成分變來的。比如DNA病毒可能來自質(zhì)?；蛘咿D(zhuǎn)移因子，反轉(zhuǎn)錄病毒來自反轉(zhuǎn)座子，RNA病毒則可能來自能自我復(fù)制的mRNA。這種說法幾乎能解釋所有病毒的起源。
3）RNA世界起源說。認為病毒最早是能自我復(fù)制的RNA分子。因為RNA本身就能催化化學(xué)反應(yīng)，這讓它在生命起源中地位很重要。一些小而簡單的RNA分子，至少具備三種功能：能當核糖核酸酶、能剪切自己內(nèi)部的序列、還能作為引物合成其他核酸。也就是說，RNA本身就具備復(fù)制和進化的基礎(chǔ)能力。按照這個理論，最早是RNA主導(dǎo)生命，后來才演化出RNA+蛋白質(zhì)的組合，最后才出現(xiàn)更穩(wěn)定的DNA。RNA因為反應(yīng)性強，適合作為催化劑，但不適合作為遺傳物質(zhì)。有些分子后來被包進細胞里，成了宿主；有些則繼續(xù)自我復(fù)制或者寄生在宿主里，變成了病毒。這一理論認為病毒和宿主是一起進化的。現(xiàn)在看到的類病毒和衛(wèi)星RNA，還保留著部分RNA催化能力，所以被認為是遠古RNA世界的遺跡。
研究病毒怎么進化，方法也有不少。比如通過比較基因序列、基因組排列順序、基因組成這些方面，來構(gòu)建病毒的家譜。不過單個基因的進化樹不能代表整個病毒的進化，多個基因拼起來的進化樹更靠譜。基因組排列順序和單基因分析從不同角度反映了病毒的進化路徑。研究基因組成的變化，對理解基因起源和病毒與宿主的關(guān)系也特別重要。
說到病毒起源，首先要搞清楚什么叫起源。簡單來說，就是病毒的遺傳物質(zhì)從原來的大分子中獨立出來，開始自己復(fù)制、自己進化的那一刻。一旦它有了決定自己繁殖和命運的能力，它就成了一種新的、獨立的遺傳單位。
目前關(guān)于病毒起源，主要有三種說法：
1）退化說。這個說法認為病毒是退化出來的，原本是細胞里的寄生蟲，后來越變越簡單?？赡苁撬鼈儗δ承┘毎麅?nèi)部的代謝特別依賴，所以慢慢就把一些自己不需要的功能都丟了。但有幾個關(guān)鍵功能必須保留：比如DNA復(fù)制的起點、控制復(fù)制的蛋白，還有跟宿主互動的能力。最后變成一種只能靠寄生才能活的DNA分子，比如質(zhì)粒。這個過程分兩步：先是質(zhì)粒能自己復(fù)制，然后突變出衣殼蛋白，再后來有了在細胞之間轉(zhuǎn)移的能力，就被自然選擇保留下來。
2）宿主逃逸說。意思是病毒是從宿主細胞里的一些正常成分變來的。比如DNA病毒可能來自質(zhì)?；蛘咿D(zhuǎn)移因子，反轉(zhuǎn)錄病毒來自反轉(zhuǎn)座子，RNA病毒則可能來自能自我復(fù)制的mRNA。這種說法幾乎能解釋所有病毒的起源。
3）RNA世界起源說。認為病毒最早是能自我復(fù)制的RNA分子。因為RNA本身就能催化化學(xué)反應(yīng)，這讓它在生命起源中地位很重要。一些小而簡單的RNA分子，至少具備三種功能：能當核糖核酸酶、能剪切自己內(nèi)部的序列、還能作為引物合成其他核酸。也就是說，RNA本身就具備復(fù)制和進化的基礎(chǔ)能力。按照這個理論，最早是RNA主導(dǎo)生命，后來才演化出RNA+蛋白質(zhì)的組合，最后才出現(xiàn)更穩(wěn)定的DNA。RNA因為反應(yīng)性強，適合作為催化劑，但不適合作為遺傳物質(zhì)。有些分子后來被包進細胞里，成了宿主；有些則繼續(xù)自我復(fù)制或者寄生在宿主里，變成了病毒。這一理論認為病毒和宿主是一起進化的。現(xiàn)在看到的類病毒和衛(wèi)星RNA，還保留著部分RNA催化能力，所以被認為是遠古RNA世界的遺跡。
研究病毒怎么進化，方法也有不少。比如通過比較基因序列、基因組排列順序、基因組成這些方面，來構(gòu)建病毒的家譜。不過單個基因的進化樹不能代表整個病毒的進化，多個基因拼起來的進化樹更靠譜。基因組排列順序和單基因分析從不同角度反映了病毒的進化路徑。研究基因組成的變化，對理解基因起源和病毒與宿主的關(guān)系也特別重要。