原文作者丨王立铭摘编丨安也在未来世界里，病毒和人类的关系会发生什么样的变化。我们有办法彻底消灭人类世界中这些危险的病毒吗？这可能是所有人都非常关注的一个问题。要知道，即便只是21世纪的前20年，病毒流行也已经造成了数千万人死亡。更重要的是，在消灭危险病毒这件事上，人类是有成功的先例的。1977年，索马里梅尔卡市出现了人类历史上最后一位天花患者。两年后的1979年10月25日，世界卫生组织宣布，人类彻底消灭了天花。世界卫生组织宣布人类彻底消灭天花。导致脊髓灰质炎的脊髓灰质炎病毒，也距离被人类彻底消灭不远了。截至2018年，全世界仅有阿富汗和巴基斯坦境内仍有新发病例，发病人数不足30人。铁一般的事实证明，全球协作和大规模推广相关疫苗的接种，确确实实能够消灭曾经肆虐人类世界的危险病毒。《给忙碌者的病毒科学》，王立铭著，湛庐文化丨浙江教育出版社2021年1月消灭危险病毒的前提这里我想要提醒你，人类想要重现这种辉煌的胜利，彻底消灭那些危险的病毒，是有明确前提的。第一个前提是，我们打算消灭的那些危险病毒，只会在人类世界传播和潜伏。天花病毒和脊髓灰质炎病毒，都只能以人类为宿主，它们没有能力入侵和感染别的地球生物。这就意味着，只要我们能够在人类世界消灭它们，它们就不会回头找我们的麻烦了，因为地球上不再有它们的藏身之所。第二个前提是，我们打算消灭的那些危险病毒，不会产生无症状携带者。这个道理也很容易理解，天花病毒和脊髓灰质炎病毒感染会引发严重疾病。在短时间内，患者可能痊愈，也可能因病致残，甚至死亡。他们传播病毒的时间窗口总体是有限的，发病的特征也很容易识别。只要隔离好现有的患者，防止他们传播病毒，那么过一段时间这种病毒的传播链条就会被切断。第三个前提是，我们不会从自然界继续获得新的危险病毒。在人类世界肆虐的病毒中，有相当一部分来自我们身边的动物。而想要真正保护人类的安全，我们就必须阻止新的危险病毒的入侵。而所有这些前提条件，都很难被满足。纪录片《病毒猎人：阻止下一次爆发》（2014）海报。先说第一个前提。一个众所周知的反例是流感病毒。流感病毒造成的感冒症状不算严重，传播力也不太强，但我们就是始终拿它没有办法。每年秋冬季节它都会准时降临，而且必定夺去数十万人的生命。造成这一后果的一个很重要的原因是，流感病毒的宿主范围非常广。除了人类，各种野生和驯化的鸟类、哺乳动物，都可以感染和传播流感病毒。这就让彻底消灭流感病毒从理论上变得不可能了。即便人类可以靠疫苗、靠隔离，甚至靠天气，遏制流感病毒的传播，也没有能力去控制所有这些动物的行动。这些动物宿主为流感病毒提供了一个庞大的天然储藏库，病毒可以在那里自由传播、变异，然后等到气候合适时再发动攻击。更要命的是，因为宿主来源繁多，彼此之间还可以交叉传播，所以人们很难预测每年将会骚扰我们的流感病毒到底是哪一种，即使提前准备了疫苗也要提心吊胆。我们再说第二个前提。大量的病毒性传染病都可以在人群中默默存在并传播。比如流感病毒在潜伏期内就有传染能力，还会有一部分患者可能自始至终都不会发病，但体内仍会携带流感病毒。这些现象的存在显著提升了人类消灭这种病毒的难度。毕竟要是毫无症状，我们又怎么去识别和管控这些潜在的传染源呢？在新型冠状病毒肺炎的传播中，科学家也已经观察到了类似的迹象。然后是第三个前提。2002年开始的SARS冠状病毒和2019年开始的新型冠状病毒的流行表明，想要完全阻止动物病毒突破物种屏障入侵人类世界，是件非常困难的事情。21世纪以来发生过的病毒流行，比如2002年的SARS冠状病毒、2012年的MERS冠状病毒、2009年的H1N1流感病毒、2019年的新型冠状病毒，这四种病毒都是初次从动物世界进入人类世界的。而2014年到2016年局部流行的埃博拉病毒、2016年局部流行的寨卡病毒，以及一直在流行的艾滋病病毒，它们进入人类世界的时间也不足100年。电影《流感》（2013）剧照。我们几乎可以笃定地说，动物世界里隐藏的新病毒将会持续寻找人类世界的软肋，伺机突破。2020年年初，科学家还在穿山甲的体内发现了一些全新的冠状病毒，很像是新型冠状病毒的远亲。通过分析病毒的基因组序列，科学家猜测，只需要少数几个基因变异，这些病毒就能在短期内获得入侵人类世界的能力。总而言之，我想人类肯定会借鉴消灭天花病毒和脊髓灰质炎病毒的经验，继续对抗那些危险的病毒。但是至于彻底而全面地摆脱病毒的威胁，很遗憾，目前我们还不具备这个实力。我们能找到对抗病毒的新方法吗？如果无法取得全面胜利，那人类该怎么应对病毒的威胁呢？我们有没有可能在某些方向上取得一些进步，更好地对抗病毒呢？这当然是可以做到的，也是很有希望的。最直接的方式是在药物研发和疫苗研制方面取得进步。在前文中我们已经提了不少，这里就不再过多重复，只着重讲两个可能会帮助我们对抗病毒的思路。第一个思路是用新技术对新型病毒、新型传染病的暴发做出预警，帮助我们尽快采取隔离等措施来阻止疾病流行。从2002年的SARS疫情暴发和2019年的新型冠状病毒肺炎疫情暴发中，我们可以看到一个很棘手的问题：面对一种全新的、人类对其一无所知的传染病，想要快速识别和反应实际上是很困难的。毕竟一线医护人员每天都要面对大量症状类似的患者，准确地从中识别出新型疾病，及时上报，并采取公共卫生方面的措施，是个非常困难的任务。而新技术或许可以在这方面发挥作用，比如基因组测序技术。如果能够快速、便宜和准确地对患者体内病毒的样本做基因组测序，以基因组序列信息作为疾病诊断的标准之一，我们就有可能在第一时间发现新病毒和新疾病的存在。在2019年的新型冠状病毒肺炎疫情中，医生就已经通过基因组测序分析，了解到某些患者体内存在一种全新的冠状病毒。如果这项技术能够大规模应用于临床实践，就可以为我们对抗传染病争取更多的时间。除此之外，我们还可以利用移动互联网技术。智能手机和移动互联网已经成为现代社会的基础设施。在新型冠状病毒肺炎疫情中，也确实有人利用移动互联网提供的数据，分析人群的迁移规律，标记邻近社区的确诊患者等。而我相信，我们能从这些数据中挖掘出来的信息远不止这些。智能手机的移动轨迹能不能帮我们找到感染者在发病前和哪些人有过密切接触，是否需要采取隔离等措施？在某个地区、某段时间里，诸如“咳嗽”“发烧”“拉肚子”这些关键词的搜索频率如果出现了突然波动，是不是就提示了某种传染病可能在流行？在未来，智能手机能不能整合某些人体生命指标，比如心率、体温、血氧浓度等，从而使整个移动互联网兼具公共卫生机构的功能？电影《传染病》（2011）剧照。第二个思路可能会让你觉得有点匪夷所思；既然人类世界的大部分病毒是从动物身上获得的，那么我们有没有可能干脆离动物远一点儿？不过，这里说的“远一点儿”，可不是要把动物，特别是野生动物赶尽杀绝。最近还真有不少人在讨论，要不要彻底消灭城市周围的蝙蝠等，这些想法是非常可笑且危险的。地球生态是一个盘根错节的复杂系统，对其随意破坏可能导致的后果，我们谁都无法预料。相反，我们应该做的是尽量不要入侵野生动物的天然栖息地，让它们尽量保持自然的生活状态，不要和人类世界产生太多交集。2002年开始的SARS疫情就是一个很好的提醒，如果不是人类贪图口腹之欲，大规模饲养和贩卖果子狸这种半野生动物，它们体内的SARS冠状病毒就不会大肆入侵人类世界。除了这些保守型的策略，我们还可以采取一些进攻型的策略。比如，我们有没有可能逐步淘汰对家禽、家畜的依赖，用其他方法生产肉类和动物产品？毕竟除了野生动物，家禽、家畜也是不可忽视的病毒的天然储藏库。在过去几年中，有不少初创公司，比如美国的BeyondMeat和ImpossibleFoods，都在研究如何利用植物蛋白质来生产口味和营养成分都比较接近肉类的食品，甚至还有一些公司研究的就是如何在实验室里通过人工培养细胞制作“人造肉”。我自己就吃过用上述两家公司生产的“人造肉”制作的汉堡和香肠，只能说口味差强人意，但这显然是一个值得关注的方向。如果人类真的能够制造出可以满足大多数人需要的“人造肉”，那不仅能节约饲养家禽、家畜的大量资源和场地，减少温室气体排放，而且能帮助人类远离很多病毒的源头。到目前为止，我们其实主要还是把病毒当成敌人来对待的，讨论的都是如何彻底消灭它，如何有效地防止其入侵人类世界。病毒会成为人类的朋友吗？在这里我想要提醒你，病毒并不只是人类的敌人。我们说过，在进化历史上，它参与塑造了生物学意义上的人类物种。如果我们小心利用，它也能够成为人类手中创造未来的工具。这又从何说起呢？我将从两个方面来说明这种价值—用病毒来帮助我们杀死危险的细菌和肿瘤。那些专门入侵细菌的病毒，也就是所谓的噬菌体，很有可能成为人类对抗细菌感染，特别是耐药菌感染的工具。自然界存在的病毒类型多得无法计数，而这也为我们提供了无穷无尽的对抗细菌的武器。还有一些病毒看上去能够帮助我们识别和杀伤体内的癌细胞，这就是所谓的溶瘤病毒。我们不仅能从自然界寻找杀伤肿瘤的病毒，还能通过基因改造，让某些“人畜无害”的病毒具备杀死癌细胞的能力。在上述两个方面，已经有些充满前景的技术进入了人体试验阶段，有些已经正式上市推广应用了，如用于治疗晚期黑色素瘤的药物T-VEC。电影《致命拜访》（2007）剧照。除此之外，如果人类需要对自身或动植物的基因进行改造，不管是治疗疾病也好，获得某些优良特性也好，病毒都是最好的工具。就拿我们自己来说吧，每个人的独特属性，从身高、体重到头发、眼睛，甚至是智商和性格，在很大程度上都是由体内携带的遗传物质决定的。如果父亲母亲孕育我们的时候，或者在我们一生当中的任何时刻，细胞内部的遗传物质出现了异常，我们就有可能死亡或者出现疾病。很多严重的遗传疾病，比如地中海贫血症，就是这么来的。想要治疗这些严重的疾病，一个直截了当的办法是，直接修复DNA上的异常。这是一个非常困难的任务。先不说具体如何修改DNA，单是把修改DNA的工具投放到细胞内，就已经非常困难了。人体拥有百万亿个细胞，细胞之间形成了复杂且相互纠缠的精巧结构。为了治疗某种遗传病，医生可能需要把修改DNA的工具投放到人体某个特定器官中数以亿计的细胞内部，而且还不能干扰别的细胞。可以说，这是一种目前人类科学无法企及的“黑科技”。而病毒这种生命形态天生就有能够精确识别和入侵特定细胞的“超能力”，这也是它们生存的基础。所以，只要我们找到合适的病毒，就能利用它实现对大量特定细胞的精准打击。在过去的30年中，科学家已经开始尝试这样的思路了—用病毒作为载体，把负责修改DNA的工具投放到人体细胞中，治疗各种各样的遗传疾病。类似的思路也已经拓展到了对传染病和癌症的治疗当中。归根结底，任何人类疾病都能归结为某些细胞出了某些问题，所以病毒这种工具总能找到自己的用武之地。电影《末日病毒》（2007）剧照。病毒的价值显然并不限于治病本身。在未来世界，如果我们想培育出肉质更好、更好吃的家禽和家畜，想要培育出更耐寒、更耐虫害的农作物，就都会涉及修改这些生物的遗传物质。既然如此，我们就希望找到相应的细胞，然后把修改工具投放进去才行。这个时候，病毒就是最理想的载体。地球上所有的生命形式，都有与之相对应的病毒，动物有，植物有，真菌有，细菌也有。所以，无论你想要针对什么物种进行修改，找到这个物种对应的病毒，都是至关重要的一步。人类文明的发展，离不开我们对地球生物的有意识改造，对我们自身的有意识改造。在人类历史上，这种改造主要是通过驯化动植物、农业育种、医学进步等途径来实现的。但是在未来，伴随着生命科学的进步，我们最终会走向这样一个历史时刻—只要搞清楚了遗传物质是通过什么方式决定生物的不同性状的，就可以通过修改或设计遗传物质，创造出我们需要的生物特性。而这将会和1万年前的农业革命一样，成为人类历史的里程碑。想要实现这种革命，病毒将不可或缺。本文选自《给忙碌者的病毒科学》，较原文有删节修改，已获得出版社授权刊发。作者丨王立铭摘编丨安也编辑丨张婷}

来源:Aphelleon / Getty Images地球上的恐龙和高达95%的海洋物种已经大灭绝。哺乳动物，比如我们，可能最终会成为下一个。在科学杂志《自然地球科学》上发表的一项有趣的新研究中，科学家们使用一台超级计算机模拟了地球上下一个超级大陆——终极盘古大陆的气候，该大陆预计将在2.5亿年后形成。非洲大陆的月平均气温飙升至104至122华氏度(40至50摄氏度)，在最温暖的夏季，平均气温可高达致命的158华氏度(70摄氏度)。作为参考，今天地球的平均温度是59华氏度(15摄氏度)。大部分陆地将没有水饮用或种植粮食。该研究的作者得出结论，哺乳动物——也就是那些生活在地球表面的哺乳动物——在生理上无法承受如此无情的高温。该研究的主要作者、布里斯托尔大学研究过去、现在和未来气候的亚历山大·法恩斯沃思在一份声明中说:“人类和许多其他物种一样，将会因为无法通过出汗排出热量、冷却身体而灭亡。”终极盘古大陆——预计的月温度终极盘古大陆的极端高温哺乳动物可能仍然生存在超大陆的外缘，也就是温度适中的高纬度地区。但这些未来土地的大部分，大约84%到92%，将是地狱般的，不适合居住。研究人员使用了一种广泛使用的气候模型——英国气象局HadCM3模型之一——来模拟终极盘古大陆的条件。(事实证明，HadCM3等气候模型在预测地球近期变暖方面非常准确。)这就是为什么它会变得如此热:-大气中的二氧化碳将急剧上升:大气中吸热的二氧化碳气体的数量在很大程度上控制着地球的气候。这就是为什么地球的温度正在上升。幸运的是，这是可控的加热——化石燃料的燃烧驱动了今天的加热。但当大陆碰撞时，地质学家预计火山活动将会加剧(就像以前一样)，无情地向天空释放二氧化碳。利兹大学生物地球化学建模师本杰明·米尔斯参与了这项研究，他在一份声明中说:“我们认为，二氧化碳浓度可能会从今天的百万分之400左右上升到数百万年后的百万分之600以上。”“当然，这是假设人类将停止燃烧化石燃料，否则我们将很快看到这些数字。”超级大陆的位置:终极盘古大陆预计主要形成于地球最热的部分:地球接收到最多阳光的闷热的热带地区。由于温暖的海水蒸发到热带大气中，那里也很潮湿。至关重要的是，湿度，也就是空气中更多的水分，使空气温度感觉更热，同时使人体热量难以(或不可能)蒸发掉。-大陆性效应:大陆的内部远离海洋的缓和影响。例如，洛杉矶有凉爽的海风，这是加州内陆沙漠没有的。最终盘古大陆的大部分地区，因为地球上所有七个大陆挤压在一起，不会受到海洋的影响，从而使广阔而独特的内部大陆得以烘烤。梓色扬光2874获赞 450粉丝新鲜出炉的科技类翻译}

2025年人类或将面临灭顶之灾？随着2025年的临近，有些人担心强大的太阳风暴会释放出强大的能量，届时人类将面临灭顶之灾。那么太阳风暴真的有能力摧毁世界吗，它对于人类到底有何影响？自从太阳进入活跃周期后，最近的太阳活动非常活跃（太阳活动周期的平均持续时间约为11年，太阳活动最大值和太阳活动最小值是指太阳黑子数量最多和最少的时期）。太阳活动越来越强烈，这将给生活在地球上的我们带来一系列的问题。而且太阳活动周期尚未达到顶峰，从现在到2025年，随着太阳达到“太阳活动最大期”，强烈太阳风暴出现的概率在不断增加。在太阳11年的自然周期中，太阳从相对平静变为剧烈活动，然后又恢复平静。在它最活跃的时候，也就是所谓的太阳活动极大期，太阳上布满了太阳黑子，而且它的磁极是颠倒的。那么2025年太阳活动进入极值后，太阳风暴真的会摧毁世界吗？太阳辐射风暴发生在大规模磁喷发时，通常会引起日冕物质抛射和相关的太阳耀斑，将太阳大气中的带电粒子加速到非常高的速度。其中最重要的粒子是质子，它们可以加速到接近光速。以这样的速度，质子可以在短短10分钟或更短的时间内穿越1.5亿公里从太阳到地球。当它们到达地球时，快速移动的质子会穿透保护地球免受低能带电粒子影响的磁层。一旦进入磁层，粒子就会被引导沿着磁力线向下进入北极和南极附近的大气层，并且产生了极光。强大的太阳风暴袭击地球确实存在，而且在近代就曾发生过。人类有记录以来的最强太阳风暴——卡林顿事件。1859年9月1日，业余天文学家理查德.卡林顿登上了他位于伦敦郊外乡村庄园的私人天文台。在打开圆顶的百叶窗，露出清澈的蓝天后，他将他的望远镜对准太阳，开始勾勒出太阳表面一大群巨大的黑点。突然，卡林顿发现了他所说的从太阳黑子中爆发出的“两块强烈明亮的白光”。五分钟后，火球消失了，但几小时后全球都将感受到它们的影响。那天晚上，世界各地的电报通讯开始失灵；有报道称电报机冒出火花，电报员被电击，纸张被点燃。在整个星球上，五颜六色的极光出现在了很多地区（包括那些从来没有出现过的地方），发出如此明亮的光芒，以至于鸟儿开始鸣叫，劳动者开始他们的日常琐事，相信太阳已经开始升起。有人认为世界末日就在眼前，但卡林顿发现了这些怪异事件的真正原因：一场能量相当于100亿颗原子弹的巨大太阳耀斑。耀斑向地球喷出带电气体和亚原子粒子，由此产生的地磁风暴——被称为“卡林顿事件”。这也是有记录以来袭击地球的最强太阳风暴。如果这场1859年的太阳风暴发生在今天会怎样？虽然卡林顿事件似乎已经成为历史，但由于人类对电力的依赖程度要高得多，如果今天发生与卡林顿事件一样强大甚至比卡林顿事件更强大的事件袭击地球，那么这将给人类带来灭顶之灾。太阳风暴很少对生命构成直接威胁，但它对于现代的影响将是十分巨大的——从天基通信、导航和天气预报服务到地面电力分配，与卡林顿事件发生时相比，世界的电力和科技发展得到了很大的进步。如果一个同样强大（或是更大）的太阳风暴袭击地球，它可能会造成前所未有的破坏。据推测，如果今天发生卡林顿事件规模的风暴，可能会导致科技的世界末日（甚至可能让人类重新回到蒸汽时代）。2013年的一项研究，英国保险巨头伦敦劳合社估计，卡林顿级事件造成的电力中断可能导致仅北美电力行业就高达2.6万亿美元的收入损失。该研究还发现，可能会发生长达数年的全球停电，因为这样的事件可能会同时损坏多个难以更换的超高压变压器。这可能反过来导致金融市场、银行、电信、商业交易、紧急和医院服务、水和燃料的泵送以及食品运输的重大中断。同样，2017年一项发表在太空天气杂志上的研究显示，在最极端的停电情况下，超强太阳风暴将影响66%的美国人口，每天的经济损失可能总计415亿美元，加上国际供应链中断造成的额外70亿美元损失。相比之下，如果它只影响到拥有美国 8% 人口的极端北部各州，那么每天的经济损失可能达到 62 亿美元，国际供应链损失将达到8亿美元（该研究使用2011年美元计算）。总之就是，如果超强太阳风暴来袭的话，虽然不会导致世界末日，但是也会让人类面临巨大的灾难。不过好在这种级别的太阳风暴很少会发生，并且人们现在也一直在关注着太阳的变化。最后希望这种强烈的太阳风暴不要再出现了。以上就是今天的内容，我是火宗君，我们下期再见。火宗君25.4万获赞 2.3万粉丝火宗君在百度只有这一个号！！！探索科学的未知领域，领略中外文化的玄妙！科学领域创作者}