在我們生活中一聽見“病毒”二字便立馬想到了疾病、感染、痛苦這些詞語佔據著主導地位，同時HIV、埃博拉病毒、禽流感、口蹄疫、非洲豬瘟等病毒詞語充斥著各大媒體和我們的生活與工作中。但是，並不是所有的病毒都對我們的健康有害；實際上，某些病毒以共生關係對其宿主具有有益特性，而其他天然和實驗室修飾的病毒可用於靶向和殺死癌細胞並將多種遺傳性疾病作為基因和細胞治療的工具和手段，或用作疫苗或疫苗遞送劑。使用病毒來治療疾病的能力（通常稱為病毒療法）已成為近年來深入研究的主題。

病毒依舊可以為我們造福

癌症是全球死亡的主要原因之一。根據世界衛生組織的資料，2018年新增病例為1810萬，死於癌症的人數達960萬人。常規的癌症治療主要基於化學療法，放射療法和手術。儘管這些療法增加了患者的存活率，但是其功效通常取決於所治療的癌症型別而受到限制。另外，由於非癌細胞也被這些治療方式靶向，因此發生了明顯的副作用。成功治療後的復發也值得關注。癌症治療中的一個新興領域包括使用病毒選擇性殺死癌細胞的替代療法。這種方法的想法來自對不相關病毒感染的患者早期癌症消退的觀察。在過去的二十年中，已經研究了來自各種不同家族的病毒（例如腺病毒，皰疹病毒，橫紋病毒科，細小病毒科，皮科病毒科，呼腸孤病毒科和痘病毒科）作為抗癌劑的潛在用途。由於它們對腫瘤的嗜性以及它們在癌細胞中選擇性複製並最終溶解而不破壞非癌細胞的能力，因此被稱為溶瘤病毒。**目前，正在進行I至III期的多個臨床試驗，以治療各種癌症型別，包括肝細胞癌，多形性膠質母細胞瘤，結腸直腸癌以及肺癌，乳腺癌，前列腺癌，胰腺癌，膀胱癌和卵巢癌。 2015年，美國食品藥品監督管理局和歐洲藥品管理局批准了首例基於皰疹病毒的溶瘤病毒療法，用於治療面板和淋巴結中的黑色素瘤病變。在不久的將來，我們希望看到成功完成多項臨床試驗將導致批准其他溶瘤病毒療法。

與溶瘤病毒療法相反，溶瘤病毒療法基於病毒複製和細胞死亡，而非複製型病毒則被用作載體進行校正基因的傳遞。病毒介導的基因治療的目標是將治療性基因傳遞和表達至所需靶細胞以恢復缺陷基因的功能從而治療單基因疾病。病毒基因療法利用病毒顆粒的天然能力來保護衣殼化的核酸免於降解並將DNA傳遞至細胞核。對於理想的基因治療載體，病毒野生型基因組幾乎被重組轉基因表達盒完全取代。與編碼許多病毒基因的抗癌療法中使用的溶瘤病毒相比，這是一個主要區別。在數百項正在進行的臨床試驗中，用於基因治療的最常用載體是腺病毒，逆轉錄病毒、慢病毒以及和腺相關病毒（AAV）。

巨大的商業價值

值得注意的是，用於治療脂蛋白脂肪酶缺乏症的AAV1載體在2012年被歐洲藥品管理局批准為西方世界第一個病毒基因治療藥物。這項批准導致了業界的極大興趣和AAV生物技術領域的增長，包括僅十家公司在2015年為開發AAV基因療法籌集了20億美元，2019年更是猛增，基於AAV基因療法的Neurogene公司2月12日在A輪融資中籌集了6,850萬美元，Passage Bio公司2月14日1.15億美元A輪融資，9月4日，該公司日前已完成1.1億美元的B輪融資；AskBio公司更是今年宣佈併購RoverMed BioSciences技術資產並融資了2.35億美元。AAV基因療法可以保證三年以上無毒副作用但缺點之一是價格極其的昂貴，每次治療約100萬美元。

未來值得可期

某些感染人類的病毒確實能夠引起非常嚴重的和致命的疾病，但可以對其他病毒進行操縱以有益於人類健康。 這些病毒具有治癒癌症、糾正遺傳疾病或抵抗病原性病毒感染的潛力。 另外，病毒在許多遺傳研究中用於確定分子機制，被用作殺蟲劑，並且在某些植物中可以提高抗旱性。 病毒學家必須努力淡化病毒的“不良”聲譽，讓病毒“從良”為我們人類和地球的健康服務！

很有意思的問題。首先從疫苗來說，疫苗的原理是模擬微生物入侵刺激人體產生相應的免疫力，也就是說產生的抵抗力僅僅是用於對抗這種微生物，不會有增強體質、智力的作用。

那麼是否存在感染微生物之後人類體質增強，甚至獲得超能力的可能呢？如果把人類換成生物體，那答案是肯定的。

第一個帶來超能力的微生物，線粒體。這個香腸一樣的小東西在大部分生物細胞裡面都有，作用是將糖類、脂肪和氨基酸最終氧化釋放出直接細胞可以直接使用的能量（ATP）。一般被比喻為細胞的發電機。沒有這個東西的話，細胞轉化能量的效率將極為低下，人類可能連思考、呼吸都做不到。這個重要的小東西最初被認為是普通的細胞器，後面發現它自己有遺傳物質，結構、特性都和細菌類似，現在主流觀點認為是真核細胞內共生的細菌。

第二個超能力微生物，葉綠體。太Sunny到生物可利用能量的轉化器，帶來絕大部分綠色和幾乎所有食物能量的東西。和線粒體類似，是真核細胞內共生的藻類。

第三個超能力微生物，我們的腸道細菌。構成便便的主體，幫助人類把食物中不容易消化的部分繼續分解，變成可吸收的營養，也是大部分維生素的源泉。沒有它們的感染，人類消化能力會弱很多，而且必須要人工補充各種維生素。

對於部分生物來說，讓特定微生物進入腸道是性命攸關。比如考拉這個呆萌屆的代表，長期以有毒的桉樹葉為食，必須要特定的細菌來分解食物。獲得這個細菌的途徑是小考拉吃母親的便便。。。類似的還有白蟻，沒有體內共生微生物，白蟻其實是沒法消化木頭的。微生物入侵不僅沒帶來危害，還使宿主獲得了增強，這種情況極度稀少，但又極端重要，重要到目前世界上大部分生物都是這一現象的受益者，普遍到大家認為是理所當然的。這種情況在生命進化過程中都是罕見事件，具體到某個時代或者某個人那短暫生命就不要幻想了。

當然有，疫苗就是典型的這樣的微生物（不少疫苗還是活病毒）。

疫苗如何發揮作用？

要了解疫苗的工作原理，首先要了解人體如何抵抗疾病。當細菌（例如細菌或病毒）侵入人體時，它們會侵襲身體細胞並繁殖。這種入侵被稱為感染，是導致疾病的原因。

免疫系統使用多種工具抵抗感染。血液包含紅細胞和白細胞（或免疫細胞），其中紅細胞用於向組織和器官輸送氧氣，白細胞或免疫細胞用於抵抗感染。這些白細胞主要有這些型別：

巨噬細胞：是吞噬並消化細菌、死亡或垂死身體細胞的白細胞。巨噬細胞會將入侵病原體的特徵部分（抗原）留下。而人體免疫系統會識別抗原是否危險，並刺激抗體攻擊抗原。B淋巴細胞：是防禦性白細胞。它們負責根據巨噬細胞提供的抗原資訊產生抗體(過程比較複雜，這裡不詳述了)。T淋巴細胞：是另一種防禦性白細胞。它們攻擊體內已被感染的細胞。

上圖：白細胞的型別，圖中（右2）單核細胞可以穿過血管壁之後轉變為巨噬細胞（巨噬細胞是在組織間穿行的）。

當細菌或病毒等外來入侵者進入人體時，B淋巴細胞會透過產生抗體（一種蛋白質分子）來作出反應。這些抗體與所有帶有匹配抗原特徵的入侵者抗爭，防止感染的進一步擴大。根據研究資料，一個健康的人每天可以產生數百萬種抗體，可以有效地抵抗感染，以至於人們甚至都不知道自己接觸了抗原。

但不幸的是，當人體第一次面對特定的入侵者時，可能需要幾天的時間來形成足夠強大的抗體反應。而某些致病性強的抗原，例如麻疹病毒或百日咳細菌，幾天的時間內這些感染就可以快速擴散並可能致死。

上圖：疫苗發揮作用的四個步驟。

疫苗是由死亡或弱化的抗原製成的。它們不會引起致病性的感染，但是免疫系統仍然將它們視為敵人併產生抗體去消除它們。威脅消除後，許多抗體將被我們的身體分解，但抗體的資訊會被稱為記憶細胞的免疫細胞長期保留。

當人體再次遇到“熟悉”的抗原時，記憶細胞會快速產生抗體，並在為時已晚之前控制感染。

瞭解了上面疫苗的工作原理之後，你應該可以對期望疫苗改善人類體質和智力表示失望了。

但益生微生物確實有可能會提升我們的體質

腸道微生物就是一個例子，今近年的科學研究對此做了大量的論述：

哺乳動物的胃腸道是巨大而複雜的共生細菌群落的所在地。這些腸道微生物群落與其宿主（包括我們人類）已經共同發展了幾千萬年，這些微生物發揮的作用包括，輔助消化、生產營養物質、解毒、防止病原體和調節免疫系統等等。

上圖：友好和不友好的腸道細菌

1.腸道細菌教我們的免疫系統如何正確地行為

腸道細菌對我們的免疫系統就具有一種“培訓”作用。現在科學家們發現這種“培訓”甚至在我們出生之前就已經開始。

以前認為子宮中的產前環境中沒有細菌，但是由於分析方法日趨複雜，我們現在已經知道胎盤中存在細菌。人類胎兒的免疫系統，起初受到母親抗體的保護，處於一種“幼稚無知”的狀態。但是，免疫細胞是需要進一步接受“培訓”，以學習如何在母體抗體消失後保護自身免受傷害。這項“培訓”對我們未來的健康至關重要。細菌從我們出生的那一刻起就開始“培訓”我們的免疫系統。

從無菌實驗室無菌出生的小鼠的實驗中，科學家們瞭解到了細菌對維持正常免疫系統的重要性。這些無菌小鼠的免疫系統不成熟，缺乏重要型別的免疫細胞。但是，即使它們具有有限的細菌菌群，也會刺激免疫系統成熟併發育出更多種細胞。

此外，可削減已經研究發現剖腹產的兒童患某些疾病的風險更高——一些研究表明，與順產的嬰兒相比，剖腹產的個體患I型糖尿病、哮喘和肥胖症的風險要高20％。

這可能是由於更清潔的生產方法所致，這延遲了腸道細菌的定植和免疫系統的“培訓”。

此外，科學家還發現在幼年時用某些抗生素進行廣泛治療會增加過敏和哮喘的風險。此外，母親使用抗生素以及剖腹早產也可能會導致這些疾病的增加的風險。

2.腸道細菌維持平衡的免疫系統

在整個生命中，我們不斷透過腸道、鼻腔和肺部與環境接觸，例如食物新增劑、空氣中的花粉或灰塵或汙垢中的各種微生物。但慶幸的是，大多數人都擁有健康的免疫系統，可以輕鬆應對所有這些入侵物。

免疫系統的基本任務是保持反應和耐受性之間的平衡。建立這種耐受性至關重要的。在生命早期建立起具有多種細菌、真菌和其他微生物的多種腸道菌群對此至關重要，因為它可以告訴免疫系統細胞並非都是壞的，我們的免疫系統必須脫敏。

腸道中細菌的平衡會影響我們免疫系統的平衡，因此，機會病原體過多的不平衡細菌菌群會透過所謂的“洩漏性腸道”將免疫系統轉變為炎性狀態。然後，這種持續的慢性的發炎狀態可能會影響其他身體系統，增加肥胖、I型和II型糖尿病甚至抑鬱症的風險。

3.不良的腸細菌會導致疾病

大多數腸道細菌是有益的，但有些細菌與疾病的發展有關。

腸道細菌在與腸道直接相關的疾病（例如炎症性腸病）中起重要作用，這可能是常識。科學家們對此進行了多年研究，如今，在一些結腸炎患者中，可透過糞便移植的方法幫助有益細菌的恢復。此外，大眾對益生菌應該也有些瞭解。

細菌是達爾文進化論的最佳倖存者，因為它們的進化速率極高，它們會在很大程度上適應其所處的環境。這就是細菌對抗生素產生抗性的原因。但這也意味著，如果由於飲食或藥物等原因導致去除了好的細菌，一些機會性的細菌或病原體將立即進入並試圖填補空白。

因此攝入有益的微生物（主要是細菌）可以增強我們的腸道系統的功能，從而改善體質。

上圖：不良的因飲食習慣對腸道菌群的改變可能才是我們許多慢性疾病的根源。

4.正常地腸道菌群能夠改善中樞神經系統的功能

包括行為、認知、情緒等等，但這方面研究涉及與智力的關聯目前還比較少，這裡就不再詳述。

上圖：腸道菌群對於中樞神經系統的影響。

總結

疫苗是一類典型的感染後強化我們免疫系統的微生物。但除此之外，腸道細菌也是透過感染我們來改變我們的身體對微生物的“觀點”及“應對方式”的重要因素。

免疫系統影響著我們體質的方方面，包括對疾病的抵抗以及各個系統的正常功能，因此微生物主要是透過與我們的免疫系統的互動來影響我們的“體質”的。

至於是否有微生物能夠提升我們的智力，這方面似乎科學界沒有太明確的研究結論，雖然近年來也有腸道細菌影響情緒的相關研究，但結論並不直接指向智力。但體質好了，情緒好了，智力應該也就相應有了提升的基礎，對吧。