病毒的历史是如何形成的?

至于病毒引起的疾病,早在公元前2~3世纪,印度和中国就有天花的记载。但直到19年底,该病毒才开始被逐渐发现和鉴定。1884年,法国微生物学家查尔斯·张伯伦(Charles Chamberland candle filter)发明了一种细菌无法过滤的过滤器(Chamberland candle filter,孔径小于细菌的大小),他可以利用这种过滤器去除液体中的细菌。1892年,俄罗斯生物学家伊凡诺夫斯基发现,感染了花叶病的烟叶提取物经过烛式过滤器过滤后,仍然可以感染其他烟草。所以他提出这种传染性物质可能是细菌分泌的毒素,但他没有深入研究。当时人们认为所有的传染性物质都可以通过过滤去除,都可以在培养基中生长,这也是细菌致病理论的一部分。1899年,荷兰微生物学家马丁努斯·威廉·拜耶林克重复了伊凡诺夫斯基的实验,并认为这是一种新的传染性物质。他还观察到这种病原体只在分裂细胞中复制。因为他的实验没有显示这种病原体的颗粒形态,所以他将其称为contagium vivum fluidum(可溶性活细菌),并进一步将其命名为病毒。贝杰林克认为病毒以液体形式存在(但这一观点后来被温德尔·梅雷迪思·斯坦利推翻,他证明了病毒是颗粒状的)。同样在1899中,Friedrich loffler和Frank发现患有口蹄疫的动物的淋巴液中含有能通过过滤器的传染性物质,这些物质被高度稀释,排除了是毒素的可能性。他们推断这种传染性物质可以自我复制。

19年底,病毒的特性被认为具有传染性、可过滤性、需要活体宿主,这意味着病毒只能在动物或植物体内生长。1906年,哈里森发明了淋巴液中组织生长的方法;随后在1913年,steinhardt、Lisley和Lambert用这种方法成功地在豚鼠角膜组织中培养了痘苗病毒,突破了病毒需要在体内生长的限制。1928年,H . B . Maitland和M C Maitland取得了进一步的突破,他们用母鸡肾的切碎悬液培养痘苗病毒。他们的方法在20世纪50年代被广泛用于脊髓灰质炎病毒疫苗的大规模生产。

20世纪初,英国细菌学家弗雷德里克·托瓦特(Frederick Towart)发现了一种可以感染细菌的病毒,并称之为噬菌体。接着法裔加拿大微生物学家弗雷德·海勒(Fred Heller)描述了噬菌体的特性:将其加入充满细菌的琼脂固体培养基中,一段时间后会出现细菌死亡留下的空斑。高浓度的病毒悬液会杀死培养基上的所有细菌,但通过精确稀释,可以产生可识别的空斑。溶液中的病毒数可以通过计算蚀斑数并乘以稀释倍数来获得。他们的工作揭开了现代病毒学研究的序幕。

1931年,德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·诺尔发明了电子显微镜,使研究人员第一次获得了病毒形态的照片。1935年,美国生物化学家、病毒学家Wendell meredith Stanley发现烟草花叶病毒大部分由蛋白质组成,并获得了病毒晶体。随后,他成功地将病毒分离成蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的发现获得了1946诺贝尔化学奖。烟草花叶病毒是第一个被结晶的病毒,因此它的结构细节可以通过X射线结晶学获得。该病毒的第一张X射线衍射照片是由bonnard和Franken于1941年拍摄的。从65438到0955,罗莎琳德·富兰克林通过分析病毒的衍射照片揭示了病毒的整体结构。同年,Rabe Williams和Collett发现分离纯化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白可以重新组装成感染性病毒,这也揭示了这种简单的机制很可能是病毒在其宿主细胞中的组装过程。

20世纪下半叶是病毒发现的黄金时代。大多数能感染动物、植物或细菌的病毒都是在这几十年里发现的。1957年发现马动脉炎病毒和引起牛病毒性腹泻的病毒(一种鼠疫病毒);1963年,在巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格身上发现了乙肝病毒。1965,霍华德·马丁·特明发现并描述了第一个逆转录病毒;这种病毒将RNA逆转录成DNA的关键酶,逆转录酶由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩在1970中独立鉴定。1983年,法国巴斯德研究所的吕克·蒙塔尼(Luc Montagni)和他的同事弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西(francoise Barr-Sinosi)首次分离出一种逆转录病毒,这种病毒现在被称为艾滋病毒。为此,他们与德国科学家哈拉尔德·祖豪森(Harald Zulhausen)分享了2008年诺贝尔生理学和医学奖,后者发现了可导致宫颈癌的人乳头瘤病毒。