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病毒的演变和发展摘要生活在二十一世纪，计算机技术发展已相当迅猛，不仅促进了全球科学技术的迅猛发展提高了人类生产能力及创新能力还给人们的生活和生产带来了更多的方便和快捷。
然而层出不穷且破坏性越来越大的计算机病毒却给我们带来了巨大的破坏和威胁，俨然已成为当今社会计算机信息进步的致命杀手。
关键字：病毒产生病毒特点演变发展防治计算机病毒（Computer Virus）在《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》中被明确定义，指的是“编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。
计算机病毒已成为当代信息社会的致命杀手，尤其是病毒与黑客技术相结合，使其对抗反病毒技术的能力越来越强。
面对这种严峻形势，人们急需要了解病毒的特征和反病毒技术，做到防杀结合，才能立于不败之地。
一、计算机病毒简介计算机病毒是一个程序，一段可执行码。
就像生物病毒一样，计算机病毒有独特的复制能力。
计算机病毒可以很快地蔓延，又常常难以根除。
它们能把自身附着在各种类型的文件上。
当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时，它们就随同文件一起蔓延开来。
除复制能力外，某些计算机病毒还有其它一些共同特性：一个被污染的程序能够传送病毒载体。
当你看到病毒载体似乎仅仅表现在文字和图象上时，它们可能也已毁坏了文件、再格式化了你的硬盘驱动或引发了其它类型的灾害。
若是病毒并不寄生于一个污染程序，它仍然能通过占据存贮空间给你带来麻烦，并降低你的计算机的全部性能。
可以从不同角度给出计算机病毒的定义。
一种定义是通过磁盘、磁带和网络等作为媒介传播扩散,能“传染” 其他程序的程序。
另一种是能够实现自身复制且借助一定的载体存在的具有潜伏性、传染性和破坏性的程序。
还有的定义是一种人为制造的程序,它通过不同的途径潜伏或寄生在存储媒体(如磁盘、内存)或程序里。
当某种条件或时机成熟时,它会自生复制并传播,使计算机的资源受到不同程序的破坏等等。
病毒的起源与演化病毒是一种极微小的病原体，无法自主繁殖，只能寄生在宿主细胞内复制，造成宿主的疾病。
病毒种类繁多，疾病类型也各不相同，而其起源与演化则引发了人们的许多猜测和探究。
病毒起源的猜测病毒的起源一直是科学家关注的话题。
在研究病毒起源的过程中，科学家提出了几种假说。
1.变异起源假说这种假说认为病毒可能是由原来与宿主的共生微生物演化而成的。
这些微生物会对环境变化进行适应，并且会发生基因突变。
如果这些变异微生物没有足够的营养来源，可能会寄生在宿主细胞内，从而形成了病毒。
2.退化起源假说这种假说认为病毒可能是自主生命进化降解的产物。
在过去，某些生物体具有自主生命力，但在演化的过程中随着时间的推移，这些生物体逐渐失去了某些基因，最终产生了病毒这种非自主生命体。
3.修饰起源假说这种假说认为病毒起源于宿主细胞基因的修饰和突变。
根据这种假说，病毒起源于宿主细胞的RNA和DNA丝，它们在修饰的过程中失去了原有的功能，最终形成了病毒。
以上假说都是科学家长期探讨后提出的猜测，但并没有确切的证据支持这些假说，因此病毒起源的问题仍然是一个科学难题。
病毒的演化病毒已存在于地球上数百万年，它们不断地适应各种生物细胞，从而发生微小的变化。
这种变化造成病毒的演化，使得病毒越来越难以被识别和治疗。
病毒的演化是一个非常复杂的过程，涉及到许多因素。
例如，环境因素的变化、宿主细胞类型的变化以及自身基因的变化都是影响病毒演化的因素。
与其他生物相比，病毒的演化速度非常快，这是因为病毒有较高的突变率和基因重组率。
当宿主细胞中有多个病毒株时，它们可以发生基因重组，产生新的变异株，从而增加病毒生存的机会。
与病毒演化相关的现象相当常见，例如病毒突变、毒株转移等等，病毒变异的形式也非常多样化，他们可以改变自己的表面蛋白，使他们逃避宿主细胞的免疫系统，从而突破自身的“免疫死亡线”。
结语对于病毒起源和演化的探究，科学家们还有很长的路要走。
而从人类防疫的角度来看，我们可以加强自己的个人卫生，增强免疫力，避免接触可能存在病毒的物体和场所，来保护自己和周围的人。
第三章病毒的遗传和进化遗传和变异，是生物界不断地普遍发生的现象，也是物种形成和生物进化的基础，而病毒比任何生物都显示了巨大的遗传多样性，这主要是由于病毒没有细胞结构，病毒的基因组极易受外界环境及细胞内分子环境的影响而发生改变，不断地突变、重组和再分配的结果。
病毒的遗传能保持物种的相对稳定，维系生物界的平衡；而病毒的变异可导致新品种出现，孕育生物界的进化。
第一节病毒的变异病毒营无性增殖方式，故在核酸复制时能够产生与原核酸相同的子代基因组，从而保持其遗传性，大多数病毒具有明显的遗传稳定性，如伪狂犬病毒、痘病毒等的抗原性都是相当稳定的。
但是病毒没有细胞结构，缺乏独立的酶系统，故其遗传机构所受周围环境的影响尤其是宿主细胞内环境的影响特别深刻；加之，病毒繁殖迅速，可在短期内产生许多世代的大量后代病毒，变异的机率相应增高，这又决定了病毒遗传具有较大的变异性，例如禽流感病毒的抗原性很不稳定，不同年代、不同次的流行所分离的病毒株之间其抗原性都有差异。
其它性状，如病毒的毒力、形态、对理化因素的抵抗力等也经常发生变异。
总的来说，病毒的遗传是相对的，而变异才是绝对的。
一、突变的概念核酸是遗传变异的物质基础，病毒的变异大多是核酸的排列组合发生了不同于原来状态的变化，也就是在核酸复制过程中，碱基因某种原因发生位置或组成上的错误，例如置换、易位、重复、缺失等，因而产生了不符于原核酸分子的错误核酸，即所谓的突变（mutation)是指基因组中核酸碱基顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失或易位。
错误核酸中，多数不再能够构成完整的病毒粒子，也不能继续进行自我复制，所以许多突变是致死性的。
但也有一部分错误核酸，不仅能够组成病毒粒子，而且在病毒粒子增殖时将这种改变了的结构遗传下去，属于非致死性的。
除极少数病毒突变株能够适应环境选择外，大多数突变对病毒本身是致命的，不再具有存活和复制的能力。
二、病毒突变的类型病毒突变的类型可分病毒的基因组变异及表型变异，后者表现为病毒颗粒的理化特性或复制性质的改变。
病毒的前世今生我们常说得病了是被病菌感染。
这里的“病”是指的病毒，“菌”是指细菌。
细菌是许多疾病的病原体，包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、沙眼等疾病都是由细菌所引发。
而我们所熟知的麻疹、艾滋、流感、天花等，则是由病毒所引发。
因此，病毒和细菌这两种东西都非常小，但是完全不同的。
细菌是一种单细胞生物体，生物学家把这种生物归入“裂殖菌类”。
也就是说，它是一个活体细胞，所以我们如果被细菌感染，可以用抗生素杀死它。
但被病毒感染后，却是任何抗生素都没有效果的——因为病毒根本就不是一种生命体——它结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA），是一种介于非生命体与生命体之间的特殊生物体，只有进入细胞中，才具有生命力。
也就是说，病毒自身没有新陈代谢的功能，也没有细胞，连细菌都不是。
但是，病毒进入到细胞里之后，它却能够自我复制，细胞会因此而受到伤害（改变），这就是造成我们得病的一个原因。
天花病毒病毒侵入细胞的目的非常简单，就是自我复制，扩散病毒。
但是前提是它要找到宿主，还要进入到细胞里面。
如果它进入不到细胞里，那么它其实就跟无机物一样，是一个非生命体，对我们是产生不了任何伤害的。
因此可以说，病毒这种特殊的生物体，是地球上最初的生命形式，不知道病毒的演化史，也就无法解开生命起源的奥秘。
前寒武纪，蓝藻的化石痕迹。
蓝藻其实是一种细菌01：生命密码编译我们知道，地球上最早的生物是细菌，出现在37亿年前，直到现在，细菌仍然是地球上最普遍的生命形式。
细菌一词来源于希腊语βακτηριον，意为“小棍子”，包括所有单细胞生物（细菌、藻类、真菌和原生动物）。
细菌是单细胞微生物，用肉眼无法看见，但用显微镜就可以观察的到。
我们知道，生物最小的单位就是细胞，作为单细胞微生物的细菌，其产生之早可以想象。
随着进化，细胞又分为原核细胞和真核细胞。
地球上是先有原核细胞，后有真核细胞。
原核细胞没有细胞核，结构比较简单；真核生物有细胞核，结构比较复杂。
病毒的起源与进化病毒的起源与进化摘要：病毒（virus)是由一个核酸分子（DNA或RNA）与构成或仅由蛋白质构成（如）的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。
生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核（DNA/RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
本文就以病毒的发现历程、起源、进化及对人体的影响进行了简明的论述。
关键词：病毒；起源；进化引言：病毒，是一类不具细胞结构，具有遗传、复制等生命特征的微生物。
病毒同所有的生物一样，具有遗传、变异、进化的能力，是一种体积非常微小，结构极其简单的生命形式，病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。
1病毒为细胞祖先假说1924年，法裔加拿大微生物学家德海莱提出观点，认为生活中的病毒是细胞的祖先。
20世纪60年代诺贝尔生理学与医学奖获得者卢里亚指出病毒是在细胞出现前原始生命汤中的遗骸[1]。
这个假说认为，地球上生命产生历程首先由无机物质演化为有机物质，再演化为生物大分子物质，接着产生病毒，然后由病毒演化为原始细胞。
持此观点的学者认为：病毒是地球上生物进化过程中最为原始的生命物质，既有化学大分子可以结晶的特点，这是许多非生物物质具有的属性；又具有生物以自身为模板复制产生后代的部分特征，而生物与非生物最根本的区别就在于能否繁殖。
研究表明，生物进化通常遵循从简单到复杂的历程。
因此，在从非生命物质到生命出现这一漫长的转变过程中，病毒正处于非生物与生物的过渡位置也就顺理成章。
在结构上，衣原体等最简单的细胞比最复杂的病毒更复杂，也就是说病毒刚好填补了从化学大分子到原始细胞之间的空白。
2病毒起源于细胞假说该学派认为如果没有寄主的存在，怎能先产生寄生者呢?这个学派认为只有先产生了细胞，然后因为某些进化事件的出现而产生了寄生性的生命形态病毒。
这个学派主要有两种假说，分别为退行性起源假说和内源性起源假说。
2．1退行性起源假说该假说认为[2]，病毒是高级微生物的退行性生命物质，微生物细胞在侵染宿主细胞进化历程中的部分基因丢失，使其逐渐丧失独立的自我繁殖能力，只能进入宿主细胞才能产生后代，并且在进化过程中更为精简自己的基因组，以至于到今天多数病毒只有数个或者两位数字的基因存在，而这些基因就足以满足病毒的生活史。
这种假说提出的依据是在细菌与病毒之间存在比细菌小且更原始、只能在细胞内寄生的中间形式的生命形态——立克次氏体和衣原体。
这些学者认为，这些寄生性的原核生物必定产生于原始细胞祖先之后。
他们推测，根据寄生性演化惯性，这些中间过渡态的寄生生命进一步“精简”基因组，到完全丢失核糖体(细胞缩小到极限，要独立执行“中心法则”的最基本细胞器)的时候，完全依赖寄主的生命形态的病毒就产生了。
因此，他们认为病毒的起源过程为：细菌→类似立克次氏体的生物→类似衣原体的生物→病毒[3]。
2．2 内源性起源假说该假说认为，病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”，因偶然途径从细胞内脱离出来而演化为病毒[3]。
支持此种假说的学者提出了以下相关证据：质粒属于细胞的一部分，但它可以脱离细胞，并在细胞间传递。
病毒与质粒的生物学属性非常相似，即可认为都是细胞内寄生、水平传播和垂直遗传等。
比如有一种P1的大肠杆菌病毒，它进入细菌细胞可产生两种结果—繁衍后代或不繁衍后代。
当它繁殖的时候，就可认为它就是病毒；反之。
就可认为如同质粒[2]。
相当多的DNA病毒的DNA、逆转录病毒在逆转录酶作用下产生的DNA能全部或部分结合到宿主细胞的染色体上，从而成为细胞的一部分[3]，之后，在内膜系统或细胞基质中生成的病毒蛋白执行捕获病毒基因组，来组成成熟病毒颗粒，并最终释放到细胞外，这可以看作是细胞核酸外逸的过程。
生物信息学研究也发现，细胞的原癌基因与一些病毒的癌基因在序列上高度同源，这似乎支持病毒产生于细胞中类质粒逃逸的观点。
3同步起源假说到底是细胞起源于病毒，还是病毒起源于细胞?这种谁先谁后的问题曾经占据了主流学术界。
随着生命起源研究领域的逐步发展，研究者们设计了一些验证试验并发现了一些新的与生命产生有关的现象。
例如，奥巴林等在实验中发现的团聚体(或称为原始类生体)自组织生长现象、实验室模拟原始海洋环境可以出现的随机聚合多肽与核酸链的现象以及RNA酶的发现。
RNA酶的发现及相关研究使得更多的学者相信早期生命的核心是RNA而不是DNA。
肖敬平等从自组织系统化学竞争性观点出发提出[4]：首先，某种由类蛋白质和核苷酸共同催化的“前代谢结构”使得在“原始生命汤”中产生了随机的代谢过程与大分子的生长。
接着，功能性蛋白质及RNA基因同步起源于推测的“原始tRNA一氨基酸一密码子三聚体”。
Oro在1994年曾经推测。
可能有一种原始tRNA担负早期的翻译任务，这个过程诞生了中心法则中RNA至蛋白质的信息流向。
最后，细胞和病毒同步起源于“准代谢脂质体”与“RNA同源复合体”之间的生存竞争和协同作用。
因此可以认为，“原始生命汤”中的生物大分子协同竞争性组织现象演化出原始病毒与原始类生体。
原始病毒和原始细胞一样，在复杂团聚体与蛋白一RNA自组织体系中开始了复饲最初RNA的遗传信息和翻译最初蛋白的过程，这里mRNA和tRNA 在一个没有核糖体结构的生命汤中发生着自组织化学反应，形成了不依赖于细胞的原始病毒生活史。
在漫长的过程中，一些团聚体中部分基因出现了将RNA储存为DNA信息的化学演化，从而中心法则信息流向逐步出现在原始生命诞生的化学演化过程中。
这些代谢团聚体中的一部分诞生了核糖体这种高效细胞器，其遗传体系有效整合了核糖体基因体系，从而完善了随着温度降低与海洋中日渐匮乏的化学底物所带来的生存压力。
这种整合了核糖体基因体系的存活机制，成为了最初的细胞。
而原始病毒则仅仅依靠其侵入代谢脂质体和最初的原始细胞并利用现成翻译体系就能复制，而最终代谢脂质体灭绝，原始病毒没有整合核糖体基因组，留下来的就是入侵与整合到原始细胞的基因组。
适应于这种代谢脂质体日渐稀少、原始细胞相对比例占据优势的环境改变，原始病毒随之进化出寄生于细胞的本领。
原始地球环境中代谢脂质体的消失，而细胞内环境优越，病毒在生存压力下对细胞具有了专一的寄生性。
这个过程其实是倾向于同步演化假说、对病毒与细胞演化体系的一种猜想。
到目前为止，人类对病毒与细胞在起源与进化上的关系处于理论推测的时期，化学演化到生命演化的过程的研究无疑是一个多学科交叉的边缘科学，需要综合各种新的理论与新的视角。
这个研究热点领域在可预见的将来要规划相应验证试验去证实各种假说中的某些关键步骤。
解决细胞与病毒起源关系的谜题，是科学界正在努力的方向。
4病毒进化的机制病毒本身的复制频率很高，遗传物质很容易在复制过程中发生突变。
免疫压：病毒在宿主体细胞内复制繁殖，必然要遭到宿主免疫系统的攻击，因而，变异则成为逃避免疫杀伤的最好方式。
免疫压不仅包括循环抗体IgG、tgM，也包括IgA、IgE、IgD和先天性免疫因素。
免疫压和开放性器官消化道、呼吸道、生殖道等，很可能是病毒的双重诱变因素。
在开放性器官中可能存在相应的诱变机制。
病毒在其生存和增殖能力上的成功进化都取决于它的表型选择，这种表型选择起源于病毒的遗传可变性，而这种遗传可变性的分子机理是基因突变和基因重组两种最基本的方式。
病毒的多样性取决于其与宿主细胞、个体、群体相互作用的感染过程。
病毒以最少的基因组合产生最大的多样性，病毒的多样性是病毒生存和进化的首要条件。
病毒基因突变(包括转换、插入、缺失、颠换、重组、重配等)和自然选择是病毒进化与病毒多样性的基础。
4．1基因突变高频率基因突变是病毒进化的基本条件。
多数RNA病毒基因组的复制是以RNA中间体为模板进行的，RNA聚合酶校正能力很低，其复制错配率为10—5~10。
4，比宿主细胞高出一百万倍左右，即一个10 kb的RNA病毒基因组每复制一次就有可能产生一个基因突变。
4．1．1 自发突变大多数RNA病毒的突变率要远远高于DNA病毒。
RNA病毒的基因突变率可高达lO-3一lO-Vnt(例如逆转录病毒一人类免疫缺陷病毒)；DNA病毒突变率仅为10-8～10。
11／nt(如疱疹病毒)，相当于细胞DNA的自发突变率。
这种差别是由基因组复制的机制决定的。
在复制过程中，RNA依赖的RNA聚合酶的错误率通常要高于DNA依赖的DNA聚合酶。
病毒突变具有双重作用：病毒突变可使其抗原性发生改变，从而逃逸免疫应答，但大多数突变是有害的，并会产生许多缺陷颗粒。
所以，在这种情况下，所谓“野生型”病毒，实际上是由占大多数暂时未发生突变的病毒类型组成，它们的作用主要是保持病毒在复制过程中的动态平衡(即基因组的数量平衡)。
虽然大多数突变类型是非感染性的或者对其生存极为不利的，并很快被消除，但自发突变却是病毒进化的重要动力。
4．1．2诱发突变许多诱变剂能引起病毒的突变。
体外诱变剂：①碱基类似物；②碱基嵌入剂；③紫外线等。
它们能直接对病毒核酸进行化学修饰，但不影响核酸复制。
而体内诱变剂如亚硝酸、羟胺和烷基化合物(如亚硝基胍)，需进行代谢活化，它们可掺入到新复制的核酸中，并在不断的复制过程中诱发突变。
4．2病毒遗传信息的交换病毒基因组片段通过重组(recombination)、重配(reassortment)交换遗传信息。
两种或多种病毒同时感染一个宿主细胞为病毒之间遗传信息的交换提供了机会。
此外，病毒与细胞基因组之间也存在遗传信息的交换，许多病毒基因组中都存在与宿主高度同源的序列就是最好的证明。
4．3 自然选择一般而言，能存在于自然界的完整病毒必须总是先于宿主进行适者生存的选择，病毒通过快速变异和产生大量子代病毒，提供丰富多样性的病毒以供自然选择。
由于病毒遗传信息及结构简单，病毒通过选择宿主来适应变化的环境。
病毒通过产生大量子代病毒(DNA病毒)，或快速变异，或以丰富的多样性(RNA病毒)适应宿主，也可通过扩大选择宿主范围来适应变化的环境。
5病毒进化常见的途径5．1 病毒与其宿主共同进化，二者具有共同的命运病毒将面临生存的瓶颈：病毒可能因为宿主的消亡或因抗病毒措施的应用而消亡。
5．2病毒选择多种宿主，具有较广阔的生存环境当一种宿主面临危险时，病毒可以在另外的宿主中增殖，从而不至于因为宿主谱比较窄而消亡。
一般而言，DNA病毒进化依照第一条途径，以增殖的子代病毒数量多活的变异，而大多数RNA病毒的进化通过第二种途径，即KNA聚合酶校正性差而获得宿主范围的广泛性。
这两种途径都为病毒提供了最佳的生存方式。
