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来自IBM和新加坡IBN（生物工程与纳米科技研究院）的研究团队。从右下角起，顺时针分别为：刘少琼博士、杨川博士、阿什琳李博士、詹姆斯赫德里克博士、杨义燕博士、高树君医生。
人类产生以来，始终荣辱与共、不离不弃的伙伴中，病毒要算其中之一。这些在严格意义上都不算是生物的小东西，却有着让人们为之色变的威力。
病毒史上战功赫赫的一个案例是1918年灾难性的流感大爆发小小的流感病毒，造成5000万人死亡，相当于当时全球人数的3%。这个数字，超过了两次世界大战和20世纪其他大大小小的战争中死亡的士兵总数。
病毒善变，而且种类繁多。新病毒产生无药可用新药物研发病毒变异。面对这个循环，人类的抗病毒药物总是显得太被动。
最近，IBM和新加坡IBN（生物工程与纳米科技研究院）设计出的一种大分子，有望力挽狂澜不管病毒怎么变脸，它都能稳、准、狠地予以打击。
3月17日，国际学术期刊《大分子》（Macromolecules）发表了来自IBM和IBN的论文，从文章标题就可以一窥这个大分子的霸气广谱抗病毒活性、高选择性、低抗药性。
在体外实验中，这个大分子对11种病毒都有效，也不会引发病毒的抗药性，而且对人体细胞几乎没有毒性。研究者之一、IBN首席科学家杨义燕用近乎完美来形容这个大分子到目前为止的表现。
横空出世的英雄
病毒最让对手头疼的一点，就是它的善变。
一般来说，生物的遗传物质会保持稳定，以保证种群的延续。遗传物质发生变异，尤其是关键基因的变异，通常意味着死神的问候。
但是病毒就不一样了。它完完全全依赖于外界生物而存在。请注意，是存在，而不是生存。因为直到现在，病毒仍被认为是介于生物和非生物之间的怪物。
病毒感染了宿主细胞之后，会直接攻陷司令部如果将细胞视为一个军营，细胞核就相当于司令部。在正常的细胞里，司令部里的最高长官DNA发出指令，通过RNA、蛋白质层层下达，直至实现特定的功能。
不幸的是，DNA这位最高长官会因病毒篡位而丧失权威，整个细胞的运作都要以病毒的需要为转移。原来需要发挥特定作用的细胞，只能机械地生产与病毒遗传物质相同的DNA或RNA，以及病毒所需要的蛋白质。一段遗传物质、一坨蛋白质，二者一组装，便产生了新的病毒，继续感染其他细胞。更可怕的是，病毒，其实没有自己的意志，它只是重复感染细胞，遗传物质，组装、释放新的病毒，再感染细胞，如此循环往复。即便它的遗传物质在时出了差错也无所谓。
这种差错，就是让人类头疼不已的变异。
对于病毒个体而言，变异几乎没有影响它不是生物，也就不存在死亡的问题。它只会、、。如果生存环境发生变化，譬如出现了针对某段基因的靶点药物，它的应对策略也很简单变异。
这让人类与病毒的斗争打得格外艰难。新病毒出现实在是太快了！杨义燕感叹说，从到H7N9，不到三年半的时间！这么短的时间，人类能做什么？在实验室研制出疫苗只是第一步，为了保证疫苗安全，药检、动物实验、三期临床试验等繁琐的步骤一步都不可或缺。紧赶慢赶，疫苗终于上市了，可是用不了多长时间，病毒又变异了，新病毒又出现了。病毒一变异，药物就失效。这种变异，人们称之为病毒产生了抗药性。
杨义燕等人新设计出的大分子则避其锋芒而行之，它抓住了几种病毒的共性，一旦遇到病毒，就放出三个大招。
首先，拖住敌人。病毒表面有许多带负电荷的区域，大分子上则有带正电荷的基团，通过静电作用，大分子和病毒结合，占领了病毒进攻正常细胞的靶点，从而使之丧失感染正常细胞的能力。而正常体细胞基本不带电，所以不会发生误伤。
再者，保护免疫细胞。多数病毒感染人体的免疫细胞，而大分子上的甘露糖结构可以直接跟免疫细胞表面的受体结合，进而防止病毒入侵。
即便前两步都没能奏效，病毒还是进攻到细胞内部，大分子还有最后一招：中和细胞内部的酸性环境。因为有些病毒需要在酸性条件下才能进行，而大分子上的胺基可以中和这种酸性，从而阻止病毒势力扩张。
研究者测试了登革热、疱疹病毒、流感病毒等11种病毒，实验的结果连他们自己都感到惊讶竟然都有效。更为难得的是，在体外环境下，这个大分子没有表现出毒性，病毒也几乎没有产生抗药性。
真的很有效！杨义燕对这个从头合成出来的大分子不吝赞美之词。
对广谱抗病毒药物的执念
从事研究工作十几年来，杨义燕走过世界各地的实验室，她发现，基本都是一个实验室只研究一种病毒：研究乙肝的就不研究丙肝，研究丙肝的也不管其他。
病毒的威力和善变，让病毒的研究者难以分心，也无法有野心研究更多病毒。这一点，也让杨义燕一直惦记着：要是能有种方法对付多种病毒就好了。
但是，虽然都以病毒为名，实际上却千差万别，有的病毒是以DNA为遗传物质，有的是以RNA为遗传物质；有的病毒有囊膜包裹，有的则裸奔。这些差异，给药物研发带来了困难。要想把各种病毒用一种药物就一网打尽，难度可想而知。
2011年，杨义燕的团队与IBM合作设计出一种抗菌的聚合物，名之曰忍者。这种带正电荷的聚合物可以附着在带负电荷的某些细菌表面，并破坏细菌细胞膜，从而一举摧毁细菌。细菌死了，也就无法再进行自我修复，无法产生抗药性。这个设计，被《科学美国人》杂志评为改变世界的十大最具创意的科学发明和技术之一。
后来，杨义燕和她多年的合作者、IBM的科学家詹姆斯赫德里克在与一位研究病毒的朋友聊天时，突发奇想：为什么不能改造一下这个抗细菌的大分子，让它也能抗病毒呢？
这种设想不是空穴来风，大分子可以通过静电作用非特异性地结合在细菌上，那么，对它进行结构改造，应该也能与病毒结合！
他们以原先的抗菌大分子为模版进行抗病毒测试，边试验边根据病毒结构改进大分子的结构，试验了约几十种大分子，通过计算机模拟，又给大分子武装了新的武器通过氢键作用结合免疫细胞，防止病毒进入。通过一次次试验和改良，大分子的选择性也不断提高，最后竟达到了3300以上选择性高，指的是它的有效浓度和产生毒性的浓度相差巨大，也就意味着更高的安全性。如此高的选择性，就连研究团队里对选择性很挑剔的病毒学家都惊叹不已。
经历了4年多的研究，杨义燕团队总算大功告成。
在此之前，人们对广谱抗病毒药物的执念就从未停止过。1970年，一个叫做利巴韦林的药物首次被发现，揭开了广谱性抗病毒疗法的帷幕。
2011年，美国麻省理工学院的一个发现令人振奋他们研发出一种新的广谱抗病毒的方法，对鼻病毒、、出血热病毒等15种病毒都有效。这个抗病毒的新方法不走寻常路，而且简单粗暴在被病毒感染的细胞中启动细胞的程序，从而阻止病毒。如果整个军营都死了，病毒占领了指挥部又有啥用呢？
当然，这种抗病毒路径的缺陷也显而易见它只能找到被病毒感染的细胞、并杀死它们，无法防患于未然，而且缺乏对自己人的友爱精神。5年过去了，暂时没看到研究者发表更新、更友善的方法。
而在眼下，能勉强担得起广谱抗病毒药物这个名头的，也只有干扰素家族而已。但是，盛名之下，其实难副，干扰素实际上只对几种病毒有效，更何况，干扰素也恰如其名，不光干扰病毒，也干扰人体它与免疫系统、内分泌系统接触时，会引发严重的负面作用。
与干扰素相比，其他的所谓特异性的抗病毒药物就更不完美了。有的是针对某种病毒开发出来、作用于病毒靶点的抑制剂，但它容易导致病毒的耐药性，不仅在开发中耗时、耗钱，还会有些难以预见的副作用。再者就是针对某类病毒的疫苗，它们也存在难以预见的副作用，更何况，对于有的病毒来说，疫苗的开发极为困难。
还有一个不能回避的现实是：许多病毒引发的感染目前都没有特异性药物，如登革热、基孔肯雅热、埃博拉、马堡病毒等。这些致病性病毒的类型和亚型都太多了，而且很容易发生变异，产生新的有抗药性的病毒。
花费上千万乃至上亿元资金，开发一种没有太大前景的药物，这笔买卖，估计搁任何一家制药公司都得掂量掂量。特异性药物的穷途末路，也使人们对新的广谱抗病毒药物寄予期望。
等待曙光
关于大分子的未来应用，杨义燕还没来得及考虑太细。
他们正在与世界各地的高校、研究所合作，研究大分子对其他病毒的效果，比如艾滋病毒。最近，IBN开始与中国科学院微生物研究所合作，测试这个大分子对寨卡病毒的作用。
另外，目前已有的结果基本都基于体外试验，还要继续做动物实验以进一步验证大分子的功用。他们通过小鼠的尾静脉注射了大分子，观察到了肝部聚集现象，这个结果让人兴奋这意味着，大分子可能对乙肝、丙肝等病毒引起的肝部疾病有良好的疗效。
杨义燕说，短期来看，这个大分子可以用来制造抗病毒的湿巾、清洁剂等，可以用来杀灭通过空气或接触传播的病毒，如埃博拉、手足口病病毒等。杨义燕对这个前景很乐观，她认为，如果能找到公司合作，三五年内就能投入应用。
这当然不是大分子的终点，杨义燕更期待看到大分子的体内应用，比如生产新型的抗病毒药物，但这也需要更多的耐心。
与病毒对阵几百年以来，人类的耐心已经屡经磨砺。
早在1801年，英国人詹纳就以virus来命名牛痘病毒，但那时virus的含义只是毒素，人类还没有真正意识到病毒意味着什么。
而且，尽管已经意识到了这种比细菌还微小的物种的存在，人类与病毒的较量一直是敌暗我明，并不对等。直到1939年，德国科学家哈尔墨特鲁斯卡等人用电子显微镜观测了烟叶马****克病毒，人类这才第一次看到了病毒的模样。显微镜下，这个长径300纳米、横径18纳米的家伙，给人类留下了关于病毒的第一印象。
这中间的100多年里，人类经历了杀死了上亿人的天花病毒，经历了造成5000万人死亡的流感大爆发，也经历了7次霍乱大爆发。
广泛地接种牛痘以对抗天花病毒，是人们对病毒的第一次大规模围剿。如今，曾经猖獗一时的天花病毒只存活于实验室中。这一仗，人类算是打赢了。
但是，随着人类社会的发展，病毒家族的势力也突飞猛进埃博拉、艾滋、SARS、、H7N9、寨卡每一个都来势汹汹。
尽管今日医学如此昌明，但是面对病毒，人类似乎还是显得相当被动因为病毒实在太善变了，有时人类对付它的枪炮还没来得及上膛，它就又变了一副模样，让枪炮认不出它。
有了这个堪称完美的大分子，人类能期待一个没有病毒的世界吗？杨义燕笑了笑，没有回答这个问题，只是再次表达了对大分子药物的期待。
或者，正如最早一批追踪埃博拉的美国科学家约瑟夫麦科明克所说：也许在病毒的世界里，我们才是入侵者。（来源：中国青年报李雅娟）
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