一個合適的例子是HIV，即導(dǎo)致艾滋病的病毒。艾滋病病毒是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，當(dāng)它進(jìn)入一個細(xì)胞時并不立即進(jìn)行殺戮。相反，它將自己整合到人體的的染色體中，并進(jìn)行冷處理，等待適當(dāng)?shù)臋C(jī)會，命令細(xì)胞對其進(jìn)行復(fù)制，并迸發(fā)出來感染其他免疫細(xì)胞，最終導(dǎo)致艾滋病發(fā)作。

噬菌體，或簡稱噬菌體，是天然存在的病毒，它攻擊和殺死細(xì)菌但不能感染人體細(xì)胞。噬菌體極為多樣，在環(huán)境中到處存在，包括我們的身體。事實上，人類含有的噬菌體比人體細(xì)胞還要多。

(相關(guān)資料圖)

噬菌體有三個主要部分：一個頭、一個鞘和一個尾。噬菌體利用其尾巴附著在細(xì)菌細(xì)胞上。它們利用細(xì)菌來復(fù)制自己。在找到一個"匹配的"細(xì)菌細(xì)胞后，噬菌體注入其遺傳物質(zhì)，劫持了通常用于細(xì)菌繁殖的系統(tǒng)。相反，該系統(tǒng)將制造成千上萬的噬菌體，最終將細(xì)菌細(xì)胞炸裂，將其釋放到環(huán)境中。

究竟HIV在等待什么時刻還不清楚，因為這仍然是一個積極研究的領(lǐng)域。然而，對其他病毒的研究早已表明，這些病原體在殺戮方面可以相當(dāng)"有想法"。當(dāng)然，病毒不可能像你和我那樣思考。但是，事實證明，進(jìn)化已經(jīng)賦予了它們一些相當(dāng)精細(xì)的決策機(jī)制。例如，一些病毒會選擇離開它們一直居住的細(xì)胞，如果它們檢測到DNA損傷?？磥恚词故遣《?，也不喜歡呆在一艘沉沒的船上。

二十多年來，研究人員一直在研究噬菌體的分子生物學(xué)，最近的研究結(jié)論認(rèn)為噬菌體可以傾聽關(guān)鍵的細(xì)胞信號，以幫助它們做出決策，它們甚至可以利用細(xì)胞自身的"耳朵"來為它們進(jìn)行傾聽。

逃避DNA損傷

如果你的敵人的敵人是你的朋友，那么噬菌體肯定是你的朋友。噬菌體在自然界中控制著細(xì)菌種群，臨床醫(yī)生正越來越多地使用它們來治療對抗生素沒有反應(yīng)的細(xì)菌感染。

研究得最好的噬菌體λ，其作用有點(diǎn)像HIV。進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞后，lambda決定是像大多數(shù)病毒那樣復(fù)制并徹底殺死細(xì)胞，還是像HIV那樣將自己整合到細(xì)胞的染色體上。如果是后者，每次細(xì)菌分裂時，λ都會無害地與其宿主一起復(fù)制。

這段視頻顯示了一個感染大腸桿菌的λ噬菌體

然而，像HIV一樣，lambda并不只是閑著。它使用一種叫做CI的特殊蛋白質(zhì)，像聽診器一樣傾聽細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)DNA損傷的跡象。如果細(xì)菌的DNA受到損害，這對嵌套在其中的λ噬菌體來說是個壞消息。受損的DNA直接通向進(jìn)化的垃圾場，因為它對需要它來繁殖的噬菌體來說是無用的。因此，λ開啟它的復(fù)制基因，復(fù)制自己，并沖出細(xì)胞，尋找其他未受損的細(xì)胞進(jìn)行感染。

挖掘細(xì)胞的通信系統(tǒng)

一些噬菌體沒有用自己的蛋白質(zhì)收集情報，而是利用被感染細(xì)胞自身的DNA損傷傳感器。像CI和LexA這樣的蛋白質(zhì)是轉(zhuǎn)錄因子，通過與DNA指令書（即染色體）中的特定遺傳模式結(jié)合來開啟和關(guān)閉基因。一些噬菌體如Coliphage 186已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果它們的染色體上有一個短的DNA序列，細(xì)菌LexA可以與之結(jié)合，那么它們就不需要自己的病毒CI蛋白。在檢測到DNA損傷時，LexA將激活噬菌體的復(fù)制和殺傷基因，本質(zhì)上是讓細(xì)胞自殺的同時讓噬菌體逃脫的雙重交叉。

研究人員在20世紀(jì)80年代首次報道了CI在噬菌體決策中的作用，并在20世紀(jì)90年代末報道了Coliphage 186的反情報技巧。從那時起，還有一些關(guān)于噬菌體攻克細(xì)菌通訊系統(tǒng)的報告。一個例子是噬菌體phi29，它利用其宿主的轉(zhuǎn)錄因子來檢測細(xì)菌何時準(zhǔn)備生成孢子，或一種能夠在極端環(huán)境中生存的細(xì)菌卵。Phi29指示細(xì)胞將其DNA包裝到孢子中，一旦孢子發(fā)芽就會殺死萌芽的細(xì)菌。

視頻展示了轉(zhuǎn)錄因子開啟和關(guān)閉的基因

在最近發(fā)表的研究中發(fā)現(xiàn)，幾組噬菌體已經(jīng)獨(dú)立地進(jìn)化出利用另一個細(xì)菌通訊系統(tǒng)的能力：CtrA蛋白。CtrA整合了多種內(nèi)部和外部信號以啟動細(xì)菌的不同發(fā)育過程。其中的關(guān)鍵是生產(chǎn)稱為鞭毛和纖毛的細(xì)菌附屬物。事實證明，這些噬菌體將自己附著在細(xì)菌的纖毛和鞭毛上，以便感染它們。

主要假設(shè)是，噬菌體利用CtrA來猜測何時附近會有足夠多的運(yùn)動纖毛和鞭毛的細(xì)菌，它們可以輕易地感染。對于一個"無意識的殺手"來說，這是一個相當(dāng)聰明的技巧。

這些并不是唯一做出精心決定的噬菌體--所有這些都不需要有大腦。一些感染芽孢桿菌的噬菌體每次感染一個細(xì)胞時都會產(chǎn)生一個小分子。噬菌體可以感知這種分子，并利用它來計算它們周圍發(fā)生的噬菌體感染的數(shù)量。就像外星入侵者一樣，這種計數(shù)有助于決定它們何時應(yīng)該開啟它們的復(fù)制和殺戮基因，只在宿主相對較多時才殺戮。這樣，噬菌體就能確保它們永遠(yuǎn)不會沒有宿主可以感染，并保證它們自己的長期生存。

反擊病毒的反間諜行為

一個很好的問題是，為什么你應(yīng)該關(guān)心細(xì)菌病毒所進(jìn)行的反情報行動。雖然細(xì)菌與人有很大不同，但感染細(xì)菌的病毒與感染人類的病毒并沒有什么不同。噬菌體玩的幾乎每一個把戲后來都被證明可以被感染人類的病毒使用。如果噬菌體可以竊取細(xì)菌的通信線路，為什么人類病毒不能竊取你的呢？

到目前為止，科學(xué)家們還不知道人類病毒如果劫持這些線路會監(jiān)聽什么，但有很多可想而知的選擇。相信像噬菌體一樣，人類病毒有可能能夠計算它們的數(shù)量來制定戰(zhàn)略，檢測細(xì)胞生長和組織形成，甚至監(jiān)測免疫反應(yīng)。目前，這些可能性只是猜測，但科學(xué)研究正在進(jìn)行調(diào)查。

讓病毒監(jiān)聽你的細(xì)胞的私人談話并不是最美好的畫面，但它并非沒有一線生機(jī)。世界各地的情報機(jī)構(gòu)都很清楚，反情報工作只有在隱蔽的情況下才能發(fā)揮作用。一旦被發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)可以非常容易地被利用，向你的敵人提供錯誤信息。同樣，我相信未來的抗病毒療法可能能夠?qū)鹘y(tǒng)的治療措施，如阻止病毒復(fù)制的抗病毒藥物，與信息戰(zhàn)的詭計相結(jié)合，如使病毒相信它所在的細(xì)胞屬于不同的組織。