对新冠肺炎的理性认知是生命科学的核心素养

(整期优先)网络出版时间:2020-11-23
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对新冠肺炎的理性认知是生命科学的核心素养

张剑华

江苏省宝应县安宜高级中学


2020年初,突如其来的新冠肺炎疫情,严重威胁到人们的生命安全,极大地影响了经济文化生活,全球掀起了抗击新冠肺炎疫情的浪潮。人作为万物之灵长,为何感染了2019新型肺炎病毒后显得免疫力这么低下呢?

我们需要从以下几个方面进行符合认知规律地科学的了解

一、科学认知

(一)结构与功能观

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(1)病毒的特异性

病毒之所以对其所寄生的宿主具有特异性,原因是其表面的蛋白质能特异性地识别并结合宿主表面受体蛋白,而不同类型的生物、同一类型生物不同细胞表面的蛋白质的种类有差别。所以病毒蛋白的特异性的结构决定了其所感染的对象。

(2)简单的结构有利于其快速繁殖

相对于其他生物,病毒结构极简单。即便是真病毒,它们的结构也主要或仅有核酸和蛋白质两种物质。在漫长的进化历程中,它们仅保留了感染和繁殖的必备的极少数基因,所以它们感染宿主时,可以做到轻装上阵。以新冠病毒为例,在其RNA的指导下,合成了核酸和蛋白质后经组装便可成子代个体。只要条件适宜,它繁殖速度比细菌还要快。

简单就是力量,小小的病毒也体现了这样深刻的哲学道理。

(3)包膜结构赋予其更强毒性

冠状病毒的外面还有包膜,相比没有包膜的病毒,它“自我保护能力”更强大,致病能力往往更强。

(二)进化与适应观

(1)2019新型冠状病毒与其宿主的共同进化

从共同进化的角度出发,我们应当从两个方面来分析这个生物现象。蝙蝠与其携带的病毒是共同进化来的:一方面,蝙蝠中免疫能力低下的在自然选择过程中已经被淘汰,留下的个体是经过自然选择之后性状更加优良的个体;另一方面,病毒中毒性极强的个体已经随宿主的死亡而失去了繁殖下一代的机会,相应的基因也逐渐被淘汰,而毒性弱、繁殖力强的病毒在与蝙蝠长期共同进化的过程中存留了下来。

(2)生物适应环境具有相对性

在人类进化的过程中,2019新型肺炎病毒这类病毒是一直处于“缺席”的状态,所以人体对其免疫能力相对低下。由此可以看出,人虽然有强大的特异性免疫,能产生上百万种抗体,但这种适应的能力也是有一定的限度的,也仅仅是适应其所生存的环境;而一旦遇到之前所未遇到的环境因素,生物即会在一定程度上表现出不适应性。

(三)稳态与平衡观

因为人体免疫系统对2019新型肺炎病毒反应相对迟钝,而病毒的繁殖周期又非常短,所以当它们突破人的第一、二道防线后,在第三道防线产生作用前,就已经大量繁殖了,从而引起人相关器官功能下降,引起人体的稳态失衡。

一般认为,病毒侵染机体后,会导致机体下丘脑的“体温调定点”上升,从而导致人的体温上升。冠状病毒对温度很敏感,在33℃时生长良好,但35℃就使之受到抑制。由于这个特性,冬季和早春是该病毒疾病的流行季节。所以,体温上升上升有利于机体快速清除病毒以维持机体的稳态,从这个意义上讲,体温上升也是生物适应环境的表现。

但是,事物总是具有两面性,一方面,人体温上升有利于抵御病毒;另一方面,人体对病原体的过度敏感导致人在感染病毒期间体温持续偏高,这也严重影响了几乎所有酶的活性,从而影响了人体的正常代谢。关于对病毒的敏感性这一点,人与冠状病毒的天然宿主——蝙蝠表现得截然相反,这是也后者能与之长期和谐共处的重要原因。


时至今日,虽然我国的治疗和防控都取得了举世瞩目的成就,作为中国人我们享受着正在饱受疫情煎熬的国家的百姓无法享受的相对正常的生活环境,但不时地从全国各地零星泛起地疫情,给所有国人敲响着警钟,我们时刻都不能放松生命安全的警惕性,对防治新冠肺炎,必须建立起系统的科学思维。

二、科学思维

(一)检测新型冠状病毒的方法

检测传染病的策略通常有两种:

A、检测病原体本身

B、检测人体为了抵抗病原体而产生的抗体。

(1)检测病原体抗原

需要利用基因工程或动物细胞工程的方法制备单克隆抗体,利用抗体与抗原做抗原——抗体杂交。若出现杂交带,则说明已经感染相应的病原体。本检测的不足是:在感染之初,病原体抗原含量也较低,抗原不容易检测到。

(2)检测病人的体液中相应的抗体

与上述相反,利用基因工程或其他方法获得的病原体的抗原与待检病人的体液做抗原——抗体杂交。若出现杂交带,则说明已经感染相应的病原体。本检测的不足是:由于抗体产生需要时间,一般几天至几周不等,有些免疫功能较弱的病人可能抗体量很低,容易造成假阴性(已经感染,但是测试结果看起来没有被感染)。

(3)检测病原体的核酸序列

提取冠状病毒的RNA,进行RT-PCR,即反转录后再进行PCR,再用荧光探针实时检测扩增产物。这种检测方法的原理是DNA分子杂交。这种方法很灵敏,也能够很好地定量。2020年1月13日至14日,多家公司研发出核酸检测试剂盒,科华生物最早开始组织规模化的生产。新型冠状病毒试剂盒正式获批直供医院,使确诊时间大大缩短,最短仅需两个小时。

(二)了解病毒的传播与预防

病毒一般会以某种载体进行传播,往往不会脱离载体而弥散在空气中进行传播。就以导致人类疾病的病毒而言,其传播往往离不开人的体液。不论HIV、SARS病毒,还是现在肆虐的新肺炎病毒,概莫能外。①直接传播,患者喷嚏、咳嗽、说话的飞沫,甚至呼出气体被近距离接触者吸入,导致感染;②气溶胶传播,飞沫混合在空气中,形成气溶胶,吸入后导致感染;③接触传播,飞沫附在物体表面,手接触被污染后,再接触口腔、鼻腔、眼睛等粘膜,导致感染。

基于以上分析,预防传染病最有效的预防措施首先就是隔离,尽量减少外出、聚会等;若要外出,一定要戴口罩。此外,还要注意卫生勤洗手,避免接触野生动物,警惕异常症状,及时就医等。

总之,只要我们相信科学,积极面对,基于对科学的认知而应有的谨慎而淡定、关切而不忧虑、积极而不慌乱的态度与处事风格。作为中学生,自觉地把科学应对新冠肺炎作为自身生物学科核心素养的一部分;将来我们步入社会,成为社会的一分子,将这种习惯辐射于他人,进而使这种习惯成为中国公民的集体素养。