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战疫情|听赫德中学老师为你解读关于病毒的二三事

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2020 - 02 - 27

你了解病毒吗?当你知道,如果一些病毒曾经就存在于人类祖先的躯体中,并与人类结伴同行千百万年,你相信吗?当你知道,这些家伙有时就在我们周围,窥视着我们并伺机以待,你会感到担忧和恐慌吗?当你知道,随着科技的进步,我们慢慢揭开他们的面纱,你又会觉得心安吗?


古人云“知人者智,知己者明”。在与病毒同行的过程中,我们既需要自知也需了解它的底细。今天,就让我们一同走近病毒,去了解关于它的方方面面。


本文由青岛赫德双语学校中学部生物老师殷伟供稿

海报设计来自于青岛赫德中学部艺术设计老师焦点



殷伟

青岛赫德中学部生物老师


硕士研究生,毕业于中山大学,曾就职于广州耀华国际学校,担任中学科学老师和双语生物老师,拥有多年教学经验,可进行双语教学


在2018年中国 DI( 头脑创新思维竞赛)全国赛中,他所指导的学生团队获得了小组项目赛一等奖以及即时挑战赛第一名的好成绩,顺利晋级美国全球赛。他非常善于运用PBL(项目制学习)的教学方法进行教学。



焦点

青岛赫德中学部艺术设计老师


罗德岛设计学院建筑设计及美术设计本科毕业

曾就职于北美顶级建筑师James K.M.Cheng设计事务所

师从中国著名设计大师王澍先生

并参与位于杭州的中国美术学院参与合作项目



1 病毒是个怎样的家伙?


地球上的生物都是具有细胞结构的,但是病毒属于特例。病毒是非细胞生物,结构简单。它主要由两种基本成分组成:遗传物质(DNA脱氧核糖核酸 或者RNA核糖核酸)以及保护遗传物质的衣壳(由蛋白质构成)。当然,也有少数病毒不包含蛋白质外壳,朊病毒也不在讨论范围内,朊病毒只由蛋白质构成。


病毒的基本结构,包含核酸和衣壳,有些病毒没有囊膜和刺突。


核酸中间的那些遗传物质,是病毒最重要的部分,衣壳由蛋白质构成,就像它的衣服,保护着核酸。


当然一些病毒比较高级,在病毒的外层还包被着一层包膜,有些包膜上有刺突等附属物。包膜跟病毒的入侵和宿主专一性有关。换句话说,有包膜的病毒,就像持有VIP认证一样,带有“金钥匙”,可以特定进出某些细胞或者结合生物体中的工作细胞(类似开了个后门)。

然后病毒这家伙就这么堂而皇之的进去了!



病毒的形态:


根据病毒这个家伙的形态,我们又把他们分成了:球状病毒、杆状病毒,砖形病毒,冠状病毒,丝状病毒,螺旋对称,二十面对称以及复合对称病毒等多类。


而最近闹得人心惶惶的新型冠状肺炎就属于冠状病毒因其形状在电子显微镜下具有大量凸起,像是王冠因此取而得名。目前已知可感染类的冠状病毒共有7种,分别是HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV,MERS-CoV和2019-nCov。


后面三种病毒想必大家都听说过,他们分别是2003年轰动世界的SARS冠状病毒,2012年沙特阿拉伯爆发的中东呼吸综合症冠状病毒以及现如今在武汉引起轩然大波的新型冠状病毒。(Cov 是Coronavirus的缩写,冠状病毒的意思,HCov是human Coronavirus的缩写,表示人冠状病毒)


这个家伙真的很小,大部分病毒的大小在50nm到100nm之间。这是什么概念呢?就是大约1200~1600个病毒叠在一起,才有一张纸的厚度。因此一般的显微镜根本就看不到。得益于显微技术的发展和日益精进,1931年,我们人类才首次通过电子显微技术看清楚病毒的真面目。


2 病毒是怎样传播的?


病毒没有独自的代谢系统,不能独立生存,为了完成自己的生命周期,他们必须做出打家劫舍的勾当,不得不去感染宿主细胞


在感染宿主前,不同的病毒会有不同的方式进行传播,通过不同的传播方式进入到宿主体内。通常病毒的传播途径主要通过皮肤、呼吸道、泌尿生殖道等粘膜、血液等方式进入体内,当然孕期中的女性,也可通过母体直接传播给胎儿,传播方式可谓多种多样


而本次新型冠状病毒虽然大家对他的了解不多,但根据之前SARS和MERS的研究,在人员密集的场所,病毒通过飞沫进入到他人呼吸道中,然后病毒会结合呼吸道中的受体进入体内。同时,一旦手触摸过有病毒的地方,再通过用手揉擦眼睛等方式,病毒同样也能进入体内。



 病毒感染细胞 


病毒进入体内后, 它会通过一种生物的“锁匙”系统(lock-and-key system)感染宿主细胞,不管宿主是细菌还是人类。每个病毒的蛋白质外壳包含一些分子“钥匙”,与一个目标宿主细胞壁上的一把分子“锁”(实际上叫“受体”)相匹配。一旦“病毒钥匙”找到了与之相配的那把“分子锁”,进入细胞的大门将会就此打开,然后堂而皇之的进入细胞。


虽然看起来像是“寄人篱下”,但病毒做起事儿来相当不手软,这家伙利用宿主提供能量和物质用于自身的生长和繁殖,然后大量产生新的病毒,真正做到了“你的就是我的,我的还是我的”,相当霸气呀!


有些病毒最终在大军形成后,便破“墙”而出,冲破细胞,释放病毒大军,然后病毒大军又去感染新的宿主,再来一波。



3 病毒与免疫系统的战争


战争一触即发,体内大量的病毒大军和免疫系统之间的大战开始了。但免疫系统分工合作明确,系统会有不同的兵种(不同的免疫细胞),而如果体内进入大量的病毒大军,免疫系统面对的压力也会越大,而这个时候,就会出现打喷嚏,流鼻涕,咽喉不适、有痰等发炎的症状,更有甚者,人体还会出现发热,发烧的症状。


而本次发热、发烧也用做了新型肺炎的监测指标之一的原因也就在此,因为这时正是病毒大军释放和(与人体免疫系统)开战之时。

 

4 应该如何预防病毒?


面对已知的病毒,我们已经知道了他们的传播方式和致病机制,我们就可以做出相对应的措施进行预防和治疗。


以下也是我们常见病毒传播方式和预防:


病毒名称

传播方式

预防措施


流感病毒

飞沫传播,直接接触,接触排泄物

注射疫苗,药物治疗


艾滋病毒

性接触传播, 血液传播,母婴传播

阻断传播途径,洁身自好

药物控制,阻断药使用


乙肝病毒

血液传播,母婴传播,密切接触

接种疫苗,抗病毒治疗


SARS病毒

飞沫传播,呼吸道分泌物传播

手部卫生消毒,戴口罩,药物治疗


虽然说SARS病毒在人体外存活时间只有数小时,但在排泄物种可以存活长达6小时,而在腹泻物中可存活长达4天。而2月2日广州市内首次在门把手上发现了新型冠状病毒核酸的消息,也表明新型冠状病毒存在间接传播的可能。


那么面对新型冠状病毒的威胁,虽然我们还没有彻底研究清楚他的致病机制,也暂未找治疗新型冠状病毒的特效药物,但是对于我们没有染病的人来说,结合冠状病毒(SARS和MERS)的传播途径,我们也是可以做好一些预防措施。


防感染小贴士


·        避免近距离接触患病人员;

·        回家记得勤洗手,避免未洗手直接用手揉擦眼睛,鼻子等部位;

·        出门带好医用口罩,口罩需要定期更换;

·        在家勤通风,保持室内空气畅通。


部分词汇解释:

宿主(Host):被寄生的生物成为宿主。

朊病毒:蛋白质侵染因子,本身只有蛋白质,疯牛病致病因子。

SARS:严重急性呼吸系统综合症(Severe Acute Respiratory Syndrome)。

MERS:中东呼吸综合症 (Middle East Respiratory Syndrome)。

2019-nCov.: 新型冠状病毒(2019-Novel Coronavirus)。

Cov: 冠状病毒 Coronavirus。



CHASE项目制学习

本文内容为青岛赫德CHASE项目制学习内容,主题为《病毒与人类》。


在赫德,我们鼓励打破学科的界限,实现跨学科的融合,帮助学生从更多元的纬度去思考问题。在理科的综合学习方面,赫德采用STEAM教育,而在大文科的综合学习上,赫德则独创了CHASE项目制学习


CHASE项目制学习是Chinese(中文)、Humanity(人文)、Art(艺术)、Science(科学)、Economics(经济)的融合,学生们将围绕不同主题开展多学科融合的项目制学习。


本期主题:病毒与人类


围绕当前的疫情,各科老师指导孩子们全方位了解病毒及它对人类社会的影响。


·        语文老师会和学生们共读诺贝尔文学奖获得者,法国著名作家加缪的代表作《鼠疫》,以小说与现实的结合,更好地理解当下的疫情及其呈现的社会意义。


·        人文老师和科学老师会带着孩子们从历史和生物学的角度去认识病毒——这个在地球早期即存在,并且在人类文明中扮演着重要角色的特殊生命体。


·        而毕业于罗德岛设计学院的艺术设计老师则会指导学生们,用艺术的形式来展现他们对病毒的理解和对抗击疫情的信心与祝福。

 

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