噬菌体：生物宇宙里的暗物质

　　20世纪初，大多数研究者认为DNA是一种“愚蠢的分子”，因为太简单而对于生命传输没有任何价值。相反地，科学家们更加拥护蛋白质，它们拥有很强的可变性和复杂性，是遗传的关键组成部分。然后到了20世纪50年代初，遗传学家Alfred Hershey 和 Martha Chase在对噬菌体的研究中，证实DNA是细胞的信息单元。现在着名的Hershey-Chase实验跟踪噬菌体DNA进入细胞的转移过程，以及DNA转移后衣壳蛋白的变化。实验表明，病毒DNA对于噬菌体的复制是必需的，这意味着DNA分子对于生物体繁殖具有重要意义。
　　1953年，James Watson、Francis Crick和Rosalind Franklin通过描述DNA的双螺旋结构巩固了Hershey和Chase的结论。又过了一段时间，通过对噬菌体的额外工作明确证实DNA就是生物语言。

　　病毒不仅仅是通过一团简单的DNA或RNA来进行遗传信息的传输，研究人员发现越来越多的证据表明病毒可以在多样性的生态系统中自由地分享它们的基因。这使得病毒具有强大的遗传变异性，足以挑战任何生物的生命。然而病毒本身是很难理解的。
　　自从人类发现病毒存在的130多年以来，噬菌体一直都在科学界和公众意识处于不被重视的地位。圣迭戈州立大学的 Forest Rohwer和科学作家Merry Youle认为，噬菌体是生物宇宙里的暗物质，噬菌体似乎总能打破生物体自身构成的生命规则。
　　尽管如此，有一点是明确的，那就是噬菌体对于人类和环境是非常重要的，世界各地的许多实验室都在试图找到能够影响地球生态系统的噬菌体与宿主细胞互作的方式。噬菌体存在于我们的星球的每一个生物群落中，从珊瑚礁到许多动物，它成了地球上最普遍的“有机体”。在我们的生活中，每天的呼吸、吃饭、喝水、洗澡过程中，都会遇到十几亿的噬菌体。噬菌体有力的影响着土壤、植被和海洋中的遗传变化，调节养分的循环、演变，甚至还能影响全球范围的气候变化。
　　噬菌体将自己完全的融入到了健康的生态系统中，可是却一直被我们忽略。即使是它的存在能够解释一些种间关系，例如蚜虫和它的共生菌，被证实是一种三方混合体系：噬菌体为它的宿主细菌提供重要的基因，与此同时，也有益于蚜虫这个宏观宿主。对于豌豆蚜虫，病毒基因能够编码一种通过其共生菌表达的毒素，可以保护蚜虫不被寄生蜂侵袭。
　　对上述类型的种间关系，科学家虽然进行了研究，但是我们仍然不知道到底有多少种类存在。世界范围内有超过1031种病毒，因此噬菌体很可能是所有生态关系的重要组成部分。瑞士雀巢研究中心的Harald Brüssow在一篇微生物论文中恰当地指出 “高等生物的分子生物学并不是站在巨人的肩膀上，而是站在矮小的噬菌体上。”
　　Dana Willner是澳大利亚布里斯班昆士兰大学的研究员，形容噬菌体具有一种“神话精神”——为了生存，不断地在宿主间转移，并在这个过程中转化宿主细菌。没有死，并不代表就符合严格生物意义上的“活着”，病毒转移的方式，我们才刚刚开始了解。