第一章 你好！病毒小邻居：先搞懂什么是病毒

你有没有过这样的经历？早上起来鼻子堵堵的，喉咙痒痒的，妈妈摸了摸你的额头，说“哎呀，是不是着凉感冒了？最近病毒多，要小心哦”？或者上次你打预防针的时候，护士阿姨告诉你“这个针能预防流感病毒，打了就不会得严重的流感啦”？提到“病毒”两个字，你是不是首先想到的就是“可怕”“会生病”？其实呀，病毒是我们地球上最古老的“小邻居”之一，它们已经在地球上生活了几十亿年，比人类早出现太多了，而且呀，它们并不都是坏蛋，有的还能帮我们的大忙呢！今天我们就来好好认识一下这位熟悉又陌生的“病毒小邻居”吧。 <标签>病毒基础 #儿童科普 #病毒结构 #病毒误区 #手工教程</标签> <纸书标注>【页码：第3页】【插图1：小朋友感冒流鼻涕，妈妈拿体温计的卡通图】</纸书标注> <电子版侧边栏>💡 小互动：点击这里查看“病毒vs细菌”的3D大小对比动画，直观感受它们的差距吧！[链接]</电子版侧边栏> ---

一、小到看不见的“隐形邻居”

首先我们要搞清楚，病毒到底有多小？我们的眼睛是看不见它的，就算把眼睛瞪得像铜铃一样大，也看不到单个的病毒哦。现在人类能拍到的最大的病毒的照片，也要用特别厉害的电子显微镜放大几十万倍才能看到，你平时用的普通放大镜最多放大几十倍，根本看不到病毒的身影。 那病毒和细菌比，谁更小呢？很多小朋友可能听过“细菌”这个词，觉得细菌已经很小了，其实病毒比细菌还要小100倍左右！我们可以打个比方：如果大肠杆菌（一种常见的细菌）像个圆滚滚的小绿豆，那流感病毒就像这颗绿豆上粘着的一粒小芝麻，你甚至得用镊子才能夹起来。如果我们把最大的病毒（痘病毒，直径约300纳米，1纳米=0.001微米）放在一粒普通的大米上，能放下差不多10000个；而同样大小的米粒上，只能放下大约1000个细菌，你看，病毒是不是特别小？ <知识点>病毒大小范围：20-300纳米，比细菌小10-100倍，头发丝直径约70000纳米，最大的病毒也只有头发丝直径的1/200</知识点> <纸书标注>【插图2：病毒、细菌、米粒的大小对比示意图，标注清楚各自的尺寸】</纸书标注> 这么小的病毒，我们平时怎么防它呀？别着急，我们平时戴的口罩就有用哦！普通医用口罩的熔喷布缝隙大概是3微米（也就是3000纳米），比细菌的尺寸小一点，细菌要用力才能挤进去，但是病毒比缝隙小10倍，就像一只小蚂蚁能轻松穿过半开的门一样，所以如果只是戴普通口罩，病毒还是有可能钻进去。所以呀，我们要戴贴合脸部的医用外科口罩，或者N95口罩，这样才能把病毒挡住哦。 💡 小侦探历史课：人类第一次发现病毒是在1892年，那时候人们还不知道有病毒这个东西，只知道有些植物会得一种叫“花叶病”的病，叶子上长满黄绿色的斑点，最后会枯死。俄国科学家伊万诺夫斯基很奇怪，他把得病的烟草叶子磨成汁，用能过滤细菌的滤纸过滤了一遍，按理说滤过的汁里应该没有细菌了，不会传染疾病，但是他把滤过的汁涂在健康的烟草叶子上，健康的烟草还是得病了！他当时不知道是什么东西，以为是细菌分泌的“毒素”，后来过了很多年，科学家才发明了电子显微镜，第一次看到了真正的病毒，才知道原来有一种比细菌还小的微生物，就是烟草花叶病毒，人类才正式发现了病毒的存在。 <纸书标注>【页码：第4页】</纸书标注> ---

二、病毒长什么样？三层“小衣服”穿身上

这么小的病毒，到底长什么样呢？科学家把病毒拆开来研究，发现大部分病毒都有三个部分，就像给病毒穿了三层衣服，我们一层一层来看： 1. 最里面的核心：遗传物质 你可以把遗传物质当成病毒的“家规手册”，里面只有两种内容：要么是DNA，要么是RNA，写着怎么造更多和自己一模一样的小病毒。有的病毒的家规特别短，只写了几条规则，造出来的小病毒也很简单；有的病毒的家规很长，写了几百条规则，造出来的小病毒也更复杂。比如新冠病毒的家规就是RNA，只有30kb（千个碱基对）那么长，比你语文课本里的一篇课文还要短呢。 2. 中间的一层：衣壳 衣壳就是病毒穿的“硬硬小外套”，是由很多很多 tiny 的小蛋白块拼起来的，像给遗传物质穿了个小盔甲，保护里面的“家规”不被破坏，也不会在病毒到处跑的时候散架。衣壳的形状也不一样，有的是球形的，有的是长条形的，还有的是像小蝌蚪一样的，特别有意思。 3. 最外面的一层：包膜（部分病毒有） 不是所有病毒都有这层“外套”，比如引起感冒的鼻病毒、引起小儿麻痹的脊髓灰质炎病毒就没有包膜，而有包

你有没有过这样的经历？早上起来鼻子堵堵的，喉咙痒痒的，妈妈摸了摸你的额头，说“哎呀，是不是着凉感冒了？最近病毒多，要小心哦”？或者上次你打预防针的时候，护士阿姨告诉你“这个针能预防流感病毒，打了就不会得严重的流感啦”？提到“病毒”两个字，你是不是首先想到的就是“可怕”“会生病”？其实呀，病毒是我们地球上最古老的“小邻居”之一，它们已经在地球上生活了几十亿年，比人类早出现太多了，而且呀，它们并不都是坏蛋，有的还能帮我们的大忙呢！今天我们就来好好认识一下这位熟悉又陌生的“病毒小邻居”吧。 <标签>病毒基础 #儿童科普 #病毒结构 #病毒误区 #手工教程</标签> <纸书标注>【页码：第3页】【插图1：小朋友感冒流鼻涕，妈妈拿体温计的卡通图】</纸书标注> <电子版侧边栏>💡 小互动：点击这里查看“病毒vs细菌”的3D大小对比动画，直观感受它们的差距吧！[链接]</电子版侧边栏>

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一、小到看不见的“隐形邻居”

首先我们要搞清楚，病毒到底有多小？我们的眼睛是看不见它的，就算把眼睛瞪得像铜铃一样大，也看不到单个的病毒哦。现在人类能拍到的最大的病毒的照片，也要用特别厉害的电子显微镜放大几十万倍才能看到，你平时用的普通放大镜最多放大几十倍，根本看不到病毒的身影。 那病毒和细菌比，谁更小呢？很多小朋友可能听过“细菌”这个词，觉得细菌已经很小了，其实病毒比细菌还要小100倍左右！我们可以打个比方：如果大肠杆菌（一种常见的细菌）像个圆滚滚的小绿豆，那流感病毒就像这颗绿豆上粘着的一粒小芝麻，你甚至得用镊子才能夹起来。如果我们把最大的病毒（痘病毒，直径约300纳米，1纳米=0.001微米）放在一粒普通的大米上，能放下差不多10000个；而同样大小的米粒上，只能放下大约1000个细菌，你看，病毒是不是特别小？ <知识点>病毒大小范围：20-300纳米，比细菌小10-100倍，头发丝直径约70000纳米，最大的病毒也只有头发丝直径的1/200</知识点> <纸书标注>【插图2：病毒、细菌、米粒的大小对比示意图，标注清楚各自的尺寸】</纸书标注> 这么小的病毒，我们平时怎么防它呀？别着急，我们平时戴的口罩就有用哦！普通医用口罩的熔喷布缝隙大概是3微米（也就是3000纳米），比细菌的尺寸小一点，细菌要用力才能挤进去，但是病毒比缝隙小10倍，就像一只小蚂蚁能轻松穿过半开的门一样，所以如果只是戴普通口罩，病毒还是有可能钻进去。所以呀，我们要戴贴合脸部的医用外科口罩，或者N95口罩，这样才能把病毒挡住哦。

💡 小侦探历史课：人类第一次发现病毒是在1892年，那时候人们还不知道有病毒这个东西，只知道有些植物会得一种叫“花叶病”的病，叶子上长满黄绿色的斑点，最后会枯死。俄国科学家伊万诺夫斯基很奇怪，他把得病的烟草叶子磨成汁，用能过滤细菌的滤纸过滤了一遍，按理说滤过的汁里应该没有细菌了，不会传染疾病，但是他把滤过的汁涂在健康的烟草叶子上，健康的烟草还是得病了！他当时不知道是什么东西，以为是细菌分泌的“毒素”，后来过了很多年，科学家才发明了电子显微镜，第一次看到了真正的病毒，才知道原来有一种比细菌还小的微生物，就是烟草花叶病毒，人类才正式发现了病毒的存在。 <纸书标注>【页码：第4页】</纸书标注>

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二、病毒长什么样？三层“小衣服”穿身上

这么小的病毒，到底长什么样呢？科学家把病毒拆开来研究，发现大部分病毒都有三个部分，就像给病毒穿了三层衣服，我们一层一层来看： 1. 最里面的核心：遗传物质 你可以把遗传物质当成病毒的“家规手册”，里面只有两种内容：要么是DNA，要么是RNA，写着怎么造更多和自己一模一样的小病毒。有的病毒的家规特别短，只写了几条规则，造出来的小病毒也很简单；有的病毒的家规很长，写了几百条规则，造出来的小病毒也更复杂。比如新冠病毒的家规就是RNA，特别短，造出来的小病毒结构也很简单。 2. 中间的一层：衣壳 衣壳就是病毒穿的“硬硬小外套”，是由很多很多 tiny 的小蛋白块拼起来的，像给遗传物质穿了个小盔甲，保护里面的“家规”不被破坏，也不会在病毒到处跑的时候散架。衣壳的形状也不一样，有的是球形的，有的是长条形的，还有的是像小蝌蚪一样的，特别有意思。 3. 最外面的一层：包膜（部分病毒有） 不是所有病毒都有这层“外套”，比如引起感冒的鼻病毒、引起小儿麻痹的脊髓灰质炎病毒就没有包膜，而有包膜的病毒呢，相当于多了一层“偷来的外套”，这层外套是从它们之前感染的宿主细胞的细胞膜或者核膜上“扒”下来的，就像小偷偷了别人的衣服穿在身上，还能骗过身体的巡逻兵，不容易被免疫系统发现哦。

<知识点>包膜病毒 vs 无包膜病毒：有包膜的病毒对酒精、紫外线更敏感，因为包膜很容易被破坏，破坏之后病毒就没法感染细胞了；无包膜的病毒更“耐造”，比如引起手足口病的肠道病毒，在体外能活好几天，普通的酒精都杀不死它，要用含氯的消毒剂才行。所以平时我们用75%的酒精消毒，就是专门破坏有包膜病毒的外套，让它没法进门哦。</知识点> <纸书标注>【插图3：病毒三层结构立体示意图，标注①遗传物质核心 ②蛋白衣壳 ③脂质包膜 ④刺突蛋白，配箭头文字说明“刺突蛋白是病毒的‘开门钥匙’，能匹配人体细胞表面的‘锁’（受体）”】</纸书标注>

这层包膜上还长着很多病毒自己制作的“小突起”，我们叫它“刺突蛋白”，你可以把它当成病毒的“专属钥匙”，只有和人体细胞表面的“小锁”（学名叫“受体”）匹配得上，病毒才能打开细胞的门，钻进去开始搞破坏。比如新冠病毒的刺突蛋白就像一个个小皇冠，所以它才被叫做“冠状病毒”哦，是不是很好记？ <电子版侧边栏>🎬 点击观看《病毒的“偷衣”大法》3D动画，看病毒是怎么从宿主细胞里偷走包膜的吧！[链接]</电子版侧边栏> <标签>病毒结构 #包膜病毒 #刺突蛋白 #冠状病毒</标签>

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三、懒汉病毒：不会自己做饭，只能“蹭吃蹭喝”

现在我们知道了病毒长什么样，那病毒是怎么生活的呢？首先你要知道，病毒和我们平时见到的细菌、植物、动物都不一样，它根本没有“细胞”这个结构——你看我们人类是由无数个细胞拼起来的，每个细胞都有自己的小厨房、小仓库，能自己吃饭、自己长大、自己生小宝宝，但是病毒什么都没有，它只有一个核心和一层外壳，连个做饭的“锅”都没有，所以它是个彻头彻尾的“懒汉”，根本没法独立生活。

那病毒怎么活下去呀？它必须找到一个“宿主”，也就是愿意收留它的细胞，钻进去之后，就抢细胞的“厨房”（核糖体）、“仓库”（原料库）、“能源站”（线粒体），逼着细胞按照病毒“家规手册”上的内容，造出成百上千个和自己一模一样的小病毒。等细胞里的病毒造得差不多了，病毒就会把细胞“撑破”，成千上万个小病毒就涌出来，再去感染更多健康的细胞，这就是病毒繁殖的全过程啦。

很多小朋友会问：“那病毒为什么要让我们生病呀？”其实呀，病毒根本不想让我们生病，它只是想要更多的“房子”住，更多的“饭”吃，我们生病只是它“抢房子、抢饭”的时候不小心弄坏了我们的身体组织，我们的免疫系统发现之后，就会和病毒打仗，打仗的时候我们就会发烧、咳嗽、流鼻涕，这些都是免疫系统在努力打败病毒的表现哦。 <纸书标注>【插图4：病毒感染细胞的四格漫画：①病毒用刺突蛋白打开细胞门 ②病毒钻进去抢细胞的原料 ③细胞里造出好多小病毒 ④细胞破裂，小病毒跑出来感染别的细胞】</纸书标注>

你有没有过这样的经历？上次感冒刚好，过了两个星期又感冒了？这就是因为引起感冒的病毒（比如鼻病毒、冠状病毒）特别爱“换面具”，每次繁殖的时候都会抄错一点“家规”，造出来的小病毒就和之前的不一样了，你身体里的警察（抗体）就不认识它了，所以才会又生病哦。 <纸书标注>【插图5：卡通病毒在抄家规，旁边飘着好多错别字的纸条，配文字“病毒变异：抄家规经常抄错，每次造出来的小病毒都不一样”】</纸书标注>

<知识点>病毒的两种生存状态：①休眠状态：在体外没有合适宿主的时候，病毒不会繁殖，也不会动，就像睡着了一样，有的病毒能睡几个小时，有的能睡几个月甚至几年，比如乙肝病毒在体外能活7天，而流感病毒在体外只能活2-8小时；②活跃状态：碰到合适的宿主细胞，就会钻进去繁殖，开始“搞破坏”。</知识点> <电子版侧边栏>❓ 小疑问：病毒在体外“睡觉”的时候，会不会死掉？点击看《病毒的休眠与复活》科普小视频，答案就在里面哦！[链接]</电子版侧边栏>

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四、病毒不都是坏蛋？这些“好邻居”你绝对想不到

讲了这么多病毒“搞破坏”的事，你是不是觉得病毒全是坏蛋？其实呀，病毒里也有特别多“好邻居”，它们不仅不会让我们生病，反而能帮我们的大忙呢！

首先，专门吃细菌的“噬菌体”就是我们的贴身保镖。我们每个人的肠道

首先，专门吃细菌的“噬菌体”就是我们的贴身保镖。我们每个人的肠道里都住着大约100万亿个噬菌体，你可能会问：这么多小东西住在肚子里，会不会咬我呀？当然不会！噬菌体只认细菌，就像小猫咪只吃小鱼干一样，它们专门找肠道里的坏细菌，比如让你拉肚子的沙门氏菌、致病性大肠杆菌，一口就把它吃掉，根本不会伤害我们人体的细胞。现在医学上甚至已经用噬菌体来治疗抗生素杀不死的“超级细菌”了：比如有些小朋友感染了耐药性金黄色葡萄球菌，普通的抗生素都杀不死它，医生就会把专门吃这种细菌的噬菌体提取出来，做成药水给小朋友喝，噬菌体到了肠道里就会把所有坏细菌都吃光，小朋友的病很快就好了，是不是特别神奇？

除了肠道里的噬菌体，还有很多“好病毒”藏在你看不到的地方帮我们的大忙。比如在田里，科学家会培育专门感染棉铃虫、蚜虫的病毒，把它们做成“病毒农药”，喷在棉花、蔬菜上，这些病毒只会吃棉铃虫、蚜虫，不会伤害蜜蜂、蝴蝶这些益虫，也不会污染土壤和水，比普通的化学农药环保100倍，种出来的蔬菜也更安全。还有哦，如果没有病毒，人类根本没法生宝宝！你身体里有一种叫“内源性逆转录病毒”的好病毒，它早在几千万年前就住在了我们祖先的身体里，现在它的一段基因已经变成了人类基因组的一部分，专门负责帮我们制造胎盘——如果没有胎盘，宝宝就没法在妈妈肚子里得到营养，也没法健康成长，你说这个“好邻居”是不是特别重要？

可能你还不知道，病毒也有“巨无霸”哦！我们之前说病毒比细菌小，但是2013年科学家在澳大利亚的海水里发现了一种叫“潘多拉病毒”的巨型病毒，它的直径有1微米，比之前的巨型病毒大了10倍，甚至比一些小细菌还要大，用普通的显微镜都能看到它的样子！而且它的基因里有1600多个“家规”，比很多细菌的基因还长，科学家到现在都没搞清楚它到底是病毒还是细菌，是不是特别有意思？ <知识点>病毒宿主范围：根据宿主不同，病毒分为植物病毒、动物病毒、细菌病毒（噬菌体）、真菌病毒，其中动物病毒又分为感染人类的、感染哺乳动物的、感染昆虫的等，99%的病毒都不会感染人类。</知识点> <纸书标注>【插图9：潘多拉病毒和细菌、普通病毒的大小对比示意图，标注“巨型病毒打破‘病毒都比细菌小’的认知”】</纸书标注> <电子版侧边栏>🔍 小探索：点击这里查看潘多拉病毒的3D模型，看看这个“巨型病毒”到底长什么样吧！[链接]</电子版侧边栏>

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五、病毒认知大闯关：这些误区你中过招吗？

刚才我们说了病毒不都是坏蛋，还有很多小朋友甚至大人对病毒有不少误解，今天我们就来当“误区小侦探”，把常见的错误认知都揪出来： 1. 误区1：所有病毒都会让人生病 很多小朋友一听到“病毒”就吓得要躲远，其实地球上的病毒有上千万种，其中能感染人类的还不到1%！大部分病毒都住在海洋、土壤、植物、动物、细菌的身体里，根本不会接触人类。就算会感染人类的病毒，大部分也不会让我们得严重的病，比如引起普通感冒的鼻病毒，只会让你流几天鼻涕，休息一周就好了，根本不用怕。 2. 误区2：病毒是“活”的，能自己跑、自己吃饭 这个问题就连很多科学家都在争论哦！病毒自己既不会动，也不会自己吃饭、自己繁殖，必须靠宿主细胞才能“生宝宝”，所以有些科学家觉得病毒是“非生命体”，就像一个小石子一样，只有在钻进细胞里的时候才会“活”过来。你长大后可以当科学家，研究病毒到底算不算“活”的，说不定能解开这个谜题哦！ 3. 误区3：感冒了吃抗生素就能好 很多小朋友感冒的时候，家长会给你吃“阿莫西林”“头孢”这些抗生素，其实这些药根本杀不死感冒病毒！抗生素是专门杀细菌的“细菌杀手”，对病毒一点用都没有，而且乱吃抗生素还会把身体里的好细菌（比如肠道里的益生菌）也杀光，反而会让你的肚子不舒服。如果只是普通感冒，多喝水、多休息，靠自己的免疫系统就能打败病毒啦。 4. 误区4：病毒只能在人体里活 病毒的宿主可多了！有专门感染植物的烟草花叶病毒，有专门感染细菌的噬菌体，有专门感染昆虫的棉铃虫病毒，甚至还有专门感染其他病毒的“病毒病毒”（学名“virophage”，你可以叫它“病毒捕食者”），是不是特别有意思？ <知识点>病毒大小换算公式：$1\mu m = 10^{-6}m$，$1nm = 10^{-9}m$，因此$1\mu m = 1000nm$。最大的痘病毒直径约300nm（0.3μm），头发丝直径约70μm，因此最大病毒的直径仅为头发丝的1/233左右。</知识点> <纸书标注>【插图10：四格漫画“误区大闯关”，分别对应四个误区，每个格子画一个小朋友踩坑的卡通形象，最后一格是小朋友拿着“病毒小侦探”奖牌】</纸书标注> <电子版侧边栏>🎮 小游戏：点击这里玩“病毒误区消消乐”小游戏，把错误的认知全部消除，就能获得“病毒小侦探”徽章哦！[链接]</电子版侧边栏> <标签>病毒误区 #抗生素 #病毒宿主 #儿童科普互动</标签>

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六、病毒的“千层套路”：不同的病毒有不同的狡猾招数

我们之前说了病毒会抢细胞的“房子”和“饭”，其实不同的病毒还有不同的“狡猾招数”，就像不同的小偷有不同的偷东西方法一样： 1. 急性子病毒：抢完就跑 比如引起流感、普通感冒的病毒，属于急性子，它们钻进细胞里之后，只要几个小时就能造出成千上万个小病毒，把细胞撑破之后马上就去感染下一个细胞，所以我们感染之后很快就会发烧、咳嗽、流鼻涕，但是一般一周左右免疫系统就能把它们全部消灭，病就好了。 2. 慢性子病毒：潜伏十几年 有的病毒特别有耐心，它们钻进细胞里之后不会马上繁殖，而是把自己的“家规”藏在细胞的DNA里，跟着细胞一起“睡觉”，可能一睡就是十几年、几十年，就像定时炸弹一样。比如疱疹病毒，你小时候得水痘的时候，它就会潜伏在你的神经细胞里，等你长大之后，要是连续熬夜、上火、压力大，免疫系统变弱了，它就会跑出来“搞破坏”，让你嘴角长泡、身上长水痘，特别烦人。 3.