关灵

大自然中不乏对称美：蜂巢是由一个个正六边形对称排列组合而成的建筑物;蝴蝶左右翅膀的结构是对称的，就连翅膀上的图案与颜色也是对称的，因此它能够成为自然界最美丽的昆虫;所有的海螺都拥有奇妙的左右旋对称。无独有偶，在科学家们的显微镜下，一眼看去，一个个病毒好像也是长成六边形、二十边形的对称结构。

1956年，弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森，两位以DNA的双螺旋结构的提出而为人们所熟知的生物学家，描述了他们的理论，即病毒具有由重复蛋白质单元组成的对称结构。根据这个理论，结构生物学领域的科学家开发出数百种病毒的美丽的三维计算机模型，它们通常由20个白色六边形和12个黑色五边形组成，不管从正面还是侧面看，都像一个完美无缺的足球。

真实的病毒是否像模型展示的一样呢？

美国普渡大学生物学家们通过蛋白质晶体学和冷冻电子显微术相结合，来研究病毒的三维结构。他们将具有特定形状的完整病毒结晶后，用一束X光探测其结构，终于实现了人们一探病毒真身的愿望。

2018年，当导入结合抗体的西尼罗河病毒株的一些冷冻电子显微镜图像时，研究人员注意到了一些不寻常的事情。他们发现与病毒结合的抗体似乎更喜歡颗粒的一侧，而那一侧的密度与其他地方不同，这意味着什么呢？

计算机模拟结果表明，实际上，西尼罗河病毒的平均蛋白单位可能比使其完全对称所需的180个蛋白单位少几个。结合图像上密度不同的现象，我们可以猜想，病毒因为无法获得正确数量的蛋白质来制造稳定的二十面体，结果导致一个颗粒在一侧从六边形扭曲成十二边形，这样才能形成一个完整的结构。

就像人类分娩留下的痕迹，病毒的不对称也可能是病毒分离的“肚脐”，当一个新的病毒颗粒从上一代人感染的细胞膜上分离出来，蛋白质分配的不均匀最终导致病毒的不对称。其他二十面体病毒，如脊髓灰质炎和普通感冒病毒，也可能具有这种不对称性，当然，这还有待科学家们进一步证实。

这个发现意味着什么呢？病毒的“肚脐”作为病毒颗粒最终组装点的标记，我们可以发现在病毒进入宿主细胞时释放基因组的初始感染点，起到定向病毒的作用，在病毒还没有“长大成人”之前，将它扼杀于摇篮之中。