大部分人对生物学研究的印象基本都来源于科幻电影：科学家闯祸，人类大难临头，英雄拯救地球。年，灾难真的来了，新冠疫情席卷全球，病毒学家究竟在忙什么？抗击疫情，病毒学家有什么独门秘籍吗？病毒能致病，病毒也能治病吗？今天的文章就将带你了解病毒的研究及应用。
撰文
李庆超（山东师范大学）
病毒是导致人类疾病的一类重要病原体。早在还不知道什么是病毒的时候，人类就已经想方设法对付病毒了。中国人明朝就开始使用人痘预防天花，年，英国医生詹纳发明了使用牛痘作为疫苗预防天花的方法。
年，法国科学家巴斯德发明了狂犬病疫苗。
年人类发现了第一种病毒——烟草花叶病毒，这种病毒比细菌小，能让植物生病。
年发现了首个动物病毒——感染牛羊的口蹄疫病毒。
年发现了首个人类病毒——通过蚊子传播的黄热病病毒。
年发现了可以导致鸡肿瘤的劳氏肉瘤病毒（图1）。
图1.病毒学发展的一些重要节点（来源：wikipedia等）
后来，人们对病毒的认识越来越深刻，病毒研究成为一门单独的学科：病毒学（图2）。和一般人想象的不同，病毒学研究除了回答基础的科学问题、预防和治疗病毒病之外，还涉及开发和利用病毒。而这三种功能都离不开最重要的病毒研究工具：反向遗传操作系统。这一系统，可以说是病毒学家的“毒门秘籍”了。
图2.病毒学研究的主要内容及相关学科（作者作图）。包括病毒的结构、分类和演化；病毒的复制过程；病毒与宿主的相互作用及致病、致癌性；病毒研究技术（如病毒分离和培养）
第一步：病毒检测
病毒学研究的第一步是病毒检测。
已知病毒的检测，主要应用于医学诊断和流行病学调查，采用的检测方法主要有症状诊断、免疫学检测、核酸检测以及一些凝血实验等特异性反应的检测。
对于未知病毒，则需要通过分离、培养、鉴定的过程去发现，最后可以通过电子显微镜来直接观察病毒。但最终要通过测序的手段拿到病毒的基因组序列。这是因为，病毒的基因组序列是其最核心的组分，抓住了病毒的基因组序列，就等于找到了病毒。
今天的科技迅猛发展，科研人员采用深度测序技术（图3），很容易就能发现大量新的病毒。对于疑似感染未知病原体的病人，我们可以在恰当的部位采样，提取核酸，构建文库，并进行深度测序。测序之后，通过生物信息的方法寻找其中的病原体序列，并给出鉴定结果。
图3.深度测序检测新病毒，