病毒的样子用什么显微镜观察,新型冠状病毒样子
昨天一篇关于老人因流感死亡的文章火了，朋友们对人体感染病毒会致病致死，产生了极具冲击力的印象，此外，也有很多人对病毒好奇了起来。虽然世界上存在有大量的人类没有认知到的病毒，但从1892年人类开始第一次描述这种生物体以来，人类对病毒，尤其是会感染人类的病毒，了解是越来越多了。
病毒（virus），是一种体型特别微小、结构特别简单的微生物。
病毒体特别小，小到只能用纳米作为测量大小的单位，绝大多数的病毒，只能用放大倍数达到数千至数万倍的电子显微镜才能观察到。
病毒的结构特别简单，绝大多数病毒的主要结构就是蛋白质外壳（衣壳，capsid）包裹着核酸构成的基因组（nucleic acid genome），部分病毒在蛋白质外壳外还有一层由蛋白质和脂质分子组成的包膜（envelope）。也因为结构过于简单，病毒没有办法独自生存与繁殖，只能依靠“控制”宿主细胞，让其提供物质和能量，来生成自己的基因组和蛋白质，从而完成增殖。因为这种无法独立生存的特性，病毒成为非常特殊的一种“生物”，甚至可以说是介于有机大分子和典型生物体之间的一种特殊生命形态。
图片来源：www.khanacademy.org
病毒的蛋白质外壳一方面保护病毒的基因，一方面能够识别并与宿主细胞表面的特定受体结合，像是用钥匙开了锁一般，让病毒可以进入宿主细胞内。一个病毒的蛋白质外壳通常由许多种蛋白质分子组成，并不是一个大大的空心蛋白质，这些蛋白质分子先组成叫做壳粒（capsomere）的形态结构，再由壳粒组成完整的衣壳。壳粒的数目和排列的不同，让病毒呈现不同的外形，是我们对病毒进行鉴定和分类的依据之一。此外有些病毒的包膜上会形成蛋白质突起 （spike protein） ，是病毒形态分类的重要依据，还能决定病毒会感染哪些细胞。
图片来源：www.khanacademy.org
来看几个经常上新闻的病毒吧。
- 流感病毒（influenza virus）
包括经常感染人类的甲型、乙型流感病毒，禽流感病毒
禽流感病毒的电子显微镜扫描图像 来源 PRNewsFoto/Zygote Media Group
流感病毒结构示意图 来源www.cdc.gov
流感病毒包膜上有两种形态的蛋白质突起，其中呈柱状的是血凝素（hemagglutinin，HA），呈蘑菇状的是神经氨酸酶（neuraminidase，NA），这两种蛋白质突起的抗原性不同，成为划分流感病毒亚型的依据，例如H1N1……
2. 埃博拉病毒（ebola virus）
埃博拉病毒电镜照片 来源CDC/ Public Health Image Library（PHIL）
埃博拉病毒结构示意图 来源www.creative-diagnostics.com
埃博拉病毒3D形态示意图 来源visual-science.com
这张3D形态示意图，似乎让埃博拉病毒呈现出更加致命的一面。
3. Sars 相关冠状病毒（SARS-CoV）
SARS-CoV电镜照片 来源www.cdc.gov
在显微镜下，可以看到每个sars病毒粒子都被冠状结构包围着。 这些冠状结构是由病毒包膜表面的蛋白质突起形成的，和流感病毒相似，许多引起普通感冒的病毒也具有类似的冠状结构。
SARS-CoV结构示意图 来源见图片左下角
SARS-CoV 3D形态示意图 来源theywillkillyou.com
4. 人体免疫缺陷病毒（HIV）
这是引起艾滋病的罪魁祸首，上世纪九十年代，逐渐在各种渠道中得到HIV与艾滋病的信息，对此产生的兴趣与使命感，直接影响了我在高考和报考研究生时对专业的选择。虽然人类还没能找到完全治愈艾滋病的办法，但是在不歧视的前提下，现有的治疗方案与传播控制方式，已经可以大大改善艾滋病患者与HIV携带者的健康指标与生存质量。
HIV电镜照片 未能追溯到最初来源
HIV结构示意图 来源aidsinfo.nih.gov
HIV 3D形态示意图 来源www.soc.ucsb.edu
这张把HIV形态特征描述得极为准确的示意图，早就被我用作微博头像。
以上四个病毒的图片，除了埃博拉病毒，其他三个球状病毒都呈现出非常明显的对称形态，这种对称形态由病毒蛋白质外壳（衣壳）上壳粒的数目和排列决定，大多数球状病毒为20面体立体对称（icosahedron）。这种对称让病毒体呈现出独特的美感，尽管它们当中的一些会威胁人类的健康与生命。
来源：pdb101.rcsb.org