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在大自然中，微生物的种类繁多，除了我们常说的细菌、真菌、支原体、衣原体，还有一个最微小的群体——病毒。
提到病毒，大家常常会谈“毒”色变，毕竟现实生活中存在很多可怕的病毒，如人类免疫缺陷病毒、SARS（严重急性呼吸综合征）病毒、埃博拉病毒、禽流感病毒、烟草花叶病毒……它们给人类带来了多次巨大的灾难。其实，病毒一直与人类相伴而生，甚至可以说病毒比人类的生命起源还要早得多，并且可以感染几乎所有具有细胞结构的生命体。
随着对病毒认识程度的增加，人类开始尝试利用病毒进行相关的科学研究，试图使其有益于人类。下面就让我们一起来认识这种介于生物和非生物之间的神秘“物种”，了解它们的过往与今昔。
19世纪末，烟草行业发展迅速，成为很多国家的支柱产业。但是好景不长，很多地区的种植户发现，烟草叶得了一种奇怪的病，叶片营养不良，出现畸形、厚度不均的情况，长出黄绿相间的条纹，甚至有的叶片上还会出现大面积的坏死斑。叶片只要有病就无法使用，种植户因此遭受了极大的损失。他们搞不清楚烟草叶的发病原因，也找不到合适的预防手段和治疗方法，一时间一筹莫展。
这时，有人想到了法国微生物学家巴斯德的实验方法，于是他们将患病的烟草叶研磨后放在显微镜下观察是否有微生物存在，能否发现致病因子。他们先把叶片放入器皿中研磨，得到带着叶肉组织的汁水，然后在显微镜下观察这些汁水的涂片，希望能够发现细小的微生物。遗憾的是，他们什么微生物也没观察到。这是因为他们碰到的不是简单的细菌，而是病毒类的微生物，病毒比细菌要小几个数量级，无法用光学显微镜观察到。即使请巴斯德来做这一实验，他也会铩羽而归，19世纪显微设备的先进程度还远远达不到观测病毒的水平。
虽然在显微镜下没能发现蛛丝马迹，但是人们发现如果把患病叶片的汁液涂在正常的叶片上，原本健康的叶片很快就会染病，这说明患病叶片的汁液中确实存在致病的微生物。不仅如此，把这种汁液稀释100万倍后涂在健康的叶片上，原本健康的叶片还是会染病，说明这种微生物的生命力极其顽强。一系列的实验让人们确信，病叶上一定存在某种致病因子，只是人们一时无法观察到它。
1879年，在荷兰工作的德国植物病原学家阿道夫·迈耶首先发现并命名了烟草花叶病毒。1892年，俄国植物学家伊万诺夫斯基发现烟草花叶病的致病因子可以通过细菌滤器，这是一项重要的发现，说明这种致病因子是一种比任何细菌都要小的病原体。但是当时巴斯德的病原菌学说
已经深入人心，以致伊万诺夫斯基认为烟草花叶病的致病因子也是一种细菌，只不过直径更小而已。
1898年，荷兰微生物学家马丁努斯·拜耶林克进行了类似的实验。他发现感染了烟草花叶病毒的病叶，其滤液不仅具有连续的传染性，还能在琼脂凝胶中扩散。根据这一特点，他指出烟草花叶病的病原物（当时称病原物，与病原体是一个意思）可能是一种过滤性病毒，并且提出了“病毒”的准确概念。
拜耶林克的工作在病毒学史上是划时代的，他的理论打破了人们当时普遍信奉的病原菌学说，实现了人类对病因认知的重大突破。它标志着人类对于疾病机理的认识从感性阶段上升到了理性阶段，同时也奠定了病毒学的理论基础。
20世纪30年代，科学家发明了电子显微镜。在电子显微镜下，人类第一次清楚地看到了烟草花叶病致病因子的真面目：一种杆状的、没有细胞结构的生命体，比细菌小得多，只有细菌的万分之一。1935年，美国生物化学家温德尔·斯坦利从感染了烟草花叶病毒的病叶中提纯并结晶了烟草花叶病毒，揭示了该病毒的化学本质。每个烟草花叶病毒粒子的大小相差较大，直径一般为10～300纳米，平均约为100纳米（见图3—1）。
图3—1 烟草花叶病毒的结构
①核糖核酸（RNA）②壳粒③衣壳
至此，人类才看到了烟草花叶病毒的真面目，距拜耶林克提出“病毒”概念已过去近40年。
1730年，一种神秘的疾病在欧洲某些地区的羊群中出现。病羊不停地在栅栏和墙上摩擦挠痒，同时出现运动失调、步态异常等症状，多在病后2～5个月内死亡，该病因此被称为羊瘙痒病。进入20世纪，羊瘙痒病仍然在英国和法国的某些农场中蔓延。人们完全不了解这种疾病的发病原因，也无从预防和治疗。
1954年，病理学家比约恩·西古德森在冰岛研究绵羊的羊瘙痒病时发现了一种病毒，该病毒潜伏时间长，病程缓慢，故被称为“慢病毒”。
1957年，美国国立卫生研究院的丹尼尔·卡尔顿·盖杜谢克在巴布亚新几内亚的福尔人部落发现了一种被称为库鲁病的怪病。这种病在临床上最先表现出的症状是协调功能障碍，随后病情会发展到痴呆直至死亡，妇女和儿童的发病率远高于成年男性。
盖杜谢克在调查时发现当地有一个独特的风俗，当部落里的人去世后，为表示对死者的尊敬，村民们会在葬礼上分食死者的遗体。在当时，死者的遗体也是食物匮乏的原始部落不可多得的优质蛋白质的来源。为了探明库鲁病是否与这种习俗有关，盖杜谢克参加了一位因库鲁病去世的长老的葬礼。按照习俗，参加葬礼的人一起“分享”了这位长老的遗体。盖杜谢克领到了一份死者的大脑，他将死者大脑的切片带回住处，将其研磨后进行了初步检查，但没有发现常见的致病因子。
1957年，盖杜谢克与著名的神经病理学家伊戈尔·克拉佐博士合作，在库鲁病患者的脑样本中观察到了大量的淀粉样蛋白，这一特征表明患者的脑组织已经变性，失去了原有的生理功能。但究竟是什么因素导致了这一现象，致病机理又是什么，科学家依然一无所知。
接下来的几年里，研究没有取得任何实质性的进展。
1962年，美国科学家比尔·哈德洛观察到库鲁病患者的大脑和患羊瘙痒病的羊的大脑存在许多相似之处，这是科学家第一次将库鲁病和羊瘙痒病联系起来。哈德洛通过信件将资料提供给盖杜谢克，他的判断给了盖杜谢克极大的启发，并促进了其后续研究的有效开展。
1963年，盖杜谢克和同事吉布斯合作进行动物模型实验，将从库鲁病患者体内提取的蛋白质注射到健康黑猩猩的脑中，结果黑猩猩出现了与库鲁病患者相似的症状。接下来，他们又从患病黑猩猩的脑组织中提取蛋白质，注射到另一只健康的黑猩猩的脑中，结果后者也患病了。一系列实验证明，库鲁病可以通过脑组织液传染的方式在黑猩猩和各种猴类之间连续传播。盖杜谢克通过实验初步证实了库鲁病是一种能够跨物种传播的传染病，其病原体完全不同于以往人们所知的病原体，不具有DNA或RNA的特性，因此他认为库鲁病的致病因子可能是蛋白质。
20世纪60年代，英国放射生物学家提克瓦·阿尔珀曾用能破坏DNA和RNA的放射性物质处理患羊瘙痒病的病羊的感染组织，发现其仍然具有感染性，于是他大胆地推测羊瘙痒病的致病因子中没有核酸，可能只是一种蛋白质。“蛋白质是致病因子”的观点具有十分重要的学术意义，但由于该观点不符合当时公认的遗传学中心法则，所以并未引起科学界的重视。
中心法则由克里克在1958年提出，几乎就在盖杜谢克发现库鲁病的同时。中心法则是阐明遗传信息传递方向的法则，这一法则指出，遗传信息可以从DNA传递至RNA，再从RNA传递至蛋白质，完成遗传信息的转录和翻译的过程；也可以从DNA传递至DNA，完成DNA的复制过程。这是所有具有细胞结构的生物遵循的法则。同时，它也指出遗传信息不能由蛋白质传递至蛋白质或核酸（DNA和RNA）。需要特别说明的是，上文提到的烟草花叶病毒中的RNA可以自我复制，是对中心法则的补充（见图3—2）。导致库鲁病和羊瘙痒病的罪魁祸首则是朊病毒，它没有我们普遍认为的生物遗传物质——核酸。而按照中心法则，只有DNA、RNA才能指导蛋白质的合成。朊病毒是如何突破中心法则实现复制的呢？我会在后文为大家解释。
图3—2 中心法则
虽然没有完全发现朊病毒，但是盖杜谢克依然凭借在库鲁病上的重大研究成果获得了1976年的诺贝尔生理学或医学奖。诺贝尔委员会在颁奖词中称赞道：“用库鲁病患者脑组织中的病毒感染黑猩猩，这一发现使彻底探明库鲁病成为可能。”
在盖杜谢克研究库鲁病的20年间，有3 000～35 000人死于该病，分食死者遗体的习俗正是传播这种疾病的罪魁祸首。这一习俗也因盖杜谢克的研究而被世界卫生组织和澳大利亚政府在1959年废止，此后该疾病再也没有在新生儿中出现。
在盖杜谢克的研究基础上，美国加利福尼亚大学旧金山分校的神经学、病毒学和生物化学教授斯坦利·普鲁西纳展开了对羊瘙痒病病原体的研究。普鲁西纳在他的自传中提到，1972年，他在加利福尼亚大学的神经学系首次接触到一位感染了慢病毒的病人，这种未知的疾病引起了他的兴趣，他认为这是一个非常有前景的研究方向。在随后的一两年里，普鲁西纳查阅了所有可以搜索到的关于慢病毒的文献，并且着手进行动物实验。然而开局不利，以老鼠为实验对象费用高昂且进展缓慢，哈佛医学院一度中止了对他的资助。幸运的是，普鲁西纳得到了其他公司的资助，他随后转而以感染时间短的仓鼠为实验对象。经过长时间的努力，普鲁西纳于1982年4月在《科学》杂志上发表了他的实验结果。
普鲁西纳利用生物化学和免疫学方法，将病原体颗粒用脂质体包裹，再通过抗体层析柱吸附来进行纯化。这种方法可以使抗体和抗原特异性结合，目标病原体经特异性标记，与层析柱中对应的物质结合从而被吸附。最后，经过试剂洗脱就能得到纯化的病原体。实验证明，羊瘙痒病病原体经多种核酸酶处理后的感染能力均未减弱。而使用蛋白质变性剂等对其进行处理却可以减弱甚至消除该病原体的感染能力。普鲁西纳的研究结果还表明羊瘙痒病病原体的分子量约为50 000道尔顿，比当时已知的最小的感染性生物因子——类病毒还要小。因此，普鲁西纳判断它不属于核酸类病毒，而是一种新型的蛋白质病毒。
在大量实验的基础上，普鲁西纳明确指出，人的克-雅病与羊瘙痒病、库鲁病等疾病类似，同属传染性海绵状脑病，由同一种蛋白质病原体所致。为了与核酸类病毒区分，他将这种蛋白质致病因子命名为“朊病毒”。
普鲁西纳因超前的科学预测和在朊病毒研究方面独特且出色的工作获得了1997年诺贝尔生理学或医学奖，他也是继盖杜谢克后第二位因研究朊病毒而获此殊荣的科学家。诺贝尔委员会在给普鲁西纳的颁奖词中对他的贡献做了总结：他提出的“朊病毒能够在没有基因控制的情况下自我复制并引发疾病”的假设违反了所有传统观念，并在20世纪80年代受到严厉批评。然而10多年来，普鲁西纳面对压倒性的反对进行了一场艰难的战斗。20世纪90年代，事实有力地支持了普鲁西纳的假设，普鲁西纳的研究彻底揭开了克-雅病、库鲁病，以及羊瘙痒病背后的谜团。最后，诺贝尔委员会高度赞扬了普鲁西纳的工作，称他发现了病毒感染的新途径，同时开创了医药研究的新纪元。
在病毒家族中有一类特殊的病毒——丝状病毒。丝状病毒是致死率极高的一类病毒，主要包括两种：马尔堡病毒和埃博拉病毒。电子显微镜下的埃博拉病毒颗粒呈明显的丝状（见图3—3）。
图3—3 电子显微镜下的埃博拉病毒粒子
埃博拉病毒的致死率高达50%～90%，除了发病后的狂犬病毒，埃博拉病毒的致死率位列目前人类已知的各种病毒的致死率之首。它也是一种能引起人类和其他灵长类动物患埃博拉出血热的病毒。它有很多亚型，其中毒性最强的要数扎伊尔型，病死率接近90%。
1976年，在苏丹南部和扎伊尔（现称刚果民主共和国）的埃博拉河流域出现了一种急性出血性传染病——埃博拉出血热，该病随后引起了医学界的广泛关注。这种病是由纤维病毒科的埃博拉病毒引起的，主要通过患者的血液和排泄物传播，临床表现主要为发热、出血和多脏器损害。美国纽约州立大学布法罗分校的科学家成功地揭示了埃博拉病毒的家族史，它们的“祖先”拥有悠久的历史，至少可以追溯到1 600万年前。
其最早的病例可以溯源到一个名叫亚布库的小村子。村子里有一所学校，学校的校长从扎伊尔北部旅游回来后感觉身体不适，但是他没有特别在意。1976年8月26日，这位校长（也是这次感染的零号病人）开始发烧，当地医院的医生没有查出病因，于是给他开了一些奎宁，让他回家自行调养。奎宁在秘鲁文字中是树皮的意思，对疟疾等疾病有良好的疗效。回到家中调养一段时间后，校长发现自己的症状并没有减轻，10天之后的9月5日，校长因为病情加重不得不再次前往当地的一所教会医院就诊，随后其病情加速恶化，最终在9月8日去世。
这仅仅是个开端。这位校长去世后不久，在其家中照顾他的亲人及教会医院里的修女陆续发病，病人在发烧的同时会浑身疼痛，伴有呕吐和腹泻，七窍和内脏出血，最后在短时间内死亡。该病会引起我们常说的“三重杀戮”，首先是杀死病人，其次是杀死为该病人提供治疗的医生，最后还会杀死照顾该病人的亲友。
埃博拉病毒会让病人的身体内部发生“融化”，普雷斯顿在《血疫》一书中描述了这样一种可怕的感染场景：“身体的每一个孔窍，无论多么细小，都会开始出血。舌头表面变得鲜红，随后腐烂剥落，死肉被吞下去或吐出来。据说失去舌头表皮的疼痛超乎想象。舌头的皮肤会在黑色呕吐物涌出时被撕掉。喉咙底部和气管外壁会腐烂脱落，坏死组织顺着气管滑入肺部，或者随着痰液被咳出来。心脏内会出血，心肌变软，出血流入心室；心脏每一次跳动，血液都会被挤出心肌，涌入胸腔，坏死的血液细胞阻塞大脑……红细胞破损死亡。血液像是在电动搅拌器里打过似的。”
这种可怕的疾病立刻引起了人们的重视。在一位修女感染该病去世后，她的血液样本被送到了比利时的病毒研究所。当时28岁的研究员彼得·皮奥特在显微镜下看到了一种丝状病毒，这种病毒是人们从未见过的病毒类型，在好奇心的驱使下，皮奥特前往扎伊尔进行新型病毒的研究和疫情的防控工作。
来到扎伊尔之后，皮奥特发现参加病逝者葬礼的亲友会直接接触病逝者的遗体，这必然会增加病毒的传染风险。因此，皮奥特要求妥善处理病逝者的遗体，禁止其亲属直接接触遗体，并且采取了相应的隔离和保护措施，这场疫情最终被控制住了。疫情共造成318人患病，280人死亡，病死率接近90%，远超天花、霍乱、鼠疫等传染病的致死率。在病源地的村庄旁有一条埃博拉河，河流是繁衍生命的象征，当地村民认为这是上帝对他们的惩罚，因此皮奥特将引发该病的病毒命名为埃博拉病毒。
由于交通闭塞，人员流动并不频繁，第一次埃博拉疫情在短暂暴发后销声匿迹，并未引起大范围的感染。但是随着交通的逐步发达，人员流动越发频繁，埃博拉疫情再次暴发。
2012年年底，几内亚一名2岁的小男孩感染了埃博拉病毒，很快便去世了。紧接着，小男孩的姐姐和母亲先后感染，并且将病毒传染给了附近村庄的人。由于这一轮埃博拉疫情的零号病人居住的村庄位于几内亚、利比里亚和塞拉利昂三国的交界处，病毒在这三个国家快速传播。2014年2月，埃博拉疫情在几内亚境内暴发，波及利比里亚、塞拉利昂、尼日利亚、塞内加尔、美国、西班牙、马里7个国家。2014年11月19日，据世界卫生组织统计，自2013年年底以来，全球已有15 145人感染埃博拉病毒，5 420人死亡。
2013—2016年，埃博拉出血热在非洲大地流行，这一次大流行的感染人数和死亡人数均超过了之前几十年的总和。世界卫生组织给出的数据显示，到2016年年初这次大流行结束时，埃博拉病毒在全球共造成约2.8万人感染，约1.8万人死亡。
虽然埃博拉病毒的致死率较高，但是它不能通过空气传播，前几次疫情暴发造成的总死亡人数和天花、禽流感等相比较少，因此人们对它的重视程度不高，很多公司或者科研机构都认为研发抗埃博拉病毒的药物可能导致入不敷出。
然而随着经济全球化的深入，世界各地间不过就是一趟航班的距离。形势变得严峻起来，病毒可能在一天之内就从非洲传到美洲。这不再单单是一个国家的事情，而是一个全球性的公共卫生事件。鉴于这种疾病的高病死率，研制相应的疫苗迫在眉睫。
埃博拉出血热没有特效治疗方法，主要采取对症支持的辅助治疗，比如维持水电解质平衡，预防和控制出血，控制继发性感染，维护各种脏器的功能，防止出现肾衰竭、出血等并发症。其中恢复期患者的血清与免疫球蛋白可以作为疾病暴发阶段的经验性治疗药物。
2013—2016年的埃博拉疫情暴发让疫苗研发正式提上日程。人们期望通过将灭活的埃博拉病毒注入实验动物体内，诱导机体产生免疫反应，但是这一思路在灵长类动物的实验中以失败告终。如果用减毒活病毒直接进行人体实验，又怕对人体造成伤害，所以此方法一直没有得到实施。
目前科学界仍没有研制出广谱抗病毒药物，感染埃博拉病毒的人只能依靠自身的免疫能力进行抵抗，已有的相关治疗方法只能起到辅助效果。
2019年，美国食品药品监督管理局批准上市了由默沙东公司研发的埃博拉减毒活疫苗，该疫苗将埃博拉病毒的一段基因拼接到水疱性口炎病毒的基因上，能为机体提供部分保护作用，这让我们看到了胜利的曙光。
在让人类谈“毒”色变的病毒中，有一种我们至今未能找到有效治愈方法的病毒——艾滋病毒。艾滋病毒又被称为“人类免疫缺陷病毒”（HIV）。由这种病毒引发的疾病叫作获得性免疫缺陷综合征，简称艾滋病（AIDS）。
艾滋病毒的发现过程可谓一波三折。世界上首个关于艾滋病的正式记录是美国《发病率与死亡率周报》在1981年6月5日刊载的5例艾滋病患者的病例报告，该报告由美国疾病控制与预防中心（CDC）发布，用于报告一周以来全美121个大城市中疾病发生、流行和死亡情况。当年，美国出现了一种与男同性恋群体相关的免疫缺陷综合征病例，这种病例非常罕见，病死率很高，是人们此前没有遇到过的新型疾病，这引起了人们的警觉。
其实，这种疾病并不是第一次出现，在这之前已经有相关的病例报告，但都是以其他疾病的名义出现的——一种叫作肺孢子菌肺炎，另一种叫作卡波西肉瘤。
1980年10月，美国加州大学洛杉矶分校的免疫学家迈克尔·戈特利布遇到一位特殊的患者，他的口腔和食管出现了严重的白假丝酵母感染，其血液中CD4+T细胞的数量几乎减少至零。随后，患者出现了极度疲劳、气急、干咳、高热、大汗等症状。纤维支气管镜检查和支气管肺泡灌洗术的结果显示，这是一种极其罕见的肺炎——肺孢子菌肺炎。肺孢子菌是一种常见的病原微生物，它广泛存在于哺乳动物的肺组织内，健康的人感染后一般不发病，因此由它所致的肺炎极其罕见。一般来说，只有器官移植后使用免疫抑制剂、进行放射治疗、癌症晚期，以及患有先天性免疫缺陷病的患者会患这种肺炎。
在没有任何疾病史的情况下，这名31岁的患者为何会感染这种可怕的免疫缺陷疾病呢？医生们百思不得其解。1980年10月底，洛杉矶医生乔尔·魏斯曼又接连发现了两个肺孢子菌肺炎病例。1981年年初，又出现了两位患者，患者身上出现了大片蓝紫色的疱疹，伴有强烈的刺痛感，并发性的肺炎让他们呼吸不畅、干咳……这些症状均不能通过医疗救治缓解，患者在不久后相继去世。戈特利布意识到这是一种可怕的新型病毒，之前并没有出现过，因此他向社会发出了预警。通过调查，科研人员发现这些患者的免疫系统都出现了问题，免疫力低下，更奇怪的是，这些患者都是年轻的同性恋者。1981年，纽约大学医学院教授弗里德曼·凯恩报告了卡波西肉瘤的突然暴发，巧合的是，这一罕见疾病的患者也为青年男同性恋者。
不清楚疾病的发病原因，也无法分离出其中的病原体，也就无法进行相应的治疗。当时，医生只能采取治疗普通肿瘤的方法，安排他们去肿瘤科，将那些坏死的组织或者器官切除，以期阻止病情恶化，但是这种方法没有任何作用。
此时，男同性恋者、加拿大航空公司的空中乘务员盖尔坦·杜加进入了公众的视野。他在确诊该病后向医院提供了与他发生过性关系的人员名单。研究人员调查发现，这些人都染上了这种可怕的免疫缺陷疾病。
1982年9月，CDC正式提出了获得性免疫缺陷综合征的概念。
艾滋病还有一个重要的特点，从感染艾滋病毒到因艾滋病而死亡历时一般长达10余年。病毒在人体内的潜伏期为2～10年，患者在发病前一般没有任何症状。
艾滋病在全球的传播主要分为三个阶段：第一个阶段是1982—1988年的散发期，发现于中国境内的首例艾滋病患者是1985年6月在北京协和医院就医的阿根廷籍患者；第二个阶段是1989—1994年的局部流行期；第三个阶段是1995年至今的广泛流行期。
1995年以来，艾滋病以惊人的速度在全球蔓延，严重威胁了人类的健康与社会的发展。目前，艾滋病泛滥的地方已经从原先的北美洲、西欧转向人口数量更多的亚洲、非洲和拉丁美洲。虽然联合国的报告显示与艾滋病相关的死亡人数已经从2005年的190万减少到2021年的65万，但是艾滋病的防控形势仍相当严峻。
历史上，天花、霍乱、黑死病等疾病都导致了人类的大量死亡。其中天花是由天花病毒引起的一种具有高病死率的烈性传染病，天花病毒是所有人类已知病毒中最大、最复杂的一种。
考古学家在古埃及法老拉美西斯五世（前1149年—前1145年在位）的木乃伊上发现了天花脓疱的痕迹。15世纪末，随着哥伦布发现新大陆，大航海时代来临，大批欧洲人来到了美洲地区。当时，美洲地区有2 000万～3 000万的印第安土著，但是跟随欧洲人一同到来的还有腮腺炎、麻疹、黄热病、天花等传染性疾病。大约100年后，美洲的印第安土著只剩下不到100万人，其中天花带来的影响最为强烈。
现在我们回过头来看，天花病毒之所以能在历史上造成恐慌是因为除了病死率高，它的传播速度也非常快，并且可以通过空气传播。被病毒感染一周后，病毒携带者就会具有传播病毒的能力。天花病毒在唾液中的浓度最高，但患者身体的其他部位也有很强的传染性，即便是从病毒携带者身上剥离的痘痂也具有传染性。
面对天花的肆虐，人们束手无策的同时也发现了一个奇怪的现象——曾经患过天花的人一般不会再次染病。这究竟是什么原因呢？是不是患过天花便具备了免疫力？于是，一种大胆而奇特的想法出现了，从天花患者身上取出天花病毒接种给健康的人，能不能帮助未曾感染的人实现免疫呢？
中国古代的医学家也做过许多努力和探索。罹患天花的人只要幸存下来，很少会再次患病，即使再次感染，也不会有很严重的后果。因此中国古代的医者认为可以采取以毒攻毒的方法，给健康的人接种这种有毒的致病物质，帮助他们获得神秘的抵抗力。基于上述假设和实验检验，中国人首先发明了人痘接种术。
国际公认最早的人痘接种术起源于10世纪的中国。根据我国的史书记载，这一技术起源于唐朝，不过只是在民间秘密流传，并没有得到官方认可。康熙主政后，清政府加大了对天花的防治，专门设立了“查痘章京”一官以检查痘疹，并将人痘接种术列入政府计划予以推广，使此民间技术真正得到了官方认可。
当时的人痘接种术主要分为两种：一种是“旱苗法”，取天花患者的痘痂并研成粉末，加入樟脑、冰片后，吹入接种者的鼻孔；另一种是“水苗法”，在剥离下来的痘痂中加入母乳或者水，用棉签蘸取后塞入接种者的鼻孔。这两种方法的目的都是让接种者患上轻度的天花，经过医治，使人体的免疫系统获得抗体。当时，患者的痘痂被称为“时苗”（也称痘苗），无论采用“旱苗法”还是“水苗法”种痘，痘痂的毒性都相当强，因此无法保证接种者的安全。对免疫力低下的人来说，人痘接种术无异于人为地让他们染上天花。随后，医者又发明了“熟苗”接种法，这种方法选用的痘苗并非取自天花患者，而是取自接种过痘苗且已康复的人身上的痘痂，经过养苗、选炼、连续接种7代之后再给健康人接种，这种方法不仅有效，而且更安全。
让我们把视线转移到17世纪之前的欧洲。当时的欧洲居民普遍面临天花的威胁，此病传染性强、病死率高，20%左右的患者会因此丧生，即使幸存下来也会留下严重的后遗症。天花不只在欧洲传播，还逐渐蔓延至其他地区。
1706年，法国传教士殷弘绪在中国学到了人痘接种术，并开始向西方介绍这种技术。
1721年，英国伦敦暴发了天花疫情，部分贵族因感染天花离世，引发了英国皇室对天花病毒的担忧。刚开始，面对疫情，大家束手无策。当时仍不成熟的人痘接种术逐渐受到了人们的重视。通过接种天然的天花病毒，部分健康者体内能产生抗体，从而对天花病毒免疫。但是这种方法对免疫力低下的接种者来说，无异于“自投罗网”。
18世纪末，英国医学家爱德华·詹纳破解了这一难题，他发明了取牛痘脓包的液体预防天花的方法，将接种风险降到了可以接受的程度。
1773年，在偶然的一次聊天中，一位来看病的挤奶女工和詹纳提到自己曾患牛痘，并且没感染过天花。牛痘是在牛身上出现的一种传染病，但是挤奶工经由皮肤伤口也会被感染。牛痘有一个重要的特点——传染性不强，并且一般感染后一个月左右就可以痊愈，不会出现其他不良反应。詹纳在长期行医的过程中发现，健康的人在感染牛痘病毒之后会出现类似天花的症状，但是牛痘对人没有致死性，而且患过牛痘的人不会再患天花。因此，詹纳想，能不能摒弃之前高毒性的“人痘”，转而利用低毒性的牛痘来为人们进行接种呢？
1796年，詹纳进行了免疫学史上的一项伟大实验，他从当地奶场的一名女工手上的牛痘脓包中取出一点儿组织液，将其接种给一位名为詹姆斯·菲普斯的男孩。不出所料，菲普斯患上了牛痘，并且很快就痊愈了。詹纳又按照计划给他接种了天花病毒，让人欣慰的是，男孩并没有因此感染天花。世界上第一例人体接种牛痘的实验获得了成功。
随后，詹纳又给23个人接种了牛痘，并在他们痊愈后给他们接种了天花病毒。结果说明，这些人的体内产生了能有效应对天花病毒的抗体，他们都没有感染天花。这项技术得到了全社会的认可。至此，詹纳用牛痘疫苗预防天花的方法开启了主动免疫的先河，他也因此成为“免疫学之父”。
詹纳没有把牛痘的接种方法据为己有，而是将其无私地献给了全世界。尽管如此，天花还是多次席卷了欧洲，近3亿人死在了天花病毒的魔爪之下。
1837—1840年的天花疫情导致英国41 664人死亡。1838年，天花超越麻疹和猩红热，成为儿童的头号杀手。1840年7月，英国议会通过了推行牛痘苗的法案，法案旨在在英国范围内进一步推广牛痘的接种方法，政府为无力负担接种费用的民众免费注射牛痘疫苗。该法案禁止英国继续应用人痘接种技术，还制定了以政府为主体的牛痘接种推广计划并规定了其组织运作程序。
据记载，1977年10月26日，全球最后一名天花患者——索马里的阿里·马奥·马丁被治愈。截至1979年10月25日，全球范围内整整两年没有出现新的天花患者，这一天因此被定为“人类天花绝迹日”。1980年5月8日，世界卫生组织在肯尼亚首都内罗毕宣布，危害人类数千年的天花病毒已经被根除。除了保存在实验室中的部分天花病毒毒株，从1980年至今，世界各地再也没有出现过一例天花病例报告，人类已经彻底战胜了这种可怕的病毒。
蝙蝠被称为“移动的病毒库”，除了南极、北极和极少部分岛屿，地球上的任何地方几乎都有它们的踪影。
作为最古老的哺乳动物之一，蝙蝠在地球上已经生存了5 000万年之久。蝙蝠是世界上已知唯一会飞的哺乳动物，在分类学上属于哺乳纲中的翼手目，主要包括大蝙蝠亚目和小蝙蝠亚目，一共有19个科，一千余个种。蝙蝠属于群居动物，小群的规模为10余只，大群的规模最多可达10万只。狐蝠科是其中最主要的携带病毒的蝙蝠种类，这一科的蝙蝠主要包括42个属，186个种，由于它们主要以水果为食，因此又被称为“果蝠”。
科学家在蝙蝠体内发现了许多种病毒，包括狂犬病毒、马尔堡病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒……到目前为止，人类已经在蝙蝠体内分离出60多种病毒，以RNA病毒为主，其中大多数对人类都有较强的致病性。为什么蝙蝠体内有这么多种病毒，它们却毫发无损呢？蝙蝠体内的病毒与蝙蝠共同生存、协同进化，似乎已经形成某种默契，达到了一种微妙的平衡。比如，日本的科学家曾发现，乙型脑炎病毒可以在蝙蝠的脑内繁殖而不会使蝙蝠发病。被誉为人类生命“黑板擦”的埃博拉病毒也可以在蝙蝠体内快速繁殖，而蝙蝠也未表现出任何临床症状。
蝙蝠能够生存至今是因为它们有一些特殊的优势。第一，蝙蝠的种群数量庞大，种类繁多，占全部哺乳动物种类的1/5。第二，它们的飞行能力极强，活动范围广，有很强的生存适应能力。第三，蝙蝠的体温在夜间活动时可以达到39摄氏度，在飞行时甚至可以达到40摄氏度。这样高的体温能有效调动其体内免疫因子的活性，在保持自身稳定的同时，显著抑制病毒遗传物质的复制。这样的高温对其他哺乳动物来说是致命的，但是蝙蝠细胞体内的热休克蛋白可以提高细胞的耐热性以应对高热。同时，这样相对变化幅度较大的体温也使得蝙蝠体内的病毒不能稳定地复制。第四，一方面，蝙蝠DNA的自我修复能力极强，可以和体内的病毒共生而不发病；另一方面，其免疫系统强大，可以修复受损的DNA，同时对于侵入体内的病毒反应比较“温和”，给了病毒足够大的生存空间。而蝙蝠拥有的后两条优势正是其与体内病毒长期协同进化、达成微妙平衡的结果：蝙蝠对病毒的抵抗力很强，在病毒侵袭下存活率高的蝙蝠存在生存优势，留下更多后代，保留了其优势基因；蝙蝠体内的病毒对蝙蝠的毒性较弱，因为一旦宿主死亡，病毒也会随之死亡，宿主活得越久，病毒传播出去的机会越多。
那么蝙蝠是通过什么样的方式将这些病毒传染给人类的呢？1990年，分别暴发于澳大利亚和马来西亚的亨德拉病毒与尼帕病毒严重威胁到人类的生命安全，果蝠正是这两种烈性病毒的主要宿主。科研人员通过对1940—2004年全球335例新发传染病病例进行分析发现，其中71.8%的病原体来自野生动物，蝙蝠携带病毒的比例更是位居哺乳动物之首。
蝙蝠传播病毒的方式多种多样。吸血蝙蝠在吸入其他动物的血液时可以将体内的病毒直接传播给对方，蝙蝠传播狂犬病毒就是典型的例子。吸血蝙蝠有时还会攻击人类，但是这种情况相对比较罕见。蝙蝠自身腺体的分泌物和它们的排泄物主要以气溶胶的形式存在于空气中，也可以将病毒传播开来。据报道，曾有马匹在牧场吃草时因接触到蝙蝠的体液或者蝙蝠吃过的食物而发病。与蝙蝠相关的一些节肢动物也可以充当病毒的传播媒介。
虽然病毒能在蝙蝠体内与其共生，但蝙蝠昼伏夜出，和人类的交集很少，也不容易将这些致命的病毒传染给人类。那为什么蝙蝠体内的一些病毒还是感染了人类呢？原因主要有两点：第一，伴随着人类对环境的污染和破坏，人类和蝙蝠、蝙蝠的排泄物有了不同程度的接触，甚至有部分人开始捕食蝙蝠，增加了人类与多种致命病毒接触的机会；第二，蝙蝠体内存在大量RNA病毒，这些病毒有非常强的遗传多样性，重组率高，感染其他哺乳动物的能力也很强。
在我们熟知的很多人畜共患的病毒中，蝙蝠都是重要的中间宿主。那么能否将蝙蝠彻底消灭呢？答案是否定的。作为地球上的古老物种，蝙蝠有着庞大的种群，在地球的食物链中拥有重要的一席之地。蝙蝠在地球的生态链中有着特殊的作用，比如果蝠、花蜜长舌蝠可以传播花粉、帮助播种，有着稳定的生态位。与此同时，大部分的小蝙蝠亚目以昆虫为食，其中包括多种害虫。据统计，夏季每只蝙蝠每天晚上可以吞食3 000～5 000只蚊子或苍蝇。因此面对因蝙蝠而起的疫情，人类应该多从自身找寻原因，学会保护环境，保护野生动物，做到与自然和谐相处。