话说病毒之四

       上回介绍了病毒的形态,有的病毒有很美丽的名字,例如会形成郁金香美丽花色的伦勃朗郁金香碎色病毒( Rembrandt virus )及虹彩病毒。但请不要忘记,外形光彩夺目的罂粟花曾经使多少人家破人亡妻离子散。这些披着华丽外表的病毒一样祸害人间,例如当今的新型冠状病毒在全世界造成了巨大的生命损失,对公共卫生、粮食体系和工作就业带来了空前挑战,也给经济和社会造成了毁灭性的破坏:数以千万计的人们有可能陷入极端贫困。同时至今仍未见到疫情结束的曙光。

       今回主要介绍病毒的内部结构,它犹如一台奇妙的纳米分子机器。病毒的形状五花八门,包有脂膜的病毒外观看起来比较不规则,但有脂膜的病毒内部还有一层蛋白质做的壳,这层壳的构造排列得很整齐。有些病毒的外壳排列非常符合几何原理,尤其是柏拉图所说的宇宙五种基本多面体之一的二十面体( icosahedron ),很多是二十面体的变体,即阿基米德多面体。病毒的蛋白质外壳是由一种或多种蛋白质分子组成,经过复杂的过程叠架起来的。蛋白分子之间相互勾连,像极了古代武士的铠甲。病毒的表面有用来黏附在细胞表面上的特殊蛋白,有些病毒还有可以感染细胞的蛋白工具。有时候病毒会带有进入细胞后马上要用的特殊蛋白质。漂亮的外壳里面,是病毒的遗传物质核酸,核酸上面也有一层蛋白质保护。病毒是非常奇妙的分子机器。以普通人比较了解的噬菌体为例,噬菌体的构造很像登陆火星的宇宙飞船,它有一个多面体的头、会拉动核酸的马达、能伸缩的颈子以及带有针头和化学武器的底盘,还有用来着陆的六条腿。噬菌体的遗传物质藏在多面体的头部,它如何把很长、带有负电、硬邦邦的核酸卷在微小的空间里,至今仍是个谜。例如, Phi29 病毒需要把 6.6 微米长的 DNA 挤进 0.042 微米宽、 0.054 微米长的蛋白壳,要把这么大的核酸塞进这么小的壳子,需要很大的力气,相当于几十个大气压。这告诉我们,蛋白外壳必须能抵抗上述的压力,而蛋白壳的张力强度大概是一千大气压,相当于现代的铝合金的强度。而且把核酸塞进去后,噬菌体还需要以很强韧的蛋白质做成的塞子,将它盖起来。要把核酸塞进病毒的头部,需要高效率的机器。我们知道的噬菌体构造很像喷射机涡轮,它有 12 或 13 个叶片,涡轮的直径刚好可容纳 DNA 分子的宽度,架在病毒头部的五角形进口处,当马达用细胞内称为 ATP (腺苷三磷酸)的高能量分子做燃料启动时,涡轮就会把 DNA 转入狭小的病毒头部。这个奇妙的分子机器如何运作,我们至今仍然不清楚。比如说,涡轮为什么只朝一个方向转?它如何拉动 DNA ?它如何启动、停止?它如何接在病毒头部的五角形入口,而不会转动病毒头部? …… 这些问题都是纳米科技时代待研究的课题。下回将介绍病毒的兵法和复制策略,这些内容会使你惊嘆不而。欲知后事如何,请听下回分解。

^_^ 历史话今天……

         今天是4 月30 日。 1945 年的这一天,苏联红军把红旗插上了柏林国会大厦,德国从此彻底战败,希特勒在这一天自杀身亡。 1812 年的这一天,路易斯安那州正式加入美国。 1872 年的今天,中国第一张近代报纸,也是经营时间最长的一张民营报纸 —— 《申报》创刊。

       自希特勒上台之后,德国无视《凡尔赛条约》的限制,开始在大力扩充军队的基础上全面发展经济和重工业。短短几年之后,德国陆军成为了无敌之师,几乎横扫欧洲大陆。然而我们知道,第二次世界大战最终却是以德国的失败而告终,希特勒也被迫在地下室饮恨自尽。那么,究竟是什么原因造成了希特勒的失败呢?

一、希特勒指挥失当。

       1939年9月,德军闪击波兰,第二次世界大战正式爆发。在战争前期,德国军队一路势如破竹,甚至连强大的法国也在几十天内就宣告投降。1940年5月,英法联军被德军逼退到敦刻尔克。在德军装甲部队离敦刻尔克只有10公里时,希特勒却下达了原地待命的命令。这样一个决定,使得英法三十多万军队得到了充分的撤离时间,最终他们上演了奇迹般的敦刻尔克大撤退。

        实际上,希特勒之所以会让部队暂时待命,是在向丘吉尔伸出和平的橄榄枝。毕竟东边的苏联蠢蠢欲动,希特勒并不希望重蹈一战中德国两线作战的覆辙。不过,对于希特勒的好意,丘吉尔却表示了坚决拒绝。随着英军大部队成功撤离,英国保存了持续抗战的有生力量。这件事也是希特勒在二战中的第一次重大失误。法国投降后,希特勒决定发起“海狮计划”,即穿过英吉利海峡向英军发起进攻。英德两国随即爆发了不列颠空战。在这场空中大战中,德国军队始终对英国皇家空军保持着压制。在德军迷航飞机率先对伦敦进行轰炸后,丘吉尔派出了英国飞机对柏林进行了一次“象征性”的报复。

       希特勒感到自己脸上无光,他放弃了同英国空军作战,转而派出大量轰炸部队对伦敦进行了轰炸。尽管空军元帅戈林曾多次劝诫,但希特勒仍然一意孤行。这使得早已精疲力尽的英国空军得到了难能可贵的休息时间。随后战争形势逆转,英国在不列颠空战中取得胜利,粉碎了德国的“海狮计划”。

         苏德战争爆发后,希特勒犯下的错误就更多了。比较典型的有两次事件。

        第一次是在苏德战争初期,德军接连取得大胜之后,古德里安曾建议希特勒放弃攻打基辅,直接向莫斯科发起斩首行动。但希特勒却认为胜利早已注定,拒绝了古德里安的提议。这使得德军浪费了宝贵的进攻时间,最终不得不在冬季临近时和莫斯科的苏军作战。

        第二次事件就是在莫斯科战役中。希特勒下令军队务必在冬季来临前攻下莫斯科。但由于苏联雨季较长,道路泥泞不堪,德军装甲部队的推进速度大大减慢。最终战争被拖入了冬季。而希特勒过于自信,根本没有给德军准备过冬的棉衣。再加上苏联执行坚壁清野战术,清空了莫斯科周围所有的资源。德军最终在莫斯科遭遇滑铁卢,苏德战争形势也开始逆转。像这样的事例,在二战中比比皆是。如果希特勒能多听取统兵将领们的意见,德国也不至于在二战后期如此艰难。

二、被众多强国围攻。

        德国在二战中最终失败,很大一部分原因要归结于遭到了围攻。抛开几十天投降的法国不说,德国在二战中的主要对手其实是英国、美国和苏联。由于地理上的优势,英国凭借强大的空军和海军使自身立于不败之地。只要德国向东发兵,或是苏联主动进攻德国,那么德国必定会陷入两线作战的困境中。而在二战中抗击德国最为卖力的国家,显然应该是苏联。在苏德战争中,苏联损失了几千万军民,其伤亡人数高居世界首位。并且由于德国的入侵,苏联境内众多基础设施遭到了破坏,整个国家几乎陷入瘫痪中。因此苏联虽然出力最大,但其实也是挨打最狠的一个国家。

        实际上,当时世界上最强的国家,还得数美国。在未参战之前,美国就已经向盟国输送了大批物资。等正式进入二战后,美国又在西线战场领导盟军对德军发起了反击。盟军能够最终战胜德国,美国绝对是起到了至关重要的作用。

        相比之下,德国的队友却基本是在帮倒忙。二战中意大利军队的表现自不用说,本身就是个笑话。而稍微正常的一点日本,则是到处惹是生非,最终把美国给卷了进来。哪怕英、美、苏三国任意退出一国不与德国交战,或许德国在二战中都能坚持更久。

三、德国发起的是非正义的侵略战争。

       古人说:失道者寡助。德国发起的战争,是属于侵略性质的非正义战争。这样的行径不仅遭到了国际社会的一致谴责,甚至在德国国内,也有很多民众在战争后期站出来,反对希特勒,并且出现了刺杀希特勒的事件。可以说,从德国侵略波兰,发动非正义战争那一刻开始,战争结局就已经注定了。从某种意义上说,这一点最为重要。

^_^ 澳洲知多少……      

          印度 – 太平洋铁路有一种文雅庄重的氛围,但实际上它 1969 年才兴建,在铁路体系中不过新生儿一个,那时候澳大利亚正在建造一条横贯东西的标准化轨距新式铁路。在那之前,由于各种各样说不清道不明、但大概与地区之间彼此不信任和相互了各不相同的轨距。新南威尔士州的铁轨相距四英尺八英寸半;维多利亚州选择了宽一点的五英尺三英寸;昆士兰州和西澳大利亚州经济为上,把标准定在了三英尺六英寸 ( 该宽度不大于游乐园小火车的轨距,人们坐上去,两条腿肯定会戳出车窗 ) ;南澳大利亚州有创意,三种宽度统统都有。乘客和货物来往东西海岸之间,行程中得换乘五次之多,真是个既愚蠢又麻烦的过程。终于,通情达理之举被激发出来,修建了一条全新的铁路。它是继俄罗斯西伯利亚铁路之后,世界上第二长的铁路。

         1606 年,西班牙航海家路易斯 · 瓦埃兹 · 德 · 托雷斯从南美出发横越太平洋,直接进入分隔澳大利亚和新几内亚的狭窄水道 ( 现在称作托雷斯海峡 ) ,却一点儿都没想到自己这番航行差不多就跟穿过针鼻没两样。三十六年之后,荷兰人阿贝尔 · 塔斯曼受命寻找传说中的南方之地,沿着澳大利亚南海岸航行了两千英里,没有勘探出左手边的地平线外就卧着一大块实实在在的陆地。最终,他撞上了塔斯马尼亚岛 ( 他使用自己荷兰东印度公司上司的名字,将它称为“范迪门领地”),然后继续向前发现了新西兰和斐济,不过这并不是一次成功的航行。

          最早有记载的到访是 1606 年,一队由某个叫威廉 · 扬斯或扬松的人率领的水手在北方草草登岸 ( 旋即在雹子般落下的原住民的长矛中撤退 ) ,但是很明显,还有人更早到达此地。 1916 年,西北海岸的臼炮岛发现了一对葡萄牙火炮,判断其年代应早于 1525 年。留下它们的人应当属于最早离家远游至此的欧洲人,不过人们却对这次划时代的到访一无所知。

^_^ 脑筋急转弯……

点一根火柴需要 1.2 秒的时间,请问点十根火柴需要多久的时间?

上题答案:算错的时候。

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