救命！他画的病毒怎么会这么好看！！！

在地球上，四通八达的道路，鳞次栉比的楼宇，还有山川河流、花草虫鱼，等等这一切构成了目前我们人眼所认知的宏观世界。

而如果将宏观世界放大一万倍乃至十万倍，那在我们眼中呈现的将是一个完全不同的“新世界”，生活在这个世界的“土著居民”我们称之为病毒。

MERS-CoV

像我们人类以肤色分为了不同颜色人种，病毒也有种类之分，其主要分为DNA病毒和RNA病毒。

DNA病毒需要突破层层防线最终进入到生物细胞核，然后将自身的遗传物质偷摸地与生物DNA结合，并随之进行转录。

乙型肝炎病毒复制的简化版本：病毒进入细胞后；外膜消融；病毒的环状DNA进入细胞核；创建了CCC-DNA；再转录为RNA；RNA被包装进一个新的衣壳中。产生了新病毒；病毒离开细胞。图源：researchfeatures

而RNA病毒则不需要进入到细胞核，它们只要潜入到细胞中就达到了目的，因为它们可以仿照生物体内的信使RNA来指导自身所需的蛋白酶和几种结构蛋白质进行转录。

比如2019年出现的新型冠状病毒（COVID-19）就属于RNA病毒，这也是所有RNA病毒中最大的一种，这个家族成员还包括著名的SARS病毒、MERS病毒等，它们都属于冠状病毒。

为了对抗这些病毒，我们首先就得要了解它们，但由于我们人眼无法直接看到病毒的真容，所以只能借助电子显微镜。

那么这些病毒在电镜下是一幅什么模样呢？

此前，著名期刊《柳叶刀》上发布了2019新型冠状病毒的电镜高清照片，看上去有点滑腻，表面还有许多圆柱形的突起，其实这也是冠状病毒的名称由来，看上去像是一个个小皇冠。

图源：The lancet

不过，除了这种电镜直出的伪彩色照片之外，还有人通过彩绘将电镜下的病毒画了出来，比如下面这幅冠状病毒的插画。

图源：RCSB蛋白质数据库

这幅图描绘了冠状病毒刚进入肺泡时的情况，在它的周围有呼吸细胞分泌的黏液、抗体和几种小型的免疫系统蛋白。

而病毒则被一圈膜给包裹着，该膜包含S（spike）蛋白、M（membrane）蛋白、E（envelope）蛋白和N（nucleocapsid）蛋白。

其中S蛋白也叫刺突，主要是为了粘附在细胞膜表面并帮助病毒进入到细胞内部；

M蛋白是病毒进入细胞后的又一层伪装，它可以参与内部核蛋白的组织；

E蛋白是一个与病毒出芽有关的膜通道；

在病毒的内部包含着许多拷贝的N蛋白，它们与冠状病毒的基因组RNA所结合。（对应位置如下图）

看完之后，可能有同学会疑惑，这些病毒的结构真的是正确的吗？

这里就不得不说一下这幅画的作者David S.Goodsell，他是一名计算生物学家和科学插画师。

自1月27日开始，Goodsell就开始着手绘制冠状病毒的第一张草图，由于他最看重的还是对科学事实的真实还原，因此，在他创作期间，参照了电子显微镜照片，并借助x射线晶体学、生物计算机模拟等方法，来充分了解病毒分子之间的空间结构和它们彼此之间的关系。

不过目前对于新型冠状病毒的研究资料不是很多，所以Goodsell更多地是参照了SARS病毒。冠状病毒其实有许多共同点，最直观的就是它们的外观，而不同之处在于膜上那几种蛋白，因为它们都具有自身独特的蛋白质结构。

在SARS爆发后，生物学家找出了其中几种蛋白结构，并通过RCSB 蛋白质数据库（PDB）共享了这些结构，于是Goodsell参照这些蛋白质结构开始绘制冠状病毒彩绘。

经过几天的潜心研究，Goodsell 完成了线稿并为之添加了颜色，虽然病毒本身不是彩色的，但鲜艳的色彩能够很好的对它们的结构加以区分。

而且考虑到分子的结构本身已经非常复杂了，为了避免太过“花里胡哨”，Goodsell 尽可能地让绘画风格更加简单：比如呈粉红色的刺突蛋白，呈淡紫色的核衣壳，还有呈淡黄色的黏液背景，堪称病毒中的“曼陀罗”。

除了这幅冠状病毒画作，Goodsell还有许多其他的插画作品，比如他之前绘制的埃博拉病毒横切面结构图。

这幅图描绘了埃博拉病毒的结构，在最外面被一层膜所包裹（粉红色部分），上面散布着许多埃博拉糖蛋白（深绿色部分，看起来就像是生长在膜上的小树）。

图源：wellcomecollection

里面有一层基质蛋白（蓝色部分）在内部支撑着外部的膜，并固定中心的圆柱形核壳（浅绿色部分），这里面就存储着病毒的RNA基因组。

还有各种HIV病毒绘图。

比如下面这幅图显示了正受到免疫系统攻击的HIV（左上方的红色球体），在其表面，小的Y型抗体正与之结合。

以及未成熟的HIV病毒和成熟的HIV病毒。

下图是处于出芽后但未完全成熟的HIV病毒，其中Gag结构蛋白呈浅粉红色，其他病毒蛋白（调控蛋白、辅助蛋白）呈洋红色，RNA呈黄色，细胞蛋白呈蓝色，tRNA呈绿色。

未成熟的hiv病毒

这幅画描绘了成熟的HIV病毒颗粒，包括蓝色的Gag结构蛋白，洋红色病毒酶，绿色的辅助蛋白和黄色的病毒RNA。另外宿主蛋白和tRNA以紫色显示。

成熟的hiv病毒

Goodsell利用彩绘将原本单调灰暗的病毒，变成了一幅幅生动漂亮的画作。

这些画作也受到了广泛好评，并数次登上了著名期刊的封面图，还制成了教育绘本。

甚至还被学术会议直接做成了LOGO：

“逆转录病毒和机会性感染会议”网站（CROI）

说实话，看完这些美丽的病毒绘画不禁在想，如果它们没有这么致命的话，那真的也太美了！（不过好像更多的还是Goodsell画的太好看了）

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