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早期版本的生命起源假说通常不会考虑病毒，因为病毒的结构太简单，连细胞都没有，称不上生命。但是，新进的生命起源假说却越来越重视病毒与细胞的关系，推测病毒与细胞有着相同的古老起源。
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特别是在RNA世界假说里，我们如果把病毒也纳入考虑范围，那么一向难缠的中心法则起源问题就变得豁然开朗了。
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不少恐怖故事都采用了这样一种离奇的设定：主角原本是双胞胎之一，可他的孪生同胞却在母体内就夭折了，于是，这个胎死腹中的兄弟姐妹怀着对死亡的巨大怨恨和对生命的无限渴望，以鬼魂或者连体畸形的方式依附在主角身上，与他一起成长，一起生活，不知不觉，阴魂不散，由此引出许许多多的灵异事件。
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这个吓人的故事，恐怕就是此时此刻真实发生的事情，但故事的主角并不是什么地方的哪个特殊的人，而是你，是我，是今天一切的细胞生命，而那个胎死腹中的孪生同胞，就是病毒。
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就在作者写下这行字的时候，2020年4月13日，整个世界正笼罩在狂飙的瘟疫之下。一种前所未见的新型冠状病毒在2019年底突然暴发，在短短的4个月内，由它导致的肺炎已经席卷了全球210个国家和地区，累计患者超过187万，死亡病例超过11万。但这些数字仍然没有停止增长的迹象，欧洲和北美洲的疫情仍在全速扩张，每天都能检出大约6万个新病例。而在贫穷的南亚和非洲，窘迫的医疗条件使人们甚至拿不出足够的核酸检测试剂来确诊病人，此时的2万多病例显然只是冰山一角，死亡正在海面下逡巡游曳，在你读到这本书的时候，这场瘟疫可能已制造了更加骇人听闻的纪录。
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图4—1 电子显微镜下的“严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2”（SARS-CoV-2），就是它引起了这一次的瘟疫。拍摄者是Flickr上的NIAID。
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与其他所有冠状病毒一样，引发瘟疫的新型冠状病毒[1]包裹着一层镶满棒状蛋白的包膜，在电子显微镜下看到的横截面就如同戴着冠冕（图4—1），因此有了“冠状”这个名字。这些棒状蛋白专门负责识别人类的细胞，一旦确认就叮咬上去，整个病毒就趁机钻进细胞，开始疯狂地复制。
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至于冠状病毒如何复制自己，最关键的是包膜里面裹着的RNA，它长约3万个碱基，编码了冠状病毒的一切遗传信息。于是，当病毒进入了细胞，包膜就会打开，这条RNA在细胞质里被释放出来。很快，它就会劫持我们的核糖体，攫取细胞内的物质和能量，源源不断地制造出病毒所需的蛋白质来。这些蛋白质有的是精巧的聚合酶，能够以那条RNA为模板，复制出无数条相同的子链来；有的是病毒的构件，能把刚刚复制出来的RNA包装成数以万计的新病毒，运送到细胞表面，释放出来，去感染其他健康的细胞。
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当然，这一切过程都已经包含在了图2—42所示的中心法则里。病毒RNA劫持人类的核糖体制造各种蛋白质，是从RNA到蛋白质的箭头——“翻译”；聚合酶复制病毒的RNA，是从RNA回到RNA的箭头——“RNA复制”。其中，RNA复制的箭头被标记成了蓝色，表示这样的信息流动不太常见，主要发生在病毒感染之后。
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像这样以蓝色标识的特殊情形，图2—42中还有另外一个，它从RNA指向了DNA，这一过程被称为“逆转录”，拥有这项能力的代表病毒“人类免疫缺陷病毒”（HIV）也更加可怕，它是艾滋病的元凶。与冠状病毒一样，HIV的全部遗传信息也都编码在RNA上，但与冠状病毒不同的是，HIV的病毒内部包含了一些特殊的蛋白质，一旦进入人类的T淋巴细胞，这些蛋白质就能利用细胞内的物质和能量，把病毒的RNA逆转录成一条双链DNA，再钻进细胞核，把这条DNA嵌进人类自己的基因里。就这样，整个T淋巴细胞都被HIV绑架，它将耗尽自己的一切物质和能量，让病毒的遗传信息在图2—42中沿着红色箭头不断流动，由此制造数以千万计的新病毒，在细胞油尽灯枯后释放出来。
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作为一种逆转录病毒，HIV感染后的潜伏期极长，而且没有任何明显的症状，很容易在不知不觉中传播开去。同时，它的突变率极高，直到今天还没有任何治愈的手段，也没有可用的疫苗，如果得不到积极的治疗，感染者就将在发病1年之内死亡[2]。时至今日，这种世纪瘟疫已经感染了400万人，造成了100多万人的死亡。
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可在人类已知的历史上，阴魂不散的病毒又何止这一两种？腺病毒、天花病毒、流感病毒、疱疹病毒、乙肝病毒、麻疹病毒、乳头瘤病毒……我们实在苦恼，想要知道它们究竟源自何方。
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如果只是寻求一个直接的答案，那倒不难。病毒虽然不能算作生命，但它们仍然服从中心法则，服从基本的遗传规律，用第七章里的那种办法，比较不同病毒的遗传信息，就能找出它们的亲缘关系。所以我们现在知道，新型冠状病毒“SARS CoV-2”最近才从原本感染蝙蝠或者穿山甲等野生动物的冠状病毒突变过来；HIV在20世纪从猴免疫缺陷病毒（SIV）突变过来；天花病毒则是在三四千年前，从感染啮齿动物的痘病毒突变过来的I；等等。
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但这个直接的答案并不是最终的答案，我们只是找到了这些病毒的祖先而已，可是，病毒最初的祖先，又是来自何处呢？比如这本书正在讨论一个“生命起源”的故事，那么，“病毒起源”的故事，又该从何讲起呢？
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显然，开头那些关于病毒复制机制的描述，是非常意味深长的事情：病毒自身没有任何物质能量代谢的功能，完全不满足生命的热力学定义，所以在第四章结尾的地方，我们说它不是生命。但是，病毒却又能够侵入并劫持细胞，利用细胞的生命活动，实现中心法则的运转，让自己的遗传信息永恒地绵延下去。
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病毒恰似一个寄生的畸胎，一个附体的鬼魂，在已知的世界上，没有任何一个活着的细胞不可能被病毒感染。
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对于这个畸胎和鬼魂的最初来源，人们最初提出了“退化理论”，认为病毒的祖先就是细胞，某些寄生性的细菌在进化中不断退化，最终完全失去了细胞结构，成了病毒。
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这种病毒起源假说观察到了许多看起来像是“过渡状态”的细菌和病毒。比如衣原体和立克次体虽然是细胞，但已经完全不能独立生活，必须潜入其他细胞内部，窃取物质能量代谢的各种成果，才能维持自身的生命，不断繁殖下去，这让它们的结构非常精简，直径零点几微米，体积只有一般细菌的1%左右。
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反过来，世界上又有一些非常巨大的病毒。比如1992年在英格兰一处冷却水塔中发现的拟菌病毒（Mimivirus），直径就达到了0.5微米左右，还额外长有0.1微米长的绒毛，总直径达到了0.7微米以上，以至于最初被误认作球菌。但它们的确是病毒，而且是基因组非常复杂的病毒，110多万个碱基编码了近千个基因，其中甚至包括了修饰转运RNA和核糖体的基因，这都一度被认为是细胞生命专有的基因。
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在那之后，我们在世界各地的真核细胞内发现了越来越多的巨型病毒。比如妈妈病毒（Mamavirus）、图邦病毒（Tupanvirus）、巨大病毒（Megavirus）、马赛病毒（Marseillevirus），都比衣原体和立克次体尺寸更大，也都有着上百万的碱基，上千的基因II，而到2013年，我们在智利的海床上和澳大利亚的湖底下发现了“潘多拉病毒”（Pandoravirus），它们专门感染某些变形虫[3]，是个罐子似的椭球形，高1微米，直径0.5微米，基因组包含了200万个碱基，编码了2000多个基因，甚至比某些真核细胞都复杂。而目前知道的最巨大的病毒，是2014年在西伯利亚的3万年前形成的冻土中发现的阔口罐病毒属（Pithovirus），它们的外观很像潘多拉病毒，但更大，长度可达1.5微米。
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但是，我们又很难说这些例子就能证明退化理论，因为它们的“过渡状态”就只是非常表面的物理尺寸和基因组尺寸，除此之外并没有模糊细胞和病毒的界限，衣原体和立克次体是毫无疑问的细胞，那些大号的病毒也都是名副其实的病毒。
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另一种病毒起源于细胞的假说是“内源理论”，也就是说，病毒不是一整个细胞退化来的，而是细胞内的一部分结构获得了复制和感染的能力，从细胞里逃脱出来变成的。
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主要启发学者们提出这种假说的是细胞内数量庞大、种类繁多的“质粒”和“转座子”。对于前者，我们不应该感到陌生，早在中学生物课上，我们就知道原核生物没有细胞核，它们的DNA也没有凝聚成染色体，而是形成了几个相同的大型环状DNA，大致分布在细胞的中心区域，被称为“拟核”。但拟核并没有囊括细胞的全部DNA，还有大量的小段DNA分散在细胞内部自由地复制着，被称为“质粒”。质粒可以携带各种各样的基因，给原核生物赋予了各种额外的代谢能力，比如对抗生素产生耐药性的基因就常常携带在质粒上。
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