「冠狀病毒」是一種什麼樣的病毒，其形態結構是怎樣的？
- 什麼是「冠狀病毒」？
- 「冠狀病毒」的形態結構是怎樣的？
- 「冠狀病毒」有何特點？
本問題將作為「知識庫」欄目的一部分，你的創作將有機會被收錄在相關話題的百科簡介中，為知友們解答各種十萬個是什麼。
1.21更新
新型冠狀病毒已經確定是新的血清型被WHO命名為2019-nCoV，也就是2019新型冠狀病毒(這命名也太糙了)，目前病例上升明顯。基本可以確定是可以人傳人，但目前看來傳播能力很差，突變程度不高。自然疫源不明，建議帶口罩，勤洗手。
另2012年的中東呼吸綜合徵是另一個單獨血清型MERS CoV
PS：B站說我的科普視頻敏感給我封了視頻。我就想知道，和這個知乎差不多的內容怎麼就敏感了
原答
冠狀病毒在分類層級上是科，冠狀病毒科拉丁文名Coronaviridae, 簡稱CoV，因為外形呈球狀，具有花瓣狀的刺突，因此根據其形狀，國際病毒命名委員會在1975年正式命名為「冠狀病毒科」。目前已知的冠狀病毒包括人類冠狀病毒（HCoV）,豬、貓、犬、牛、兔、大鼠、小鼠肝炎病毒，以及禽冠狀病毒等20多種脊椎動物的冠狀病毒。
現有的可以感染人類的冠狀病毒主要有四種血清型：
1、引起上呼吸道感染和普通感冒，可以引起嬰幼兒間質性肺炎即非典型性肺炎（不是SARS）的人呼吸道冠狀病毒，代表病毒株是HCoV-229E；
2、侵犯嬰幼兒胃腸道黏膜引起急性腹瀉和胃腸炎的人腸道冠狀病毒，代表株是HCoV-OC43株；
3、主要感染動物的禽冠狀病毒，avian CoV;
4、2003年發現的新型冠狀病毒（novel CoV），主要引起一種新型嚴重呼吸系統綜合徵，我國也稱之為傳染性非典型性肺炎，正式名稱叫做嚴重急性呼吸綜合徵（severe acute respiratory syndrome, SARS），2003年4月加拿大和荷蘭的科學家正是確定這是新型冠狀病毒，命名為SARS冠狀病毒
根據此次的武漢疫情，應當是一種新的血清型，如果經過病毒的序列分析可以確定這個病毒在基因層面上與其他四種血清型差別很大，那很有可能被命名為第五型；
SARS的生物學形狀
SARS冠狀病毒和其他冠狀病毒在大小、形態和結構方面相似，但與其他冠狀病毒的基因組同源性僅為56%-63%，氨基酸同源性也僅為57%-74%，所以被單獨分離出一種血清型。SARS病毒是球形有包膜的RNA病毒，直徑在100nm左右，包膜上有放射性的刺突。其基因組為單股正鏈RNA（+ssRNA），全長29727-29751b，約佔基因組全長的三分之二是開放性讀碼框，基因組結構為5-pol-S-E-M-N-3，pol基因編碼RNA依賴性RNA聚合酶及蛋白酶，S、E、M、N分別表達結構蛋白，某些病毒海邊嗎血凝素-酯酶蛋白。其中在感染中發揮重要作用的是S蛋白。
SARS病毒在體外環境可以存活較長時間，但是對於理化因子的抵抗力弱，在室溫下可以在尿液存在10天，糞便和痰中存在5天，在血液中存在15天，在一般物體表面可以存在2-3天。但是病毒不耐熱，56度90分鐘或者75攝氏度30分鐘即可滅活，紫外線照射60min也可以滅活。對有機溶劑和氧化消毒劑敏感，75%乙醇，0.1%過氧乙酸或者0.2%氯胺等消毒劑5min皆可滅活。
致病性和免疫性
SARS冠狀病毒從呼吸道侵入，在呼吸道黏膜上皮細胞內複製增殖，並引起病毒血症，繼而播散到各個組織器官，特別是最後定位於肺，脾臟以及淋巴組織。肺的急性病變主要是肺間質巨噬細胞和淋巴細胞大量滲出，導致肺水腫和肺實變以及形成透明膜病變，導致急性呼吸窘迫綜合徵（ARDS），發病三週後會出現肺纖維化。患者的急性期外周血中可以見到CD8+T細胞，CD4+T細胞，B細胞，NK細胞急劇降低。因此SARS病毒主要引起嚴重的肺部病變，伴有算上免疫系統的全身性疾病，患者死亡多由於多器官功能包括免疫功能衰竭導致。
流行病學
SARS潛伏期2-10天，不超過14天，主要傳染源為顯性感染。近年來發現蝙蝠冠狀病毒和SARS冠狀病毒同源性很高，可能蝙蝠是SARS的動物宿主。SARS可以經過呼吸道，消化道以及密切接觸等多渠道傳播。目前認為只有和SARS患者密切接觸共同生活以及照顧患者的人才可能被傳染，普通非密切接觸者一般沒有危險。致死率在10%左右，呈現家庭聚集性和醫院內聚集性。
本次武漢的新型冠狀病毒的基因組測序似乎還沒完全出來，因此其生物學形狀還有待研究，此外流行病學也有待調查。但是和SARS有一點相似，很有可能是動物冠狀病毒發生突變成為可以感染人類的病毒。但是可以參考SARS的防治和流行病學進行公共衛生層面的預防。
瞭解冠狀病毒，我們先看看什麼是病毒。
1、 「病毒小到細菌根本看不到它」
很多小朋友已經在學校的實驗室裏通過顯微鏡觀察到了細菌，我們驚嘆細菌是非常微小的生物，但是病毒小到細菌根本看不到它！
我們無法通過普通顯微鏡觀察到病毒，只能在電子顯微鏡下看到。科學家經常用「微米-千分之一毫米」來做單位表示細菌的大小，但是，是用「納米-百萬分之一毫米」做單位表示病毒的大小，很多病毒體積在100納米左右。如果我們用病毒和鉛筆的筆尖比較，就如同人體和地球進行比較。
2、 「病毒是介於生命和非生命之間的一種奇葩存在」
病毒是一種非常神奇的存在，在以往的認知中，我們能說花草、動物，這些是「生命體」，岩石、鋼鐵，這些是「非生命體」。我們的世界由生命體和非生命體組成，當這個知識碰到病毒後，需要更新了。
我們既不能說病毒是生命體，也不能說病毒不是生命體。
細胞是構成生命的基本物質，但是病毒連細胞核都沒有，它僅僅是一層蛋白質的殼，裡麪包著一層遺傳物質。
所以，在病毒進入人體前，我們不能說病毒是真正的「活著」，他們四處漂浮在空中，如碎片一般，等他們進入人體，就開始「復活」並開始繁殖。這也是病毒的恐怖之處。
3、 「病毒劫持了人體的細胞」
當病毒進入人體內，本身沒有複製能力的病毒馬上獲得了超能力。他們會劫持我們健康的細胞，並利用細胞開始複製病毒。
被劫持的可憐細胞在不知不覺中製造出更多的病毒，直到整個細胞被感染。最終，這個成為病毒奴隸的細胞製造病毒到爆炸，釋放病毒感染臨近的細胞。很快的，病毒以極快的速度開始在人體擴散和蔓延開了.........
4、「我們的英雄-記憶細胞」
但是，我們的身體是非常強大的，面對病毒，它會拯救你。
每次我們感染病毒生病，身體會有特殊的細胞保衛我們的安全，稱之為「記憶細胞」。記憶細胞如同一支強大的精英特戰隊，同時，它還攜帶著一個超級電腦，存儲的就是關於如何識別和擊敗病毒的信息。每次和病毒戰鬥後，它會把病毒的高清頭像羣發出去，通知人體的免疫系統；所以多數時候病毒的攻擊，都被我們自己的免疫系統擊敗和摧毀了。但是如果面對一些非常強大的病毒，他們會讓我們的免疫系統失靈或遭受破壞，我們的精英特戰隊有時也會敗下陣來。
5、「病毒有時是打不垮的小強」
在醫學上，我們可以用消毒和抗生素的藥物來殺死細菌，但是，在與病毒的戰爭中，人類碰到了很大的難題。
首先，我們說過，病毒是一個介於生命體與非生命體的奇葩存在，比隱形戰機更恐怖。病毒通常具有極強的耐高溫耐寒性，如乙肝病毒，可以在100攝氏度的沸水中存活10分鐘以上；而且，抗生素類的常規藥物如青黴素是對付細菌的，對付病毒就會完全無效。
目前對付病毒最有效的方式是疫苗，疫苗激活我們的免疫系統，讓我們身體中的精英特戰隊更高效的識別病毒，快速投入戰爭，建立更堅固的防線，阻止病毒的複製與繁殖。
你知道嗎，其實我們可以說疫苗就是細菌或者病毒的一種，我們對疫苗的注射就是讓少量的可以控制的病毒進入體內，使我們的免疫系統對某個病毒產生深刻的記憶，可以看做是特戰隊進行了一次有針對性的演習，當病毒大部隊來襲的時候，可以快速的消滅他們。
人類對病毒最大的一次勝利是對天花的戰爭，是因為天花病毒有一個豬隊友-牛天花，長的和天花一樣，但是破壞力非常小。牛天花作為疫苗注射進入人體基本不會產生破壞，但身體的免疫系統快速的記住了天花的樣子。但對付其它的病毒就沒那麼幸運了，比如流感病毒，為啥每年要打流感疫苗，因為病毒還有變異和升級的功能，每年它都能演變出新的版本。
不用沮喪人類現在還不能完全取得對病毒的勝利，畢竟對它們的研究，我們開始的時間並不長，19世紀初人們意識到病毒的存在，20世紀初人們通過電子顯微鏡纔看到真正的病毒。因為，它太小了啊。
6、「有兩個超強技能的冠狀病毒」
病毒的形態多種多樣，有球形的，方形的，子彈狀的，桿狀的，絲狀的。而冠狀病毒相貌清奇，表面上布滿了凸起，像國王的王冠，所以被人們命名為「冠狀病毒」。
冠狀病毒是一個非常可怕的存在，它有兩個恐怖的技能。一旦進入人體，我們免疫系統的記憶細胞面對冠狀病毒都成了睜眼瞎，直接罷工休息了，讓敵人肆意活動。冠狀病毒靠著這種逆天的手段，侵入人體，在我們的呼吸道進行瘋狂的破壞。
讓人體在感染病毒後，出現「咳嗽」、「頭疼」、「發燒」……同時，冠狀病毒的技能二是這個傢伙還有強大的創新能力，很有想法，經常會變異，不時有新的成員加入，03年肆虐的「非典」就是它的變種。
冠狀病毒依靠這兩個強大的技能，成為了我們恐怖的敵人。
7、「積極備戰，應對冠狀病毒」
對面現在的新型冠狀病毒，還需要進一步的研究，目前，我們還是以預防為主：
- 多鍛煉身體、保持良好的生活習慣，早起早睡，提升自己的免疫能力，建立自己堅固的防線。這不僅僅是面對本次的冠狀病毒，有健康的體魄，我們的身體才能在每次和病毒的戰爭中有更多的機會獲勝。
- 不要去人羣聚集處，注意衛生，記得佩戴口罩，勤洗手，不要給病毒感染我們的機會。
人類最早發現人體內的冠狀病毒的歷史源自於1965年，醫生和科學家Tyrrell和Bynoe因為他們的一些病人因為感染某種病毒而出現感冒癥狀，通過研究他們找到了這類病毒，並被他們命名為B814；差不多時間，Hamre和Procknow成功培養了一種類似的病毒，被稱為229E。[1]
隨後美國國家衛生機構的科學家通過器官培養了這類病毒，並開始用OC序列來命名。Tyrell的團隊後續通過電子顯微鏡，終於確認了這類有著冠狀突起的病毒是一類新的病毒。OC43 和229E就是最早被發現的兩類感染人的冠狀病毒了。這類病毒曾是當時美國兒童上呼吸道感染的主要病毒之一。[1]2003年SARS爆發以來，已經有6種新的能感染人冠狀病毒被發現，這次武漢爆發的就是第7種新型冠狀病毒。
這些圖片帶著大家一起來認識下這類病毒，看看他們長啥樣。最重要的是最後一張。歡迎轉發收藏。
圖1是1975年在透射電鏡下觀察到的禽傳染性支氣管炎病毒，也是冠狀病毒家族一員。冠狀病毒是外有包膜，從其自身蛋白質衣殼上發散出病毒包膜粒，在顯微鏡下投影形成了冠狀的日暈，因此被稱為冠狀病毒。圖片來自於美國國家疾病控制中心(CDC)的Fred Murphy博士和Sylvia Whitfield。
圖2的透射電鏡照片上揭示了OC43冠狀病毒微粒。圖片由美國國家疾病控制中心（CDC）Erskine Palmer博士1981年製作。
圖3就是2003年爆發的SARS的罪魁禍首——負染法透射電鏡下的SARS病毒顆粒。SARS病毒顆粒也是冠狀病毒的一種。圖片來自於美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）。
圖4是2003年的一張肺部組織標本的顯微照片，顯示了SARS冠狀病毒（SARS-CoV）造成的病理組織變化，包括瀰漫的肺泡損傷，以及圖片中央一個沒有明顯吞噬病毒的並多核巨細胞。圖片來自於美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）。
圖5同樣取自2003年一個未知組織樣本上冠狀病毒微粒的透射電鏡照片，可以清晰的看到微粒表面上一個個向外擴散的冠狀光暈。2003年確認了這種冠狀病毒是造成SARS的病原體。圖片由美國國家疾病控制中心（CDC）的C. D. Humphrey和T. G. Ksiazek製作。
圖6是2012年爆發了近些年第二場較大規模的冠狀病毒造成的流行疾病，MERS中東呼吸綜合症。圖片就是透射電鏡下MERS冠狀病毒形態的超微結構。圖片由美國國家疾病控制中心（CDC）的Maureen Metcalfe和Azaibi Tamin博士製作。
圖7來自於2014年美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）研究人員在透射電鏡下觀察到的單個球狀的MERS中東呼吸綜合症冠狀病毒的超微結構細節。
圖8是2014年美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）與科羅拉多州立大學研究人員通過掃描透射電鏡揭示的MERS中東呼吸綜合症冠狀病毒在駱駝上皮細胞膜上的狀態。
圖9來自於2014年美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）研究人員在透射電鏡下觀察到的三個球狀的MERS中東呼吸綜合症冠狀病毒的超微結構細節。
參考
- ^abKahn, et, al., History and Recent Advances in Coronavirus Discovery, The Pediatric Infectious Disease Journal. 2005
冠狀病毒科 (Coronaviridae)，屬套式病毒目（尼多病毒目)(Nidovirales)；同樣屬套式病毒目的還有動脈炎病毒科 (Arteriviridae)。
該類病毒為單股正鏈RNA病毒，直徑約80-120nm，有囊膜、纖突，衣殼螺旋對稱；基因組大小為27-32kb，5』端有帽子結構，3』端有Poly(A)尾，RNA具有感染性，基因組順序為聚合酶基因-S基因（編碼糖蛋白）-E基因（小包膜蛋白）-M基因（糖蛋白）-N基因（核衣殼蛋白）；釋放方式為從內質網出芽成熟，以胞吐的方式釋放。
冠狀病毒科依據遺傳學和血清學差異，分為α、β、γ、δ四個屬；不同屬之間無抗原交叉反應。
其中α屬代表病毒如豬傳染性胃腸炎病毒（TGEV）、豬流行性腹瀉病毒（PDE）；β屬代表病毒如SARS-Cov、MERS-Cov，這兩種病毒是對公眾安全有嚴重威脅的。
冠狀病毒有嚴格的宿主特異性，各種冠狀病毒一般只對本宿主致病，跨種傳播極為罕見。
其中SARS-CoV在2003年的流行中，造成大陸病例5328例，死亡348例；起源於沙特（首發病例）的MERS-CoV，截止2018年9月16日，據世界衛生組織（WHO）公佈數據顯示，全球累計實驗室確診的感染MERS-CoV病例共2254例，其中800例死亡（病死率35.5%）。
以SARS-CoV為例，冠狀病毒主要通過呼吸道傳播感染，呼吸道飛沫和近距離接觸可能造成病毒傳播，但SARS患者的糞便、尿液、血液中曾檢出病毒；SARS和MERS的重症病例均出現高熱、頭痛、咳嗽、呼吸衰竭等癥狀；SARS-CoV的潛伏期可在2-14天之間。
傳染源上，SARS-CoV來源於野生動物，資料顯示SARS-CoV通過菊頭蝠、果子狸最終傳播給人；MERS-CoV同樣來自於野生動物，如駱駝、蝙蝠；而今天2019n-CoV的來源也實錘為菊頭蝠，和SARS-CoV同源。（此外，蝙蝠、果子狸、浣熊等野生動物為人類提供了諸如HIV、尼帕病毒、漢坦病毒等多種病原，還是RABV、炭疽、森林腦炎病毒等病原的保存宿主，同時可能攜帶蠕蟲或原蟲等寄生蟲）
防控上，根據對SARS-CoV和MERS-CoV的研究，冠狀病毒對熱敏感，保持56℃30分鐘、乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒（同濟醫院《新型冠狀病毒肺炎診療快速指南》）。100nm直徑的病毒可穿過絕大多數口罩，但外科醫用口罩、N95口罩可有效防止飛沫和其中的病原進入呼吸道，非密切接觸者和醫護人員戴兩層醫用口罩可起到保護作用（真遇到沒就醫的患者對著你打噴嚏，戴N95也很難有多少作用）。
治療上，SARS-CoV、MERS-CoV和2019n-CoV均無特效藥物，通過糖皮質激素抑制炎症反應可減輕肺部水腫滲出，即呼吸困難癥狀，為體液免疫的應答爭取時間（所以防控是重中之重）；SARS-CoV的經驗是體液免疫良好，病癒患者均無複發。
評論區有朋友詢問2019-nCoV來源於菊頭蝠的說法，我把我看到的文章貼上來。（SARS前後鍾南山院士就擔憂菊頭蝠再次傳播病毒，沒想到一語成讖）
看到這一題我就在想，如果是講給高中生聽，怎樣回答才能既保證準確又足夠簡單呢？
作為一名高中生物學老師，優勢是知道高中階段會學些什麼，也知道課本里那些地方有病毒相關的知識。如果你是一名高三學生，建議把人教版生物學必修三冊課本（2004年初審通過版）從頭到尾翻了一遍，將於病毒相關的知識點蒐集了一番。
以下是我搜集到的內容，整理思維導圖如下（按頁碼排序），僅供參考。
高中生物課本中沒有一個專門章節來介紹病毒，而是在各冊書中散亂出現。我們把這些知識重新組織一下。整理思維導圖如下（按照邏輯順序）。
有了以上的生物學基礎知識，我們就可以稍稍拓展一下了。
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第一部分：新型冠狀病毒是病毒
1.1病毒的最大特點：沒有細胞結構
病毒沒有細胞結構。因為沒有細胞結構，所以有些人並不認同病毒是生物；有些認為病毒能夠在細胞中繁殖下一代病毒，可以認為是生物；還有人覺得引起瘋牛病的朊病毒也可以討論一下。各種說法都有道理，高中階段的看法是：病毒屬於生物，遺傳物質是核酸。朊病毒不屬於生物。
1.2病毒結構很簡單。
高中課本中有兩個模式圖，可以做個比較。
其他版本有這樣的。
大道至簡，無招勝有招啊。功能越簡單，反而越耐久。
1.3病毒之間的差距非常大，新型冠狀病毒位置在哪？
病毒與病毒之間的差距有可能比人類和草履蟲之間的差距還要大。細胞生物之間能找出很多相同點，比如都有細胞膜、細胞質、核糖體等，遺傳物質都是DNA。但是病毒之間，比如煙草花葉病毒和噬菌體，連遺傳物質都不同。細胞生物的中心法則是相同的，但是病毒的可以分為圖2的幾種，如果要細分，情況會更加複雜。
在圖5表格中，新型冠狀病毒（SARS-Cov-2）應該放在哪個位置呢？
答案是，新型冠狀病毒屬於正鏈RNA病毒（別著急，後面會解釋這句話是啥意思）。
第二部分：新型冠狀病毒的基本結構與增殖過程
2.1 新型冠狀病毒的基本結構
冠狀病毒的名字與它的結構密切相關，其遺傳物質是單鏈的RNA。其內部核衣殼部分的物質組成為蛋白質和RNA；病毒包膜是冠狀病毒入胞的必備結構，由蛋白質和脂質組成。。
圖6中，A 圖為冠狀病毒結構模式圖，B 圖冠狀病毒包膜（上）與內部核衣殼（下），C圖為煙草花葉病毒。
如果去掉病毒包膜再去和煙草花葉病毒比較，看著就比較像了吧。像冠狀病毒這樣的稱為有包膜病毒，而煙草花葉病毒屬於無包膜病毒
冠狀病毒是怎麼進入細胞完成增殖過程的呢？
這一部分我盡量說簡單些，但是有些名詞還是要解釋一下。不解釋這些，就沒辦法說清楚，希望大家能理解。
2.2一些必要的名詞解釋
2.2.1正鏈RNA與負鏈RNA鹼基互補。
（+）RNA，具有polyA尾巴，可翻譯蛋白質。
（-）RNA，負鏈RNA，正鏈RNA為模板複製轉錄而來，不翻譯蛋白質。（-）RNA是中間過程所必需的，以此為模板形成（+）RNA。
2.2.2冠狀病毒的基因是RNA
gRNA指的是基因組RNA（genomic RNA），是病毒的全長RNA。（+）gRNA是病毒的遺傳物質，與其他物質共同組成子代病毒。
sgRNAs指的是亞基因組RNA（Subgenomic RNAs），最後的S表示複數形式。是病毒的全長RNA的一部分。
2.2.3複製、轉錄與翻譯
複製（replication），基因組複製得到子代基因組，在這裡是（+）gRNA複製得到（-）gRNA，（-）gRNA複製得到（+）gRNA。
轉錄（transcript），基因組信息流向RNA（高中課本中的轉錄是DNA信息到RNA）。
翻譯（translation），RNA信息流到蛋白質。
RTCs（replication transcript complexes），複製轉錄複合體，參與病毒RNA的複製和轉錄。
明白了以上名詞的含義，我們來看看新型冠狀病毒SARS-Cov-2的繁殖過程。
2.3 新型冠狀病毒的增殖過程簡述
相信這個圖大家在很多公眾號都見到過，我們也用這張圖來解釋一下。
病毒與膜上的受體結合後被允許入胞，遺傳物質RNA從病毒殼中脫離，並利用細胞內部的翻譯系統得到複製轉錄必須的蛋白質，之後複製、轉錄、翻譯得到組成病毒的全部物質，組裝得到子代病毒並胞吐出細胞。
好了，這是我能想到的最簡略的解釋了，水平有限，大家不要難為我。英語好的同學可以去看英文論文吧。
第三部分：特別說給在校高中生的話
高中生特別要注意，這部分內容和高中知識不太一樣。
- 不是所有的病毒都是裂解出細胞的。
- 核酸和蛋白質是所用病毒共有的，有些病毒還可能有脂質。
- 本文中複製、轉錄、翻譯的概念與高中課本的不一樣，考試以課本為準。
有些時候，知道的越多越迷茫，想的越多越不會做題。學習是學習，考試是考試；學習是為了求真，考試是為了得分。2020，加油吧！
參考文獻：
[1] 高中生物學課本（2019版）必修Ⅰ第11頁，必修Ⅱ第44頁，
[2]https://weibo.com/u/1773261093?is_hot=1#_rnd1582725471326
[3] To Sing Fung and Ding Xiang Liu. Human Coronavirus: Host-Pathogen Interaction. Annual Review of Microbiology, 2019.
文章網址：https://doi.org/10.1146/annurev-micro-020518-115759
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