為什么噬菌體長得那么機械？

首先必需說，長得像“機器”，這主要是肌尾噬菌體科和短足噬菌體科的典型特征，其它噬菌體可不是這個樣子的。

上圖：典型的大腸桿菌噬菌體T4的掃描電鏡照片，看起來很像是一只昆蟲（六條腿）,其獨特的外觀讓它成為了科研論述和科普的最佳代表。但是并非所有噬菌體都長成這般科幻的模樣。注意，掃描電鏡圖是電子在噬菌體蛋白質分子旁衍射而形成的圖像（電子非常小，因此解析度相當地高，以至于能夠描繪出分子外周的電子云電場的體積感），它反映的是生物分子電動力學邊界的外貌，因此看起來線條精細且有“肉感”。這只能反映包圍在分子外圍的靜電場的形狀，這是否能反應分子的真實形狀，很難說。

先簡單科普一下噬菌體的意思：

噬菌體是一種病毒，但它不會攻擊植物或動物細胞，而是攻擊細菌，以其為宿主進行復制。噬菌體具有高度的特異性，只會結合特定細菌細胞膜的特定位置，然后像注射器一樣，向細菌體內注入其遺傳物質。對于上圖中的噬菌體T4，其遺傳物質就存儲在頂部的那個六面體圍成的腹部里面。噬菌體的病毒mRNA只需幾分鐘就可以利用細菌的核糖體制造自己的蛋白質，從而將細菌轉變為病毒加工廠，生產、組裝出無數新的噬菌體。和病毒一樣，噬菌體實際上相當于是“強行委托”細菌這個具有“完整產能”的生化工廠替自己“代工”，但這種代工不僅不支付費用，而且還要威脅到代工廠的生存。因此噬菌體和病毒以人類的觀點來看，確實有點“過于邪惡”了。不過敵人的敵人可以成為我們的朋友，也就是說我們可以利用噬菌體來殺菌，而且可以“點殺”，因為噬菌體一般只能殺死特定的細菌品種。噬菌體T4

噬菌體T4，這個只感染大腸桿菌的家伙，是出于教育和科普目的而常用的示例，因此我們看到的通常都是它那種超級科幻的“玉照”。 由于大腸桿菌和噬菌體T4都很易于實驗室培養，因此T4也是用于對噬菌體進行研究的最佳對象之一。 當然，除了它之外，還存在許多其他類型和樣式的噬菌體。

通常，“噬菌體”僅指感染細菌的病毒。 結構、形態的種類非常繁多，不能一概而論。

但人類對噬菌體的研究還不夠充分，對其特征了解有限，原因是它們的尺寸極小。根據目前的研究表明，有理由相信幾乎所有細菌物種都會感染一種或幾種類型的噬菌體，并且大多數噬菌體被認為具有高度的特異性，也就是說只感染特定的細菌。

上圖：噬菌體T4的外觀結構。

噬菌體T4看起來像機器的主要原因

可能在于其幾何形狀讓人聯想起機器實際上這個原因跟構成生物體的材料——蛋白質的解析度有關。

我們平時都關心電腦屏幕和手機屏幕的解析度，如果解析度太低，那么我們看到的圖像就會出現鋸齒和棱角。以一個小圓點為例，在高分辨率的手機屏幕上來看，我們會覺得雖然一個圓點雖小，但是靠近了看仍然是一個圓，但如果將同一個圓點的圖片放到低分辨率的手機上去看，就會發現圓點可能就只變成了幾個方塊像素構成的不規則圖形，甚至根本不是圓了。

上圖：不同像素級別表現出來的圓的外觀。三個像素寬度的圓就已經是一個有棱有角的正方形了。

噬菌體和幾乎所有病毒一樣都非常小，如此之小，以至于它們的外殼僅僅由幾個蛋白質的構建塊組成。想想，由20塊矩形磚構成的結構看起來肯定比由200萬塊磚構成的結構更有棱有角，因為解析度太低，沒辦法構建出平滑的圓弧。因此，包括噬菌體在內的病毒往往具有規則的幾何形狀，以等效的視角來看，就是由許多直線和角構成（當然真實的蛋白質分子不可能是完美的直線和角），而噬菌體T4恰好外觀符合了人類對于機器人的定義。而實際上其他病毒也有棱有角，只是不符合人類關于機器人的認知罷了。

上圖：典型的幾種病毒。從左到右：

a-煙草花葉病毒(植物病毒)

b-腺病毒（普通感冒等）

c-流感病毒（流感）

d-噬菌體T4（細菌病毒）

總結

機器并不一定要是金屬制作的，納米機器人很可能就是蛋白質機器人，那么我們還需要自己制造嗎？使用大自然創造好的納米機器人不是更方便？

人類總是從自己的認知來理解這個世界，往往帶來曲解。所以我們需要更加客觀地看待某些我們認為是理所當然的東西。