How big is HIV 人類免疫缺陷病毒?
145 nanometers!
HIV，也就是人類免疫缺陷病毒，是造成愛滋病（後天免疫缺乏症候群）的病毒。它的顆粒大致呈球形，大小不一，直徑大約在120至200奈米之間，平均約為145奈米。一奈米是一公尺的十億分之一。
大小
HIV顆粒的大小與形狀並不完全相同。每顆顆粒外都包覆著一層由脂肪分子構成的薄膜。顆粒的大小指的是其直徑，也就是橫跨顆粒的距離。
科學家利用冷凍電子顯微術來量測這些顆粒：先將顆粒迅速冷凍，再用電子顯微鏡拍攝影像。一項針對255顆成熟HIV顆粒的研究發現，其直徑介於120至200奈米之間，平均為145奈米。
一篇2012年關於HIV結構的文獻回顧則給出稍小的範圍，為100至150奈米。新生成的顆粒在成熟為具感染力的形態時，大小並不會改變。
大小比較
- 一顆HIV顆粒的寬度，大約是B型肝炎病毒顆粒（直徑42奈米）的3.5倍。
- 大約50顆HIV顆粒並排排列，就能跨越一顆紅血球的寬度，紅血球的寬度大約是7.5微米。一微米是一公釐的千分之一。
- 大約550至700顆HIV顆粒排成一列，就能跨越一根人類頭髮的寬度，也就是80至100微米。
- 一般光學顯微鏡無法呈現HIV顆粒的形狀。它能顯示的最細微細節大約是200奈米，也就是光學顯微鏡的極限，而一般大小的HIV顆粒比這個極限還要小。
- 如果把一顆HIV顆粒放大到籃球的大小，也就是直徑24公分，紅血球的直徑大約會變成12公尺。
HIV顆粒內部
外層膜上布滿一種稱為Env的蛋白質棘突。這些棘突會附著在細胞上，並使病毒的膜與細胞的膜融合，藉此展開感染。膜的內側則是一個錐形外殼，稱為衣殼，由大約1500個同一種蛋白質的複本構成。
衣殼內裝有兩份病毒的基因，寫在單股RNA上，RNA是一種與DNA相關的分子。從HIV顆粒中分離出來的錐形衣殼，平均長119奈米，最寬處平均60奈米。在前述用來量測直徑的255顆顆粒中，大約三分之一含有兩個或更多錐形衣殼；含有兩個衣殼的顆粒平均較大，直徑為159奈米，而其餘顆粒平均為134奈米。
HIV的發現
醫生於1981年首次報告了一種會削弱免疫系統的新疾病。法國病毒學家弗朗索瓦絲・巴爾-西諾西與呂克・蒙塔尼耶培養了病患腫大淋巴結中的細胞，發現有一種新病毒從這些細胞中出芽釋出。這種病毒會感染並殺死淋巴球——一種白血球，其中包括對人體防禦至關重要的T細胞。
不久後，其他研究團隊證實這種現稱為HIV的病毒會導致愛滋病。巴爾-西諾西與蒙塔尼耶因這項發現，共同獲頒2008年諾貝爾生理學或醫學獎的一半獎項。該獎項的公告指出，只要接受成功的治療，感染HIV的人的預期壽命大約能與未感染者相當。
參考資料
- Structural organization of authentic, mature HIV-1 virions and cores. Briggs et al., The EMBO Journal, 2003.
- Assembly and Architecture of HIV. Ganser-Pornillos et al., Advances in Experimental Medicine and Biology, 2012.
- The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2008: Press release. Nobel Assembly at Karolinska Institutet, 2008.
- How the optical microscope became a nanoscope. Royal Swedish Academy of Sciences, 2014.
- Hepatitis B Virus Subviral Envelope Particle Morphogenesis and Intracellular Trafficking. Patient et al., Journal of Virology, 2007.
- Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.