Virus từ lâu đã được biết đến như tác nhân gây ra nhiều dịch bệnh nguy hiểm ở người, động vật và thực vật. Tuy nhiên, thế giới virus thực tế còn rộng lớn, phức tạp và hấp dẫn hơn rất nhiều so với hình ảnh quen thuộc về những “kẻ gây bệnh” vô hình. Các nhà khoa học hiện ước tính có khoảng 10³¹ cá thể virus tồn tại trên hành tinh, nhiều đến mức nếu xếp nối tiếp nhau, chúng có thể kéo dài vượt xa hàng triệu lần khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng.

Ảnh: Wikimedia Commons

Điều khiến virus trở nên đặc biệt là chúng nằm ở ranh giới giữa vật chất sống và không sống. Một virus điển hình chỉ gồm vật liệu di truyền (DNA hoặc RNA) được bao bọc trong lớp vỏ protein. Chúng không có tế bào, không tự trao đổi chất và cũng không thể tự sinh sản. Chỉ khi xâm nhập vào tế bào của sinh vật khác, virus mới “chiếm quyền điều khiển” bộ máy sinh học của vật chủ để tạo ra hàng nghìn bản sao của chính mình.

Ảnh: embopress

Virus có hình dạng vô cùng đa dạng. Một số có dạng cầu như virus cúm hay virus corona. Một số khác có hình que, hình sợi hoặc hình học đa diện. Đặc biệt, nhóm thể thực khuẩn (bacteriophage) – virus chuyên tấn công vi khuẩn – sở hữu hình dáng giống những cỗ máy tí hon ngoài hành tinh với phần đầu chứa vật liệu di truyền và chiếc “đuôi” dùng để tiêm DNA vào tế bào mục tiêu.

Trong lịch sử nhân loại, virus đã để lại dấu ấn sâu sắc. Virus đậu mùa từng cướp đi sinh mạng của hàng trăm triệu người trước khi bị xóa sổ hoàn toàn vào năm 1980 nhờ chương trình tiêm chủng toàn cầu. Gần đây hơn, đại dịch COVID-19 đã cho thấy một virus mới xuất hiện có thể làm thay đổi đời sống kinh tế, xã hội và khoa học của cả thế giới chỉ trong thời gian ngắn.

Ảnh: niaid.nih

Tuy nhiên, không phải virus nào cũng có hại. Nhiều virus đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quần thể vi khuẩn trong đại dương, góp phần duy trì cân bằng sinh thái toàn cầu. Một số loại còn được nghiên cứu để điều trị ung thư hoặc tiêu diệt vi khuẩn kháng kháng sinh. Trong công nghệ sinh học hiện đại, virus cũng được sử dụng như công cụ vận chuyển gene trong các liệu pháp điều trị tiên tiến.

Ngày nay, nhờ kính hiển vi điện tử và công nghệ giải trình tự gene, các nhà khoa học liên tục phát hiện những virus mới với kích thước và đặc điểm vượt ngoài dự đoán trước đây. Một số “virus khổng lồ” thậm chí lớn hơn nhiều loài vi khuẩn và mang bộ gene phức tạp đáng kinh ngạc.

Dù nhỏ bé đến mức hàng triệu virus có thể nằm gọn trên đầu một chiếc kim, chúng vẫn là một trong những lực lượng sinh học có sức ảnh hưởng lớn nhất đối với sự sống trên Trái Đất. Nghiên cứu về virus không chỉ giúp con người chống lại dịch bệnh mà còn mở ra những hiểu biết mới về nguồn gốc, sự tiến hóa và tương lai của sự sống.