冠状病毒起源的谜团正在揭开面纱。

2020-05-04 18:00:07

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以他的名字命名的小说中的恶棍A引用了芝加哥对詹姆斯·邦德的一句生动的格言:“一次是偶然,两次是巧合,第三次是敌人的行动。”

直到2002年,医学才知道有几种冠状病毒感染了人类,没有一种会导致严重疾病。然后,在2002年,一种现在被称为-o的病毒在中国广东省浮出水面。随后爆发的严重急性呼吸综合征(SARS)在得到控制之前导致全球774人死亡。2012年,另一种新疾病,中东呼吸综合征(),预示着-o的到来,虽然它没有传播得那么远和那么广泛(除了去韩国旅行),但还没有被消除。到目前为止,它已经造成858人死亡,最近一次是在2月4日。

第三次是-o-2,现在导致22.5万人死于冠状病毒。-o和-o都与在野生蝙蝠中发现的冠状病毒密切相关。在-o的案例中,公认的故事是,病毒从云南省一个洞穴里的蝙蝠传播到了果子狸身上,这些果子狸在广东的市场上出售。在-o的案例中,病毒从蝙蝠传播到骆驼。现在它经常从骆驼传给人类,这使得它很难消除,但只有在非常接近的条件下才在人与人之间传播,这使得它是可控的。

蝙蝠中的一种起源似乎也极有可能是-o-2。然而,它从蝙蝠到人类的路线尚未确定。如果像-o一样,病毒仍在动物储藏室中传播,它可能会在未来再次爆发。如果没有,其他病毒肯定会尝试类似的东西。世界卫生组织的人畜共患病(从动物传染给人的疾病)专家彼得·本·恩巴雷克(Peter Ben Embark)表示,随着人类和他们饲养的动物进入与野生动物有更密切接触的新领域,这种溢出效应正变得越来越常见。了解这种溢出是如何发生的细节,应该会为阻止它们提供洞察力。

然而,在一些人的心目中,敌人采取行动的可能性隐约可见,因为有些东西比病毒更大。自从20世纪70年代基因工程出现以来,阴谋论者指出,几乎每一种新的传染病,从s到埃博拉,从莱姆病到寨卡,都是人类修修补补或恶意行为的结果。

冠状病毒大流行的政治意味着,这一次这样的理论比往常更有吸引力。大流行始于中国,在中国,政府掩盖问题的根深蒂固的冲动导致它推迟了可能遏制其传播的措施。它在美国造成了最大的死亡人数,那里记录的冠状病毒死亡人数已经超过了华盛顿越南战争纪念碑上的名字。

无论发生什么,这些事实都会导致太平洋彼岸响起指控之声。更糟糕的是,一些人怀疑-o-2可能在某种程度上与中国的病毒学研究有关,这样说可能会重新追究任何责任。

没有证据支持这一说法。西方专家断然表示,中国科学家很早就公开、准确地公布了这种新病毒的基因组序列,这揭示了基因工程不会给它留下任何蛛丝马迹。但事实仍然是,在首次发现疫情的武汉,有一个实验室,科学家们过去曾在那里故意使冠状病毒更具致病性。

这样的研究是在世界各地的实验室进行的。它的支持者将其视为研究冠状病毒如此残酷地带到聚光灯下的问题的重要方式:病毒是如何成为引发大流行的那种东西的?武汉病毒学研究所()做了一些这样的研究,看起来几乎肯定是巧合。然而,如果没有令人信服的关于疾病起源的替代解释,仍有怀疑的余地。

2003年疫情背后的病毒来源--一些病毒学家现在讽刺地称其为“经典”--在很大程度上是由施正力研究员确立的,她有时在中国媒体上被称为“蝙蝠夫人”。在一段时间里,她和她的团队走访了全国各地的偏远地区,寻找蝙蝠或它们鸟粪中的-o的近亲。他们在云南一个满是马蹄蝠的山洞里发现了一只。

正是在这些研究过程中收集的病毒基因组中,科学家们现在发现了与O最接近的蝙蝠病毒。云南省同一洞穴中聚集的一种名为a13的毒株与这种新病毒的基因序列有96%的同源性。A13不是该病毒的祖先。它更像是它的表亲。悉尼大学的病毒学家爱德华·霍姆斯(Edward Holmes)估计,两者之间4%的差异代表着与一些共同的先例至少20年的进化分歧,可能更多的是50年左右。

尽管从理论上说,蝙蝠可能已经将一种从前身直接传给人类的病毒传染给了人类,但专家们发现这个想法不太可能。蝙蝠病毒看起来与-o-2病毒有特定的不同之处。在-o-2中,病毒颗粒表面的刺突蛋白有一个受体结合域(),它擅长粘附到病毒感染的人类细胞表面的特定分子上。蝙蝠体内的冠状病毒是不一样的。

最近的一项研究表明-o-2是天然基因组重组的产物。感染同一宿主的不同冠状病毒非常乐意交换基因组片段。如果一种类似于13的蝙蝠病毒进入一种已经感染了冠状病毒的动物体内,这种冠状病毒号称更适合感染人类,那么很可能会出现一种基本上更适合人类的狂热病毒。这就是-O-2的样子。

早些时候,人们普遍认为中间宿主很可能是武汉华南海鲜野生动物市场出售的一个物种,在那里,从浣熊到雪貂,从近到远,各种动物都挤在不卫生的条件下。许多早期的人类冠状病毒病例都与这个市场有关。乔纳森·爱泼斯坦(Jonathan Epstein)是生态健康联盟(EcoHealth Alliance,An)的科学副总裁,他说,在市场上585个不同表面的棉签中,约有33个-o-2呈阳性。他们都来自以出售野生动物著称的地区。这几乎是间接证据所能提供的最有力的证据。

第一个受到严重怀疑的动物是穿山甲。在穿山甲中发现的一种冠状病毒与-o-2的病毒基本相同,这表明它可能是蝙蝠病毒在变成-o-2的过程中与之重组的病毒。穿山甲被用于传统医学,虽然它们是濒危的,但在菜单上仍然可以找到它们。显然没有它们在华南市场交易的记录。但考虑到这种交易是非法的,而且这样的记录现在看起来相当有罪,这很难证明它们不是非法的。

已知穿山甲携带病毒,而-o-2可能从中感染了与人类相容的病毒,这一事实无疑是有启发意义的。但是一系列其他动物也可能携带这样的病毒;只是科学家们还没有彻底研究所有的病毒。In-O-2不仅用于攻击人类的细胞,而且可能还用于攻击穿山甲。它也提供了进入其他物种中类似细胞的途径。最近几周,人们发现-o-2已经从人类进化到了家猫、饲养的水貂和老虎。有一些证据表明它实际上可以在猫之间传播,这使得人们可以想象它们是中间人-尽管到目前为止还没有证据表明猫感染了人类。

市场作为武汉疫情背后的人类感染场所的吸引力仍然很强;广东的一个市场被指责为疫情传播的罪魁祸首。然而,如果没有已知的中间体,对它不利的证据仍然是间接的。虽然许多早期人类病例与市场有关,但许多病例与市场无关。他们可能以一种未知的方式与市场有联系的人联系在一起。但谁也不能肯定。

在早期患者中发现的病毒基因组如此相似,以至于强烈表明病毒只从中间宿主传播给人一次。根据基因组分化的速度估计,这种转移的最早时间是2019年10月初。如果这是正确的,那么在12月初武汉出现第一例官方病例之前,几乎可以肯定的是,在武汉出现第一例官方病例之前,几乎可以肯定的是,有一些感染并不严重,或者没有到达医院,或者没有被认为是奇怪的。这些早期的案例可能发生在其他地方。

纽约哥伦比亚大学(Columbia University)感染和免疫中心主任伊恩·利普金(Ian Lipkin)正在与中国研究人员合作,检测去年年底从中国各地肺炎患者身上采集的血液样本,看看是否有证据表明病毒已经从其他地方传播到武汉。如果有,那么它进入华南市场可能不是关在笼子里,而是用两条腿。这个市场既受到游客的欢迎,也受到当地人的欢迎,而且靠近汉口火车站,汉口火车站是中国高铁网络的枢纽。

进一步的研究可能会使病毒何时、何地和如何进入人体变得更加清楚。在更广泛的可能的中间物种中,还有更多的病毒搜寻的余地。恩巴雷克博士说,如果有可能对那些最早感染冠状病毒的人进行详细的访谈,那么基因采样就可以更有针对性,如果运气好的话,可能会找到源头。但他补充说,这样做所需的时间“可能很快,也可能非常长”。

如果它被证明起源于其他地方,那么这种新病毒在武汉疫情早期阶段的识别可能会被证明要归功于这座城市集中的病毒学技术诀窍,这些技术现在肯定正在被投入到对来自更多来源的更多病毒进行测序中。但是,在对自然溢出做出令人满意的解释之前,武汉疾病预防控制中心和当地另一家研究中心的同样集中的技术诀窍将继续引起人们的怀疑。

2017年,中国第一家生物安全级别为4(-4)的实验室开业--这是一种高遏制设施,用于研究最危险的病原体。史博士在那里的很大一部分后期研究的目的是了解仍然在蝙蝠中传播的病毒有没有可能蔓延到人类群体中。在一次实验中,她和同样来自美国和意大利的葛兴义与美国和意大利的科学家合作,通过将蝙蝠冠状病毒014-o的基因组与感染老鼠的冠状病毒的基因组进行重组,探索了蝙蝠冠状病毒类似疾病的潜力。2015年11月的时事通讯报道说,由此产生的病毒可以“在原代人类气道细胞中高效复制,并在体外达到相当于O型流感流行株的滴度”。4月初,这份时事通讯和所有其他通讯都从该研究所的网站上删除了。

这项研究的结果也发表在“自然医学”上,它证明了-o从蝙蝠跳到人类并不是偶然的;其他蝙蝠冠状病毒也有类似的能力。知道这一点很有用。但是,赋予病原体和潜在病原体额外的力量,以了解它们可能有什么能力,这是一项有争议的工作。他们的支持者坚持认为,这些“获得功能”的实验有重要的用途,比如了解抗药性和病毒用来逃避免疫系统的伎俩。它们还带有明显的风险:它们所依赖的技术可能被滥用;它们的产品可能会泄漏。2011年,为了了解导致1918-19年大流行的流感毒株的特殊毒力,制造了一种增强的禽流感毒株,这引起了广泛的警觉。美国

伦敦国王学院(King‘s College)生物医学和安全专业的菲利帕·伦佐斯(Filippa Lentzos)表示,生物安全领域正在广泛讨论-o-2起源于合法研究的可能性。推测的可能性包括实验室的材料泄漏,以及人类在工作过程中意外感染,无论是在实验室还是在野外。

来自实验室的泄漏,包括-4个实验室,并不是闻所未闻的。世界上最后一个已知的天花病例是由1978年英国一家实验室的泄漏引起的。2007年爆发的口蹄疫也有类似的原因。在美国,涉及埃博拉病毒的意外泄漏和处理不当,以及从较低级别的实验室传来的一种致命的禽流感毒株。在中国,实验室工作人员似乎至少有两次被感染并将其传播给外部接触者。

毫无疑问,生物安全水平较低的实验室也会发生泄漏。但他们这样做了多少还不得而知,部分原因是人们对他们的担忧较少。就像在这个故事的其他部分一样,未知是一个培养皿,投机可以在其中滋生。这可能是人们对武汉疾病预防控制中心实验室感兴趣的部分原因。两名中国科学家在ResearchGate网站上发表的一份预印本随后被删除,这表明那里所做的工作可能令人担忧。据报道,该实验室饲养了动物,其中一项研究包括来自湖北和浙江的数百只蝙蝠,并专门收集病原体。

加州米德尔伯里国际问题研究所(Middlebury Institute Of International Studies)从事化学和生物武器防扩散工作的理查德·皮尔奇(Richard Pilch)表示,可以想象,这种新病毒的一个特征可能是在“传代实验”中出现的,即病原体在宿主之间传播,以研究它们传播能力的进化。这是“多碱基裂解位点”,可能会增强传染性。-o-2在其尖峰蛋白上有这样一个位点。它在蝙蝠冠状病毒中的近亲没有。但是,虽然这样的裂解位点可能是通过传代产生的,但没有证据表明,在这种情况下,它确实出现了。当病毒从一个宿主传播到另一个宿主时,它也可能以正常的方式进化。同时,福尔摩斯博士说,“没有证据表明-o-2……起源于中国武汉的一个实验室。”尽管其他人对巧合和可能性进行了猜测,但到目前为止,还没有人能够破坏这一说法。

许多科学家认为,随着如此多的生物学家积极寻找蝙蝠病毒,获得功能的工作变得越来越普遍,世界在某个时候发生实验室衍生的大流行的风险越来越大。皮尔奇博士说:“我对这场大流行最大的希望之一是我们能解决这个问题--这真的让我很担心。”今天,在30个国家大约有70-4个地点。当局计划兴建更多这类设施。

不过,再说一次,有必要考虑未知的情况。世界各地每年都有数以万计的呼吸系统疾病致死病例,其原因不明。其中一些可能是未被识别的人畜共患病的结果。这些威胁是否真的存在,以及这些威胁可能会如何累积,这一问题值得关注。这种关注需要实验室。它还需要一定程度的公开合作,而美国现在正在通过指责和削减资金来降低这种合作,而中国已经采取措施从源头上进行压制。这种压制对国家没有任何帮助;事实上,通过支持投机,它可能会损害国家。。

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这篇文章发表在印刷版的科技版上,标题为“只连接”。