作者|李静
编辑|陈晓雪
继“新冠肺炎是一种插入了HIV基因的人工病毒”的谣言之后，“新冠肺炎是国内科学家制造并泄露的”成为新的热点谣言。尤其是来自的史团队被推到了风口浪尖。
这个谣言源于2015年发表在《自然-医学》上的一篇论文。在这篇论文中，研究人员对SARS病毒进行了改造，用蝙蝠携带的另一种冠状病毒的同源蛋白替换了其引起人类感染的关键蛋白，发现SARS病毒虽然毒力减弱，但仍能感染人类呼吸道上皮细胞。
很多媒体断章取义地解读了这篇论文，并将其描述为“科学家创造了可以感染人的嵌合病毒”，进一步演绎了这场疫情是人为病毒泄露的谣言。但恰恰相反，本研究是将能感染人的SARS病毒转化为毒力较弱的嵌合病毒，从而研究高度危险的SARS病毒是如何进化的，评估感染相关蛋白突变导致新病毒爆发的可能性。
“人工超级病毒”？错误的解释
为了理解为什么这个谣言是错误和荒谬的，我们需要详细了解这项研究做了什么。
在阅读以下内容之前，我们要注意四个名词:SHC014冠状病毒、SASRS病毒、ACE2和棘突蛋白。
由于SARS病毒已被证实是由中华菊蝠感染的冠状病毒进化而来，研究人员想搞清楚蝙蝠携带的其他冠状病毒是否也有类似感染人类的可能性。
冠状病毒通过将病毒包膜表面的棘突蛋白与人体细胞上一种叫做ACE2的蛋白结合来感染人。大多数冠状病毒株的棘突蛋白不能很好地与人ACE2结合，但通过进化，SARS病毒和新型冠状病毒已经独立获得了与人ACE2结合的能力，从而导致了感染人的能力。
研究人员选择了与SARS冠状病毒序列最接近的SHC014冠状病毒株。虽然与SARS冠状病毒同源性最高，但SHC014的棘突蛋白在与人ACE2结合的关键位点与SARS序列不同，因此不能感染人细胞。
研究人员用SHC014棘突蛋白的相应部分替换了SARS病毒中与ACE2结合的棘突蛋白的一小部分。预计经修饰的嵌合病毒不会感染人类细胞。然而，结果表明，与预期相反，修饰的非典病毒仍然可以在体外感染人呼吸道上皮细胞和组织，并在细胞中增殖。而且，感染仍然依赖于ACE2，这表明尽管SHC014的棘突蛋白不如SARS的棘突蛋白强，但它仍然可以利用ACE2感染人体细胞。
此外，与许多媒体描述的“科学家制造超级毒株”相反，这个实验是将毒性较高的SARS毒株转化为毒性较低的毒株。
注:上图左侧为病毒在人肺癌细胞系Calu-3 2B4中的增殖，右侧为病毒在人呼吸道上皮细胞中的增殖。黑色曲线为SARS病毒，绿色曲线为修饰嵌合病毒。
通过感染小鼠模型的实验，SARS病毒与改良嵌合病毒有明显的区别。非典病毒很快导致小鼠体重下降，并在感染后4天死亡。在相同病毒滴度下，SHC014-MA15可引起小鼠体重减轻，但不致命。
注:左图为小鼠体重变化，右图为病毒在肺部复制。黑色曲线为SARS病毒，绿色曲线为修饰嵌合病毒。
与SARS病毒相比，嵌合病毒对呼吸道的感染远远弱于SARS病毒。这说明改造后的SARS病毒毒力确实下降了很多。此外，修饰后的SARS病毒不能在ACE2缺乏的小鼠中诱导任何症状，这表明ACE2是SARS病毒感染所必需的。
注:图为小鼠呼吸道SARS-CoV免疫染色。左图为SARS病毒，右图为修饰后的嵌合病毒。
作为对照，研究小组还测试了野生型SHC014冠状病毒的毒力。体外细胞实验和小鼠模型均表明SHC014毒性很弱。因此，研究人员得出结论，SARS病毒的毒力不仅来源于棘突蛋白，其骨架部分也导致了SHC014冠状病毒对人类的传染性和毒性远高于后者，且与其具有高度同源性。
由此可见，本研究可以通过对SARS病毒进行修饰来降低其毒力，从而研究SARS病毒为什么对人类更具传染性和毒性。而且，研究人员还发现蝙蝠体内的SHC014冠状病毒比SARS弱，但其与SARS病毒骨架组装的棘突蛋白仍能感染人。这说明蝙蝠携带的各种冠状病毒仍然是潜在的威胁，它们可以通过积累突变逐渐进化，从而达到像SARS病毒那样的感染能力。
显然，这项研究是为了研究自然界中存在的一种病毒株的功能。这与“中美科学家制造转基因病毒让新病毒感染人类”等缺乏基础依据的谣言相去甚远。
很多人担心，既然科学家可以通过改造来削弱病毒，那么是否可以做类似的实验来增强病毒的毒力呢？其实一方面，基因的功能“变坏”比“变好”容易得多；另一方面，科学伦理也要求不能创造超出自然风险的新物种。就这个实验而言，也遵循了不强化天然病毒的基本伦理原则。
石的团队在这项工作中做了什么？
此外，在这项工作中，石的团队并没有参与主要研究。文章投稿部分明确表示，史教授只提供了SHC014病毒棘突蛋白的序列和质粒，其团队的一名成员提供了假型试验的数据。嵌合病毒的实验都是由拉尔夫·巴里克完成的，他是北卡罗来纳大学教堂山分校的一组研究人员。不幸的是，许多人以此为证据攻击史，制造了一种“人造超级病毒”。
新型冠状病毒有可能泄露给实验室吗？
许多人担心新型冠状病毒是否是实验室泄漏。其实答案很简单:实验室生产的所有病毒都是反向遗传操作，即通过人工合成或剪接从自然界扩增的基因片段而制成。缝合的过程中会留下缝合痕迹，就像把两块布缝在一起会留下缝线一样。
因此，人工制造的病毒很容易通过测序来识别。如果实验室改造的病毒泄露导致疫情，其基因序列会立即揭示其来源。就像众所周知的法医案件一样，DNA永远不会欺骗法官。
在这篇论文中，作者清楚地展示了他们是如何将SHC014病毒的刺突蛋白基因拼接到SARS冠状病毒的骨架中的。嵌合病毒的基因序列和本文冠状病毒的序列已经发表，任何有专业能力的人都可以分析。这次疫情中的新型冠状病毒在病毒骨架和关键感染基因棘突蛋白序列方面与上述研究的嵌合病毒有很大不同。
同时，目前的生物信息学分析显示，没有直接可信的证据表明2019-nCoV病毒有任何人为改造的痕迹。
还有哪些不实谣言？
更离谱的是，网上还有一些关于实验动物泄露的猜测，有人甚至把自己实验室和其他实验室动物管理不善的“经验”直接推给了史团队。
有生物实验背景的人都知道，并不是所有的生物实验室都能操作高致病性病毒。比如上一篇论文中的嵌合病毒实验是在生物安全四级实验室完成的。P4实验室不仅是一个完全封闭的负压环境，而且所有进出的材料都经过了最严格的注册和销毁等监管程序。可以说，这类实验室的硬件和软件保证了即使空气体也不会泄露，更不用说活体动物了。
而且网上的提问充满了模糊的指责，比如“你论文发表的实验数据和疾控中心基因的对比”，并没有说明是什么实验数据，也没有说明是什么疾控中心基因。类似的话比比皆是。
面对谣言，科学界能做些什么？
石团队在今年2月初发表在《自然》杂志上的论文表明与蝙蝠冠状病毒的序列同源性极高，这是其团队对冠状病毒积累研究的延续。研究结果为冠状病毒发病机制和病毒溯源研究提供了重要依据。
与2003年的非典疫情相比，中国科学家的表现可以说是极其出色。疾病的罪魁祸首在很短的时间内就被分离鉴定出来，病毒的基因序列也在第一时间向科学界公布。令人惊讶的是，我们应该为拥有这样一群世界级的科学家而感到自豪，但相反，那些知识贫乏甚至别有用心的人却抹黑或诽谤这些杰出的贡献。
回到拉尔夫·巴里克团队发表的嵌合冠状病毒研究。科学家在严格的安全条件下研究的结果是证明野生蝙蝠携带的冠状病毒很可能会积累突变，获得再次感染人类的能力。具有讽刺意味的是，这项本应得到足够重视的研究，不仅没能阻止新疫情，反而被阴谋论者曲解为新疫情中“泄露病毒”的罪魁祸首。
阴谋论是经久不衰的谣言载体。我们已经看到了无数的形式，并将看到更多。但即使不是特定领域的专家，只要具备基本的理性质疑能力和信息获取能力，也能避免陷入信息陷阱。近日，关于“新冠肺炎被人为插入HIV基因片段”的广泛谣言，第一时间被很多业内人士驳斥。
虽然人们常说“谣言张嘴，谣言断腿”，但科学永远经得起时间的考验。在信息快速传播的时代，谣言比以往任何时候都更容易传播，但科学界正在以前所未有的距离接近人们。我们看到很多非典的谣言又来了。这次不同的是，一大批专业人士站在了科普、辟谣的第一线。这不仅大大消除了许多谣言的负面影响，而且在一定程度上提高了人们的科学素养。我们期待中国科学家在对抗病毒和科学谣言的双线作战中取得更加突出的成就。
附件:
评论:在实验室泄露的声明中，CoV-2019是没有根据的
作者|向岩
石领导的团队最近在《自然》杂志上发表了一篇文章，描述了在武汉肺炎患者中发现新型冠状病毒的过程和分析。他们从5名患者那里获得了病毒的完整序列，并与已知的病毒序列进行了比较，发现这是一种新病毒。
这种新病毒在短区域内与蝙蝠冠状病毒RaTG13具有高度序列同源性。几年前，史在云南省的蝙蝠中检测到RaTG13，但它们以前没有RaTG13的活病毒和全序列。因此，他们从保存的RNA样本中测量了RaTG13的全序列，发现RaTG13和nCoV-2019的全基因组序列具有96.2%的同源性，有近1100个碱基的差异。
结合其他冠状病毒的假设突变率，RaTG13和nCoV-2019可能在25至65年前有一个共同的祖先。这表明这两种病毒是近亲。相比之下，SARS病毒和2019-nCoV共享约80%的全基因组序列同源性，而且是进一步的亲缘关系。CoV-2019是一种前所未见的新病毒。目前实验室还没有最接近CoV-2019的蝙蝠冠状病毒RaTG13的活病毒。说CoV-2019是实验室泄露的说法是没有根据的。
史团队为什么要在动物身上研究病毒？因为要有效预防像非典这样的新型传染病，就要研究非典病毒从哪里来，是否有其他病毒可以从动物身上传染给人类。
自2004年以来，石团队从中国各省市收集了数千份中国菊头蝠标本，并对其体内病毒进行了分析。2013年，他们在云南省的一个山洞里发现了一群携带SARS样冠状病毒的中国菊蝠。经过测序和序列比对，他们发现这种病毒与2003年爆发的非典病毒有很高的同源性。这一结果表明，非典病毒很可能起源于蝙蝠。该成果获中国国家自然科学奖二等奖。
2015年，美国北卡罗莱纳州的Ralph Baric团队基于石发现的蝙蝠冠状病毒序列，构建了一种活的重组蝙蝠冠状病毒，并发现其可以感染人类细胞，从而预测蝙蝠冠状病毒可能进化为入侵人类，需要密切监测。与RaTG13相比，这种蝙蝠冠状病毒与nCoV-2019相差甚远，在武汉引起肺炎的可能性更小。
2018年，石与另外两个团队一起发现，2016年导致广州仔猪致命疾病的冠状病毒全基因组序列与疫情发生猪场附近蝙蝠洞发现的冠状病毒全基因组序列一致高达98.48%，从而证实广州仔猪致命疾病是蝙蝠冠状病毒引起的。这些研究发现了新病毒的来源，对今后预防新的传染病非常有帮助。
参考材料
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葛晓燕、李俊林、杨晓玲、A.A. Chmura、G. Zhu、J.H. Epstein、J.K. Mazet、B. Hu、W. Zhang、C. Peng、Y. Zhang、C.M. Luo、B. Tan、N. Wang、Y. Zhu、G. Crameri、S.Y. Zhang、L.F. Wang、P. Daszak和Z.L. Shi，使用ace2受体的蝙蝠sars样冠状病毒的分离和鉴定，
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R.卢、赵晓军、李军、牛p、杨斌、吴海峰、王文伟、宋海峰、黄b、朱n、毕、马晓军、詹、王立军、胡天虎、周海峰、胡、周、赵立军、陈俊峰、王俊林、林俊元、谢、马俊杰、刘文杰、王、许文伟、E.C .霍尔姆斯、G.F
文章标题和封面图片来源:疾控中心
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