新冠病毒到底是不是人工合成的？最新的證據來了

 專家：曾維根，首都醫科大學附屬北京朝陽醫院普外科醫生

新冠病毒的疫情正在全球蔓延，關于病毒的起源，目前還沒有結論。近日，來自美國、英國、澳大利亞共6位頂尖科學家在權威的Nature Medicine期刊發文，指出了病毒的可能來源。

 

新冠病毒有三個不一樣的特點

通過對新型冠狀病毒進行基因分析，并且與其他已知的冠狀病毒相比較，科學家們發現了新冠病毒有三個顯著的特點。

1. 與ACE2受體的結合方式很獨特

與SARS冠狀病毒一樣，新型冠狀病毒也是與人類的ACE2受體結合，然后進入到人類的細胞，引起感染。可以簡單理解為，病毒上面有鑰匙，可以打開我們人類細胞上的鎖，病毒開門之后，進入人體細胞。

然而，分析SARS冠狀病毒和新冠病毒的受體結合域（RBD），我們發現這兩種病毒受體結合域的結構，很不一樣。受體結合域有6個氨基酸，與SARS的結合域相比較，新冠病毒有5個氨基酸是不一樣的。

也就是說，新冠病毒采取了不一樣的結合方式，進入到人類的細胞，盡管是同一個鎖，新冠病毒的鑰匙與SRAS冠狀病毒的鑰匙，是不一樣的。

2. S蛋白上面有多堿基酶切位點

S蛋白也叫spike蛋白，是冠狀病毒表面突出的蛋白。新冠病毒的受體結合域也是在S蛋白上，S蛋白有兩個亞基，S1和S2.研究發現S蛋白的S1和S2亞基交界處有一個多堿基酶切位點（RRAR）。

這使得弗林和其他蛋白酶可以識別這個酶切位點，可以對S蛋白進行切割，這可能會打開S蛋白的結構。酶切位點的確切作用不知道，需要進一步研究，但是在流感病毒也觀察到了類似的結構，酶切位點有可能會增加新冠病毒的致病力。

3. O-連接型聚糖結構

與其他冠狀病毒相比較，新冠病毒的S蛋白上面，還多了O-連接型聚糖結構。O-連接型聚糖結構，糖類可以與蛋白質進行連接。

O-連接型聚糖結構的具體作用未知，但是可以產生一個“粘蛋白樣結構域”，以保護新冠病毒S蛋白上的某些潛在表位或關鍵氨基酸。

目前已知的是，一些病毒會利用粘蛋白樣結構域作為免疫逃避的糖鏈屏障。也就是說，O-連接型聚糖結構可能會幫助新冠病毒提供保護，免受免疫打擊。

請記住新冠病毒這三個不一樣的特點，對于推測病毒的起源，非常重要。

新冠病毒不是人工合成的兩個理由

新冠病毒，最可能來自于自然選擇，而不是人工合成，主要有兩個理由：

第一，獨特的受體結合方式

在前面我們說了，新冠病毒雖然也是通過ACE2進入人體細胞，但是新冠病毒的受體結合域不同于SARS病毒，這種結合方式，是以前沒有出現過的，在計算機模型上面，這種結合方式是不太理想的。

 

換句話說，新冠病毒與ACE2的結合能力很強，但是結合方式是我們以前沒有見過的，如果是人工合成的病毒，我們不太可能采取這樣一種從來沒有出現過的結合方式，而是病毒自然突變的可能性大。

第二，未發現基因編輯的證據

如果新冠病毒是由人工合成的，我們進行了基因操作，我們應該看到對冠狀病毒使用了反向遺傳學系統，但情況并非如此，因為遺傳數據顯示，新冠病毒并非源自任何以前使用過的病毒骨架。

根據這兩個最重要的證據，科學家們推測，新冠病毒不是人工合成的，而是自然突變導致的，并且提示有兩種可能性。

新冠病毒的兩個可能起源

第一，在動物宿主中進行自然選擇

新冠病毒先在動物之間傳播，在傳播的過程中發生了變異，獲得了新冠病毒所有的三個獨特的特點：與ACE2獨特的結合方式，獨特的受體結合域；多堿基酶切位點；O-連接型聚糖結構。

然而，目前還沒有找到這樣的動物宿主，盡管來自中華菊頭蝠的冠狀病毒RaTG13和新冠病毒在全基因組層面上有大約96%的相似性，但兩者的受體結合域有很大差異，這表明它可能無法有效地與人類ACE2結合。也就是說，蝙蝠中的冠狀病毒，不可能直接感染人類。

馬來穿山甲中發現一種冠狀病毒，與新冠病毒的受體結合域表現出高度相似，包括6個關鍵氨基酸是一致的，但是無論是穿山甲還是蝙蝠體內的冠狀病毒，它們都沒有多堿基酶切位點。

也就是說，新冠病毒的中間宿主，我們可能還沒有找到，他可能是一種較高種群密度、并且ACE2基因類似于人類同源蛋白的生物，只有這樣，才能在不斷地傳代中，產生突變，獲得多堿基酶切位點。

如果真的是這樣，新冠病毒可能一直存在于自然界的某種動物中，即使我們此次戰勝了新冠病毒。那么，新冠病毒還有可能會卷土重來，因為我們還沒有找到這個中間宿主。

第二，在人與人之間傳播突變

還有一種可能，新冠病毒的祖先可能直接感染了人類。隨后在人與人之間傳播，在傳播的過程中，適應人類，產生基因突變。

我們在穿山甲的體內發現了一種冠狀病毒，擁有與新冠病毒一樣的受體結合域，從理論上來說，是可以感染人類的。

如果是這種情況，那么病毒首先在人類之間傳播，在這個過程中發生了突變，從而獲得了多堿基酶切位點這樣的特點。

一旦病毒獲得了這些適應，就將帶來疫情的暴發，進而產生足夠大且異常的肺炎病例群，醫療監控系統被觸發，并發現了病毒。

如果是這種情況，如果疫情能夠得到控制，新冠病毒的疫情不太可能再次爆發，因為基因突變是隨機的，想要再次獲得這樣的突變，是有難度的。

新冠病毒或是實驗室？

有沒有可能是實驗室泄露的可能？很多實驗室都一直在培養冠狀病毒，進行一些研究。

但是，在體外或者體內培養的過程中，想要獲得新冠病毒的三個特征，是非常苦難的，此前從未有過類似的報道。

從理論上來說，在體外培養的過程中，可能出現受體結合域突變，產生新冠病毒的受體結合域。但是，我們在穿山甲中發現了具有幾乎相同結合域的冠狀病毒，這為解釋新冠病毒是如何通過重組或突變獲得這些RBDs提供了一個更有力、更簡潔的解釋。

同時，多堿基酶切位點或O-連接型聚糖結構的存在也反對了基于實驗室培養的假設。因為只有在細胞培養物或動物中長時間傳播低致病性禽流感病毒的情況下，才能產生多堿基酶切位點。

此外，如果真的通過細胞培養或動物傳代產生新冠病毒，則需要事先分離具有非常高遺傳相似性的祖病毒，在具有人類同源ACE2受體的動物中大量傳代，但這些工作此前從未有報道。

同時獲得O-連接型聚糖結構的可能性也不大，因為這種突變通常表明免疫系統的參與，這在體外是不存在的。

綜合目前的研究結果，作者們認為新冠病毒不是來自于人工合成，也不是實驗室泄露，而是來自大自然。