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传武汉病毒所是新冠病毒源头 人为制造新病毒

日期:2020年02月06日 20:41 来源:澎湃新闻 作者:佚名

印度论文称病毒是人为拼接并有HIV病毒片段,遭同行恶评已撤稿

如果说“新冠病毒早就出现”的猜测只是出于部分没有专业知识的群体,那么生物预印本网站 bioRxiv在1月31日上线的一篇论文则引发了一波学术界讨论。

bioRxiv是一个免费的在线档案和分发服务,用于生命科学中未经发表的预印本,由非营利性的知名研究实验室——美国冷泉港实验室(CSHL)运营。一般而言,预印本是科研论文的完成草稿,由作者上传到公开的资料库,如果论文后续还有经过修改,也可以继续上传,但旧的版本会继续存在,在预印本发表后的论文依然可以向期刊投稿。

值得注意的是,bioRxiv在线发布预印本之前,文章不经过同行评审、编辑或排版。

这篇论文出自印度德里大学和印度理工学院的研究团队,他们对比了新冠病毒和SARS的刺突蛋白序列,发现新冠病毒的刺突蛋白比SARS病毒的同源蛋白上多出来了4个独立的短肽段(6-12个氨基酸左右)。作者由此指出,多出来的4个短肽段是新冠病毒独有的,其他冠状病毒没有。

在数据库中比对搜索之后进而得出结论:这4段多出来的短肽段和HIV-1中的gp120和Gag蛋白高度相似。作者认为这一切并非偶然,通过一些结构3D模拟,他们猜测这些多出来的短肽段可能对新型冠状病毒与其受体的结合有关。

尤其引发外界猜疑的是,印度团队在论文摘要中指出“这不太可能在自然界偶然发生”,在结论部分再次写道,“新冠病毒棘突蛋白与HIV-1 gp120和Gag蛋白不寻常的相似性不太可能是偶然现象”。

这篇论文令外界的一些阴谋论者直接认为新冠病毒“源自实验室”。

但这篇文章很快被其他专业学者批驳。美国华盛顿大学医学系和基因组科学系副教授、Fred Hutchinson癌症研究中心生物信息学专家Trevor Bedford在推特上公布了自己重复比对的结果,他确认这些短插入序列确实存在于新冠病毒中,但是这些插入序列与相当多物种的序列都能匹配,其中大部分甚至不是病毒。印度学者声称独有的HIV病毒蛋白根本不在序列对比排名的前列。

华中科技大学生命科学与技术学院生物医学工程系教授薛宇在接受澎湃新闻记者采访时表示,他不认为新冠病毒来源于实验室。2月5日下午,薛宇在科学网博客上也详细阐述了其个人观点。

薛宇认为,在各种各样的质疑新冠病毒可能源自实验室的文章,水准最高的是美国纯净和应用知识研究所(Institute for Pure and Applied Knowledge, IPAK)的创立者及首席执行官Dr。 James Lyons-Weiler在网上贴的两篇英文的技术贴。

薛宇称,“他猜测源自实验室,最主要的证据是发现了一段仅在新冠病毒中存在,而其他病毒中不存在的长度为1378bp的插入片段,也就是他定义的INS1378。他后面所有的推测,都基于这个前提。”

“我做的事情,是把他提供的这段序列提交到数据库里,发现INS1378在许多的冠状病毒里都存在相似片段,那就表明这段序列不是新冠专属的,James根据这个片段做得所有推测就都不成立了。”薛宇表示。

薛宇还着重提到一点,如果新冠病毒源自实验室泄漏的RaTG13,这个泄漏事件应当至少在6.6年之前,且野外必须能够找到大量的、介于2019-nCoV和BatCoV RaTG13之间,且与2019-nCoV具有更高相似度的病毒菌株。

当然,也有人提出实验室培养条件下或会加快病毒突变速率。薛宇对澎湃新闻再次强调,“关于新冠病毒的突变速率,比较严谨的估算约为我使用的突变速率的1/3,所以我已经尽可能高估新冠的突变速率,就是防止别人在这个地方做文章。”

他还表示:需要注意的是,目前的分析表明,2019-nCoV的进化速率比较低,有研究者估算2019-nCoV的突变率是2.067×10^-4个碱基/位点/年(http://virological.org/t/temporal-signal-and-the-evolutionary-rate-of-2019-n-cov-using-47-genomes-collected-by-feb-01-2020/379),换算之后大约是每年全基因组6个碱基突变,远比我假设的突变率要低。另外,也有学者使用不同的模型,估算2019-nCoV的突变速率约为0.42 x 10^-3 – 1.89 x 10^-3,这个数字也比我使用的要小。因此,我们估算2019-nCoV每年大约突变90个碱基位点,这个数字可以认为是上限。

美国得克萨斯州立大学圣安东尼奥医学中心微生物和免疫系终身教授项焰在一份评论中也指出,结合其他冠状病毒的假定突变率估计,RaTG13和nCoV-2019这两种病毒可能在25到65年前有一个共同的祖先。

值得一提的是,前述印度团队已撤下了上述引发风波的论文。论文的作者之一在BioRxiv平台上留言称:这是初始研究。我们无意于为阴谋论提供原材料。尽管我们尊重科研同行在BioRxiv及其他地方的批评与评论,但这个故事已经在社交平台和新闻媒体上以不同的方式阐释和分享了。为避免在世界范围内造成进一步的误解和混乱,我们决定撤回预印本,并在重新分析后提交修正版。

石正丽本人在2月2日发布的那条朋友圈也特地提到,“印度学者已经决定撤回这篇预印本文章”。

研制SARS转基因病毒?石正丽只是第14作者,实验在美国进行

围绕石正丽实验室是“病毒源头”的“依据”之一还包括其2015年11月参与发表在《自然-医学》(Nature Medicine)上的另一篇论文。

这篇论文中,研究团队选取了与SARS冠状病毒序列最接近的蝙蝠冠状病毒SHC014毒株来进行病毒改造,随后用于一系列研究。

正如前述周鹏所说,冠状病毒感染人的主要“钥匙”刺突蛋白能否利用受体ACE2取决于其是否进化变异到能感染人的能力。同样,虽然SHC014冠状病毒与SARS冠状病毒同源性很高,但SHC014棘突蛋白与SARS的序列不同,因而据推断其不能感染人的细胞。

研究团队对SARS冠状病毒使用反向遗传学系统,生成并鉴定除了一种小鼠适应的SARS冠状病毒骨架中表达SHC014刺突蛋白的嵌合病毒。反向遗传学是通过定点突变某基因,研究其表型来确定该基因的功能的遗传学研究方法。

结果表明,在SARS冠状病毒骨架中编码SHC014刺突蛋白的2b组病毒可以有效利用SARS受体ACE2的多个直系同源物,在原代人呼吸道细胞中有效增殖。

通过感染小鼠模型的动物实验,研究团队发现,SARS病毒和改造后的嵌合病毒表现出了明显差异。SARS病毒很快引起小鼠体重下降,并在感染后的4天死亡。而在相同病毒滴度条件下(104 PFU),SHC014-MA15虽然能引起小鼠体重下降,但并不致死。和SARS病毒相比,嵌合病毒对呼吸道的感染也远比SARS弱。这说明改造后的SARS病毒毒力下降了很多。

另外,对于ACE2缺失的小鼠,改造后的SARS病毒无法诱发任何症状,这说明ACE2对于SARS病毒的感染是必须的。

论文内容明确之后,武汉病毒所的石正丽研究员具体负责了哪些工作?实际上,该论文共有15名作者,石正丽排在第14位,且非通讯作者。

论文最后的“作者贡献”部分明确了个人分工,石正丽仅提供了SHC014棘突蛋白序列,并未参与实验或撰写论文。

除了石正丽以外,中科院武汉病毒研究所的另一名科研人员葛行义负责假型实验(一种预实验)。

论文的第一作者、美国得克萨斯大学医学分校微生物与免疫学教授Vineet D。 Menachery负责设计、协调和执行实验,同时完成分析并撰写手稿,实验的设计和实施也都是在北卡罗来纳大学教堂山分校的实验室进行。

研究团队的这项研究曾让外界质疑,改造后的新病毒是否会从实验室泄漏?《自然》资深记者Declan Butler在2015年撰写的一篇报道也被截取部分内容用以佐证类似质疑。例如,法国巴黎巴斯德(Pasteur)研究所的病毒学家Simon Wain Hobson指出,“如果病毒逃脱,那么谁也无法预测它的传播轨迹。”

值得注意的是,就目前病毒由人工设计改造的流言,美国罗格斯大学的分子生物学家、瓦克斯曼微生物研究所实验室主任Richard Ebright在接受澎湃新闻采访时,明确表示反对。“病毒已经完成基因组测序,没有可靠证据表明该病毒是人工设计的。”

不过,他说目前也不能排除疫情通过实验室事故进入人群的可能性。

对于人为泄漏这一点,项焰在前述评论中也指出,RaTG13是石正丽他们几年前在云南省的蝙蝠中检测到的,但他们在此之前并没有 RaTG13的活病毒和全序列。他认为,2019-nCoV是一个从来没见过的新病毒,在实验室目前也没有和2019-nCoV最接近的蝙蝠冠状病毒RaTG13的活病毒,说2019-nCoV是实验室泄漏出来的是没有根据的。

而石正丽本人在回应财新网时则表示,“阴谋论者不相信科学。我希望国家专业部门来调查,给我们一个清白。”

实际上,前述病毒学家Hobson被认为是站在病毒“功能获得性研究”(GOF)的批评阵营。所谓的病毒“功能获得性研究”是指在实验室中增加病原体的毒力、易传播性或宿主范围,以研究病毒的特性及评估新兴传染病。这一研究方法在美国科学家中褒贬不一。

Ebright也持类似观点,他表示美国和中国在蝙蝠冠状病毒监测和蝙蝠冠状病毒功能获得研究上花费了数百万美元,“如果这些研究资金被用于开发冠状病毒疫苗和抗病毒药物,而不是被错误地用于监测冠状病毒和功能获得性研究,那么现在就有可能有疫苗或抗病毒药物来应对当前的疫情。”
 
不过,上述发表在《自然-医学》上的这篇论文在最后部分也特别指出,必须注意该研究进行的背景:美国政府强制暂停了“功能获得性研究”,但嵌合病毒如SHC014-MA15的产生预计不会增加致病性。2013年10月,美国国立卫生研究院(NIH)暂停了对所有此类研究的资助,但上述实验始于禁令之前,NIH也认为该实验的风险并没有达到令其暂停的程度,允许其在该机构审查期间继续进行,最后得以发表。

对于该论文的目的,摘要部分即明确提到,严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸系统综合征(MERS-CoV)的出现,突显了病毒跨物种传播事件的威胁,更是导致了疫情在人类社会中暴发。研究者研究了目前在中华菊头蝠中流行的SARS样病毒SHC014-CoV成为人类疾病的潜在可能。

(原标题:武汉病毒所是疫情源头?无事实依据,学者呼吁不要凭空假设)


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