病毒溯源没那么简单！历史上很多疾病来源至今是谜

这种新的冠状病毒已经扩散到了全世界。每个人都想知道病毒来自哪里。找到致病病毒的来源就是所谓的“病毒追踪”。

“这不仅仅是为了满足好奇心，更重要的是，病毒的可追溯性对传染病的预防和治疗具有重要意义。只有找到病毒的来源，了解病原体是如何发展成为对人类具有致病性的病毒的，我们才能回答病毒是否会再次出现的问题，即人们是否关心它。”中国科学院院士、上海生命科学研究院研究员赵国平在接受记者采访时说。

然而，尽管全世界的科学家都在努力寻找答案，但新冠状病毒的起源似乎仍不确定。“事实上，这不仅仅是新的冠状病毒。人类历史上的许多疾病，如艾滋病和非典型肺炎，在探索其起源方面取得了巨大进展，但它们今天仍在继续。追踪病毒本身的来源是一个科学问题。它非常复杂，需要很长时间，并且具有不确定性。”赵国平说。

基于“科学证明”的可追溯性

发现病原体需要符合科赫定律

“对于追踪未知致病病毒，至少有两个步骤:第一步是首先找到致病病原体，第二步是确定哪种动物首先被感染(或者是自然载体)，即病毒的自然宿主；在这一步中，我们还需要探索病毒从自然宿主传播到受感染人群以及从人传播到人的过程和机制。”赵国平说。

赵国平说，病毒的来源需要证据，这是一个“科学证明”的过程。有两种主要的证据。一是生物学证据，包括病因学、临床和流行病学证据。它的优点是“真实世界”成像，但在采集过程中也存在人为干扰和实验过程中的困难。另一个是分子生物学证据，包括基因组测序、抗体检测等。它的优点是“精确”，但不容易与生物证据建立联系。

要找到病原体，需要满足科赫定律。中国疾病预防控制中心病毒性疾病预防控制研究所的吴研究员说，科赫定律是由德国细菌学家罗伯特·科赫提出的。它指的是将病毒确定为致病微生物的四个标准:相同的微生物出现在每种情况下，并且在健康人中不存在。从宿主中分离这些微生物并在培养基中获得纯培养物；用这种微生物的纯培养物接种健康和敏感的宿主将导致同样的疾病复发。这种微生物可以从实验性疾病的宿主中分离并再次培养。

当非典爆发时，荷兰伊拉斯谟大学的两个研究小组证实非典病毒是非典的病原体。他们让吃螃蟹的猕猴感染了非典病毒，表现出与人类感染非典病毒相似的症状。从受感染的猴子中分离的病毒与最初接种时的病毒相同，并且可以在受感染的猴子中检测到非典特异性血清转化。

不过，吴表示，找到病原体只是追查源头的第一步。中国的菊头蝠是否是非典的自然宿主，以及它携带的病毒是如何变异成由果子狸携带的病毒，仍需要进一步研究。

“完全按照科赫定律找到病原体需要很长时间。在当今时代，需要分子生物学方法，如血清转化和基因测序，来加快对可疑“病原体”的鉴定，以确定它们属于什么物种，以及它们是否是尚未被识别的新物种。从追根溯源的整个过程来看，生物学和分子生物学两大技术所获得的信息‘证据’必须汇集成一条链，并相互验证，才能真正完成任务。”赵国平补充道。

“零号病人”是追踪源头的重点和难点。

一般来说，病毒追踪有两条途径，一条是流行病学调查，另一条是动物和环境中的病毒分布调查南方医科大学生物安全三级实验室主任赵伟说。

赵伟说，对一般传染病起源的流行病学调查是从第一个发现病人的接触史开始的，即寻找“零号病人”，但寻找起来就更困难了。

以艾滋病为例。从1980年10月到1981年5月，美国洛杉矶的五名先前健康的年轻人感染了卡氏肺囊虫肺炎，这是一种非常罕见且严重的感染，通常只发生在严重免疫缺陷的人群中。五名年轻人的状况迅速恶化，据报道，已有两人死亡。这是第一个被发现的艾滋病患者，但当时人们推测这种疾病已经在世界上传播了很长时间。

八年后，在1988年，一项研究发现早期的美国病人。研究人员测试了1968年一个名叫罗伯特·雷福德的15岁少年留下的组织样本，发现它们呈艾滋病毒阳性。然后在过去的10年里，1998年，科学家在刚果首都金沙萨发现了一份1959年的血样，并发现血样中含有HIV-1。目前，这是可以追溯到的最早的“零病人”。但他真的是“零”数吗，这还不清楚。

其次，研究病毒在动物和环境中的分布是最直接和最重要的手段。赵伟说，如果科学家发现非洲南部的灵长目动物中有SIV病毒，这种病毒非常类似于艾滋病病毒——猴免疫缺陷病毒。因此，一些科学家提出了“受伤的猎人”理论，即受伤的猎人在灵长类动物中接触到病毒并首先被感染。埃博拉出血热是现代最危险的传染病之一，目前大多数科学家认为它起源于果蝠，因为有不同种类的果蝠可以在撒哈拉非洲中部和南部传播病毒。

近年来，生物信息学技术取得了快速发展。科学家可以通过基因同源性比较来确定不同病毒株之间的遗传关系和传播过程，甚至通过“分子时钟理论”来计算某一病毒的起源时间。然而，就可追溯性而言，这些不能取代传统的流行病学调查。

在赵国平看来，从自然来源追踪新病毒的来源就像刑事警察破案一样。当警察到达犯罪现场时，他们首先收集证据，然后以多种方式进行调查以形成各种假设。坚持到底，排除和寻找新的证据，新的线索，最终找到嫌疑人。与此同时，犯罪嫌疑人供认了犯罪过程，并确定了第一犯罪现场和犯罪工具的藏匿地点，这与所获得的证据相互印证。这些链接中的任何问题都可能导致没有结果。

很难追溯到源头。每个人都应该有合理的期望。

病毒非常狡猾，尤其是基因由核糖核酸而不是脱氧核糖核酸组成的病毒，更容易变异，变异程度更高，速度更快。

赵国平介绍说冠状病毒是一种更狡猾的核糖核酸病毒。它的基因组相对较大(是艾滋病毒的3倍)，也容易发生大片段变异，包括缺失和重组。当然，绝大多数突变对病毒的生长和繁殖是有害的，因此它们在病毒复制过程中被自然消除。

赵国平认为，在跨物种传播的过程中，病毒需要积累那些适应新宿主(人类)的突变，并形成一个在人群中传播的“可传播克隆”，即现在被反复检测和测序并传播到世界各地的病毒株。然而，这一早期积累过程中的大多数变异都没有明显的人类感染“表型”，被发现的概率自然很低。但这正是追踪源头所需的“科学证据”。

以非典为例，自其爆发以来，科学家们一直在寻找源头。2005年，科学家在三种蝙蝠中发现了类似非典的冠状病毒，但其基因组序列与非典冠状病毒的太不一样了。直到2015年，在中国菊头蝠中发现了类非典冠状病毒，其与人类非典冠状病毒基因组序列有96%的相似性。只有这样，非典冠状病毒的天然宿主才能被基本揭示。

“追踪病毒的来源极其困难，而且包含许多无法控制的因素。一些证据已经丢失，可能永远也找不到了。在许多情况下，完全连接链条是不可能的。有些是长期研究，可能不清楚，但只能形成推论，更多的还是找到节点证据。在这方面，每个人都应该有一个合理的期望。”赵国平强调。