新冠病毒不是实验室合成！中外科学家给出基因组学依据

随着疫情的上升，关于2019年新冠状病毒来自实验室泄漏的谣言不断出现。

几天前，五位外国科学家在病毒学论坛上联合发表了一篇论文，分析2019年新型冠状病毒的基因组数据，指出2019年新型冠状病毒既不是实验室合成病毒，也不是故意操纵的病毒。这篇论文还没有经过正式的同行评审。

这五位科学家包括伊恩·利普金，哥伦比亚大学公共卫生学院感染和免疫中心主任，被称为“病毒猎人”。此外，还有来自美国斯克里普斯研究所、英国爱丁堡大学、澳大利亚悉尼大学和美国杜兰大学的4名生物学或免疫学研究人员。

国外研究人员在病毒学论坛上发表的论文截图

文章指出，与其他冠状病毒相比，2019年新冠状病毒基因组具有两个显著特征。然后从这两个特征开始，分析为什么2019年新型冠状病毒不太可能来自实验室合成。

S蛋白与受体的结合方式不同于人工预测。

2019年新型冠状病毒的第一个特征是，根据结构模型和早期生化实验，该病毒似乎被优化为结合人类ACE2受体。

在这里普及科学是必要的。先前的研究发现，2019年新的冠状病毒和非典病毒都通过结合尖峰蛋白(S蛋白)和人血管紧张素转换酶2蛋白来介导病毒进入人类细胞。

中国医学科学院基础医学研究所副所长、北京协和医科大学免疫学系副主任黄波说，S蛋白是一种位于冠状病毒表面的蛋白质，放大后看起来像一枚钉子。ACE2是一种位于人类肺上皮细胞表面的蛋白质。

“非典冠状病毒和非典相关冠状病毒的S蛋白中的受体结合结构域(RBD)是病毒基因组中最容易突变的部分。这些受体结合结构域中的6个残基似乎对结合人类ACE2受体和确定宿主范围至关重要。”这些外国专家提出。

根据该论文，2019年新冠状病毒S蛋白基因序列中486位残基的苯丙氨酸对应于非典病毒S蛋白基因序列中的L472。在非典型肺炎细胞培养实验中，L472可以突变为苯丙氨酸。先前的研究预测，这是非典受体结合域与人类血管紧张素转换酶2受体结合的最佳条件。然而，在这个位置的苯丙氨酸也存在于蝙蝠的一些类似非典的冠状病毒中。

此外，2019年新的冠状病毒受体结合结构域中的几个关键残基不同于先前研究中描述的结合人类ACE2受体的最佳残基。然而，最新的研究表明，2019年新的冠状病毒与人类血管紧张素转换酶2具有高结合亲和力。

这是什么意思？“2019年新冠状病毒的S蛋白似乎是人类或类人类ACE2自然选择的结果，允许一个不同于预测的最佳结合方案。这有力地证明了2019年新型冠状病毒不是基因工程的产物。”作者说。

S蛋白上的切割位点可以通过自然变异获得。

2019年新冠状病毒的第二个特征是12个核苷酸被插入到该病毒具有高可变性的S蛋白中，并且有一个可疑的切割位点。

“一般来说，这种切割位点的存在被认为是人工基因工程的痕迹。然而，对禽流感病毒的研究发现，该病毒还可以在自然进化过程中获得裂解位点。”南开大学生命科学院副教授高山在接受《科技日报》采访时说，他专注于生物信息学。

上述论文提到，在禽流感病毒快速复制和传播的自然选择环境中，例如在高密度鸡群中，该切割位点可以在禽流感病毒血凝素(HA)蛋白的两个亚单位的连接处获得。在细胞培养物或动物体内反复强制传代流感病毒透明质酸蛋白后，还可以观察到切割位点的获得。

本文提出通过插入或重组获得高致病性禽流感病毒高致病性禽流感病毒高致病性禽流感病毒高致病性禽流感病毒高致病性禽流感病毒。类似地，新城疫病毒的无毒分离物可以在鸡的连续传代过程中在其融合蛋白亚基的连接处逐渐获得酶切位点，从而变得高致病性。

这意味着一旦获得裂解位点，这些病毒就相当于升级，这可能会提高它们的传染性高山说。

响应国外专家的这篇论文，早在1月27日，高山就和几位研究人员一起提交了一份关于中国科学院科技论文预发布平台ChinaXiv的研究报告，发现2019年新的冠状病毒S蛋白中可能存在一个弗林蛋白切割位点。

国内科研人员提交的论文截图，如《高山对中国》Xiv

高山说，他们的研究发现，2019年新冠状病毒的S蛋白可能有一个弗林酶切割位点，这导致其感染机制不同于大多数β冠状病毒，如非典。由于感染机制的改变，2019年新型冠状病毒获得了较高的细胞进入效率，这可能是其传播能力大于非典病毒的原因之一。

“我们还意外地发现，一些禽流感病毒可以通过突变获得弗林酶切割位点，这表明自然突变可以引入弗林酶切割位点。”高山说。

O-聚糖结构的产生通常需要免疫系统的参与。

“2019年新型冠状病毒不太可能通过实验室操纵现有的非典相关冠状病毒而出现。如上所述，2019年新型冠状病毒的受体结合结构域针对人类ACE2受体结合进行了优化，并具有有效的结合方案，这与之前的预测不同。”这些外国专家说。

专家指出，如果进行基因操作，人们可以预期可以用于β冠状病毒的几种反向遗传系统之一将被使用。然而，事实并非如此，因为基因数据显示，2019年新的冠状病毒并不来自任何以前使用的病毒主干。

这些外国专家提出了两种可能的情景来解释2019年新型冠状病毒的起源:第一种是人畜共患疾病传播前非人类动物宿主自然选择的结果；第二是人畜共患传染病传播后人类自然选择的结果。

2019年新冠状病毒渲染。来源:美国疾病预防控制中心官方网站

那么，实验室有能力设计或合成病毒吗？“技术上来说，没有问题。”高山告诉《科学日报》。

对此，本文也进行了分析。“多年来，在世界各地的几个BSL-2(生物安全二级)实验室中，对细胞培养和/或动物模型中蝙蝠传染性非典型肺炎样冠状病毒的转移进行了基础研究。还记录了在BSL-2密封环境中工作的实验室人员获得的非典病毒的例子。因此，我们必须考虑有意或无意释放2019年新型冠状病毒的可能性。”根据报纸报道。

但是专家后来质疑了这种可能性。

他们指出，为了通过细胞培养或动物传代产生2019年新的冠状病毒，需要预先分离具有高遗传相似性的前体病毒。产生的切割位点需要在细胞培养中或在具有与人类相似的ACE2受体的动物(如雪貂)中进行密集的传代操作。

然而，由于切割位点的存在，2019年新的冠状病毒S蛋白在切割位点周围具有3个O-聚糖结构。“在细胞培养过程中是否会产生O-聚糖结构值得怀疑，因为这种突变通常意味着免疫系统的参与，而这在体外是不存在的。”这些外国专家说。