記者 張渺

15株蝙蝠SARS樣冠狀病毒的基因序列信息，輸入生物信息學(xué)推導(dǎo)軟件，這些基因序列在某些區(qū)域近似，在某些區(qū)域又各不相同。

軟件開始運(yùn)行，中國科學(xué)院武漢病毒研究所助理研究員胡犇，獨(dú)自坐在實(shí)驗(yàn)室的電腦前等待。幾分鐘后，一連串高低起伏的線條出現(xiàn)在電腦屏幕上。

這些線條意味著，15株病毒中某幾株病毒的基因組序列，在經(jīng)過了一系列的重新組合之后，與曾經(jīng)造成“非典型性肺炎”疫情的SARS病毒，基因序列高度一致。

這15株病毒，全部來自中國云南的一個(gè)蝙蝠洞。

看到結(jié)果的那一刻，胡犇很平靜。他和研究組，在對(duì)這些病毒進(jìn)行基因組擴(kuò)增，拿到測(cè)序結(jié)果之后，早已對(duì)目前的推導(dǎo)結(jié)果作出了推測(cè)。在之后的組會(huì)上，胡犇將軟件推導(dǎo)結(jié)果報(bào)告給研究組組長石正麗。

2017年11月30日，研究組關(guān)于SARS冠狀病毒起源推論的論文，在線發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館-病原學(xué)》(PLOS Pathogens)上。12月1日，《自然》雜志新聞專欄對(duì)這篇論文進(jìn)行了報(bào)道。

“我們揭示了SARS冠狀病毒可能的重組起源。”胡犇對(duì)中國青年報(bào)·中青在線記者說。

蝙蝠是冠狀病毒的自然宿主，果子貍也沒有被冤枉

15年過去了，胡犇仍然記得2003年，他正在讀高三，武漢的夏天極熱，但人們出門時(shí)戴著厚厚的口罩。

“普通口罩用處不大，圖個(gè)心理安慰。”胡犇一邊回憶，一邊無奈地笑。

直到今天，“SARS”這個(gè)詞仍令經(jīng)歷過的人談之驚心。

在北京市衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)公共處處長姚鐵男的印象里，當(dāng)時(shí)SARS病毒簡直是“來無影去無蹤”的存在。

它在2002年冬天悄然出現(xiàn)，在2003年春天爆發(fā)，“傳染性強(qiáng)、傳播快、死亡率高”。隨著感染者的流動(dòng)，它蔓延到全國各地乃至世界各地，中國內(nèi)地有24個(gè)省(區(qū)、市)報(bào)告了SARS病例。

有史以來第一次，世界衛(wèi)生組織發(fā)布了全球旅行建議，讓人們謹(jǐn)慎出行。這種疾病被定名為嚴(yán)重急性呼吸綜合征(Severe Acute Respiratory Syndrome)，簡稱SARS。疫情持續(xù)了8個(gè)月，席卷26個(gè)國家，感染8096人，死亡774人。其中，中國報(bào)告病例7429例，死亡685例。此后，SARS幾乎消失了，再也沒有出現(xiàn)大的疫情爆發(fā)。

“一開始我們不知道病原體到底是什么?！焙鸂恼f。

實(shí)驗(yàn)室里，科學(xué)家忙碌起來。很快，一種病毒從病人體內(nèi)被分離出來。它看起來像一頂王冠，表面有許多排列規(guī)則的突起。在經(jīng)過基因測(cè)序后，研究者發(fā)現(xiàn)，這是一種“我們從未認(rèn)識(shí)的、全新的冠狀病毒”。它是從哪兒來的？果子貍成為首要“疑兇”。

在野味消費(fèi)大省廣東，初始病例包括處理過野味的廚師、野生動(dòng)物市場(chǎng)商販等?！胺堑洹币咔楸l(fā)之前，他們經(jīng)常接觸果子貍。

很快，研究人員從野生動(dòng)物市場(chǎng)上的果子貍體內(nèi)，檢測(cè)到了SARS冠狀病毒，“與人群中流行的 SARS 病毒全基因組序列的一致性達(dá)到99.8%，兩者高度相關(guān)”。研究者確認(rèn)，果子貍的確是將SARS病毒傳播給人類的直接源頭。

“但是，直接源頭并不等于根本源頭?！焙鸂南蛑袊嗄陥?bào)·中青在線記者解釋，想要找到一種病毒的根本源頭，最重要的，是要找到它的自然宿主。

根據(jù)胡犇的說法，病毒也是生物，它們目的并不是殺死所有宿主，而是“生存”。有一些宿主，能夠在體內(nèi)長期攜帶某一類病毒，卻不會(huì)因此生病甚至死亡，而是與病毒和諧共存，在整個(gè)種群當(dāng)中，同類病毒存在一定的自然感染率。這樣的宿主，在生物學(xué)上被稱為自然宿主，它們就像病毒的“蓄水池”。

一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)人類致命的SARS冠狀病毒，同樣能夠讓果子貍生病。另一方面，針對(duì)野生果子貍和養(yǎng)殖果子貍的大范圍流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果也顯示，它們都沒有感染SARS病毒。果子貍僅僅是中間宿主。

2004年，中國科學(xué)院武漢病毒研究所的研究員石正麗和當(dāng)時(shí)還在中科院動(dòng)物所工作的張樹義研究員，踏上了追蹤SARS冠狀病毒源頭的征程。90年代，曾有兩種人獸共患的病毒傳染病，分別在在澳大利亞和東南亞爆發(fā)，根本源頭都來自同一種動(dòng)物——蝙蝠。

“一種是從蝙蝠身上先傳播到豬，再傳染給人。另一種中間宿主是馬。這向追蹤SARS病毒溯源的研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)可能性，SARS的源頭會(huì)不會(huì)也是蝙蝠。”胡犇說。

對(duì)研究病毒的學(xué)者來說，蝙蝠的地位特殊。

它們的學(xué)名是翼手目，在哺乳動(dòng)物中，是僅次于嚙齒類動(dòng)物的第二大類群，其種類占哺乳動(dòng)物物種數(shù)的20%，在全世界分布范圍廣泛。菊頭蝠是中國常見的蝙蝠種類之一，食蟲，平均壽命25年。

蝙蝠也是許多病毒的自然宿主，包括埃博拉病毒、馬爾堡病毒，狂犬病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒等。由于蝙蝠具有特殊的免疫系統(tǒng)，攜帶病毒卻極少出現(xiàn)病癥。在漫長的進(jìn)化歷程中，蝙蝠成了上百種病毒的自然宿主。

研究人員開始在蝙蝠的種群當(dāng)中，對(duì)SARS冠狀病毒進(jìn)行溯源。石正麗和張樹義研究員帶領(lǐng)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，在廣東、廣西、湖北和天津等地，采集了408只蝙蝠的肛拭子、咽拭子和血液樣品。

在實(shí)驗(yàn)室里，研究人員對(duì)這些樣品進(jìn)行了抗體與核酸檢測(cè)。他們?cè)诰疹^蝠種群中檢測(cè)到了SARS冠狀病毒抗體。不同地區(qū)的菊頭蝠中，都檢測(cè)到了“遺傳多樣的、與SARS病毒相類似的冠狀病毒核酸”。樣品中還有一株蝙蝠冠狀病毒，全長基因組測(cè)序證明，它與能夠感染人和果子貍的SARS冠狀病毒，基因組序列相似度達(dá)到92%。

2005年，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)刊載于《科學(xué)》雜志?！膀鹗桥cSARS冠狀病毒相關(guān)的一類冠狀病毒的自然宿主，這些病毒被稱為SARS樣冠狀病毒，導(dǎo)致SARS爆發(fā)的病毒，也是這個(gè)冠狀病毒家族的成員之一?！闭撐闹袑懙?。

“果子貍是人感染SARS病毒的直接來源，作為中間宿主，并不是被冤枉的。事實(shí)也證明，清除野生動(dòng)物市場(chǎng)上的果子貍，確實(shí)起到了遏制疫情的作用。但說到根本源頭，作為自然宿主的蝙蝠，可能性更大。石老師的這篇論文，是我們?cè)赟ARS冠狀病毒溯源研究中的第一個(gè)里程碑?！焙鸂恼f。

第一株蝙蝠SARS樣冠狀病毒的活病毒分離出來了

確認(rèn)蝙蝠是SARS樣冠狀病毒的自然宿主，溯源的征程，只是剛剛開始。

盡管基因組結(jié)構(gòu)相似，但在一段關(guān)鍵的基因上，研究組當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的蝙蝠SARS樣冠狀病毒，與感染人和果子貍的SARS病毒，相差非常大。這段關(guān)鍵基因名為刺突蛋白基因，又叫“S基因”。

“冠狀病毒的S蛋白負(fù)責(zé)病毒與細(xì)胞表面的受體結(jié)合，受體結(jié)合之后，病毒才能入侵細(xì)胞，建立感染。病毒與受體的結(jié)合具有特異性，S基因不同，病毒的受體就可能不一樣。這就像什么鑰匙配什么鎖，如果找不到可以利用的受體，病毒是無法感染細(xì)胞的。所以說，S基因?qū)跔畈《究梢愿腥灸男┘?xì)胞、感染什么宿主、致病性如何都具有重要的決定作用?！焙鸂恼f，“S基因差別太大，這些SARS樣冠狀病毒很可能不能像SARS病毒那樣感染人或者果子貍?！?/p>

除了S基因，還有幾個(gè)附屬基因，也并不完全一致。這說明，之前發(fā)現(xiàn)的病毒，與SARS病毒的直接祖先存在不小的差距，無法確認(rèn)造成非典疫情的病毒源頭就一定是蝙蝠。

為了找到更多證據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在中國西南、華南、華北、華中的荒郊野嶺上繼續(xù)研究征程，最遠(yuǎn)到過西藏墨脫、云南西雙版納。組員羅東升近兩年剛加入采樣團(tuán)隊(duì)，他回憶，有一次他一下午爬了好幾個(gè)山頭，鉆了7個(gè)蝙蝠洞。遇到洞口很低的，不得不匍匐前進(jìn)。

有時(shí)候，蝙蝠洞就在不遠(yuǎn)處的山頭上，直線距離不過幾十米，走過去卻要花幾小時(shí)。路上荊棘叢生，需要用刀或鋤頭劈出一條路。

更多時(shí)候，羅東升會(huì)趴在汽車副駕窗邊，舉起望遠(yuǎn)鏡對(duì)著窗外。汽車在山路上行駛，他需要判斷哪些地方可能有蝙蝠洞。

作為課題組長，石正麗時(shí)常帶隊(duì)爬山鉆洞。采樣工作通常是4人一組。組員戴著N95口罩、手套和頭燈，穿著外套，傍晚時(shí)在蝙蝠洞口支起捕鳥網(wǎng)。夜里，他們從捕鳥網(wǎng)上取下落網(wǎng)的蝙蝠，在野外臨時(shí)搭起的工作臺(tái)上，連夜進(jìn)行肛拭子取樣。他們捉住蝙蝠，用浸過生理鹽水的棉簽拭子，插入蝙蝠肛門拭取樣品。

提取肛拭子之后，蝙蝠會(huì)被放走?！笆蠋熞恢眻?jiān)持無侵害取樣，盡量不剖殺蝙蝠，采樣時(shí)也盡量減少對(duì)蝙蝠的身體傷害?！绷_東升說。有些蝙蝠種群數(shù)量很少，破壞性的采樣很有可能對(duì)整個(gè)種群造成毀滅性打擊。蝙蝠在維護(hù)生態(tài)平衡中發(fā)揮重要作用，捕殺大量蝙蝠，將對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成重大損失。

盡管戴著手套，人被蝙蝠咬傷的風(fēng)險(xiǎn)依然存在。研究組成員范毅比畫了一下蝙蝠牙齒的長度，前不久，他的食指就被一只蝙蝠咬傷。

“在野外采樣之前，我們都會(huì)提前注射狂犬病疫苗。在蝙蝠攜帶的病毒當(dāng)中，這是最危險(xiǎn)的?！狈兑阏f。

直到2011年，在云南的一個(gè)蝙蝠洞里，研究組終于找到了自己一直在尋找的線索。

“從這個(gè)洞里的樣品中，我們第一次檢測(cè)到了和SARS病毒更相近的SARS樣冠狀病毒S基因。雖然其他的基因片段并不完全一樣，但比起其他的采樣地點(diǎn)，云南的這個(gè)洞，更值得我們關(guān)注。”從這一年開始，云南的這個(gè)蝙蝠洞被定為長期采樣地點(diǎn)。

一直到2015年10月，每年的春秋兩季，石正麗研究團(tuán)隊(duì)都會(huì)到那里去。

“春天是蝙蝠的繁殖季節(jié)，秋天則是冠狀病毒檢測(cè)出陽性率最高的季節(jié)。”胡犇解釋。

這個(gè)洞穴的溫度大約在22℃到25°C之間，濕度在85%到90%左右。這里棲息著一個(gè)數(shù)量龐大的菊頭蝠種群。在整個(gè)云南，類似的蝙蝠洞其實(shí)并不罕見。

黃昏時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)會(huì)在洞里的地面鋪上一塊布，第二天早上收走采集了一夜的新鮮蝙蝠糞便。每粒糞便樣本大約1克重，被放在1毫升的收集溶液里，帶回實(shí)驗(yàn)室，儲(chǔ)存在零下80°C的冷凍箱里。在實(shí)驗(yàn)室里，樣品中的病毒RNA被提取出來。

2013年，中科院武漢病毒研究所實(shí)驗(yàn)室，從糞便樣品中，分離出第一株蝙蝠 SARS 樣冠狀病毒的活病毒，它被命名為WIV1(WIV是武漢病毒研究所的英文簡稱)。它比之前發(fā)現(xiàn)的任何一株蝙蝠SARS樣冠狀病毒都更接近SARS冠狀病毒，正是那段相近的S基因，讓這株蝙蝠SARS樣冠狀病毒能夠使用和SARS病毒相同的受體，并能夠感染人的細(xì)胞。這項(xiàng)成果刊載于2013年11月的《自然》雜志。

第二個(gè)里程碑立起來了。

SARS病毒起源問題，終于可以被回答了

成功分離出WIV1，讓全球科學(xué)家對(duì)SARS病毒起源的分歧、爭(zhēng)論，變得“趨于一致”。這場(chǎng)已經(jīng)持續(xù)多年的追捕，目標(biāo)漸漸清晰——SARS冠狀病毒起源于菊頭蝠。

“但是，我們?cè)谠颇线@個(gè)采樣點(diǎn)的蝙蝠當(dāng)中，還沒有找到SARS病毒最直接的祖先株。也就是說，在所有的基因上，都和SARS病毒高度相似的一株蝙蝠病毒，我們并沒有找到?！卑凑蘸鸂牡恼f法，當(dāng)時(shí)的整個(gè)證據(jù)鏈上，還有一個(gè)信息缺口沒填上。

對(duì)云南這處蝙蝠洞的采樣工作，持續(xù)了5年，共10次采集，收集到64份蝙蝠糞便粒和肛拭子樣品。研究組從這些樣品中，陸續(xù)分離出3株活病毒，得到了共計(jì)15株蝙蝠SARS樣冠狀病毒的全長基因組序列。

與造成非典疫情的SARS病毒相比，這15株病毒有的S基因高度同源，個(gè)別附屬基因不同，有的附屬基因高度相似，卻在S基因上差異明顯。

盡管沒有一株病毒與SARS病毒完全相同，研究組卻發(fā)現(xiàn)，在這15株病毒當(dāng)中，包含了SARS病毒所有的基因組組分。

“我們考慮到一個(gè)可能性——這個(gè)蝙蝠種群攜帶的不同的病毒之間出現(xiàn)了基因重組，產(chǎn)生了SARS病毒。”胡犇說。

2016年2月的一天，針對(duì)15株蝙蝠SARS樣冠狀病毒基因信息的基因重組推導(dǎo)在計(jì)算機(jī)中開始進(jìn)行。最終結(jié)果證實(shí)了研究組的推測(cè)。

“云南的這個(gè)蝙蝠洞，就像一個(gè)SARS樣冠狀病毒基因庫。不管是S基因、附屬基因還是非結(jié)構(gòu)蛋白基因，SARS病毒的全部基因組組分，都可以在這個(gè)天然基因庫中找到?！焙鸂母嬖V中國青年報(bào)·中青在線記者，“我們?cè)谶@些蝙蝠SARS樣病毒的基因組上多個(gè)位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了頻繁重組的證據(jù)，通過進(jìn)一步分析，我們推測(cè)，造成當(dāng)年疫情的SARS冠狀病毒的直接祖先可能通過這些蝙蝠SARS樣冠狀病毒的祖先株之間發(fā)生的一連串的重組事件而產(chǎn)生。”

SARS病毒起源尚存的問題，終于可以被回答了。

研究組提出了猜想：15年前，SARS冠狀病毒的第一個(gè)祖先株，在云南或者西南地區(qū)的某個(gè)蝙蝠種群中出現(xiàn)了。在偶然的情況下，病毒感染了野生果子貍，帶病的果子貍被人類被捕捉。也有可能，是攜帶病毒的蝙蝠接觸了當(dāng)?shù)氐墓迂傪B(yǎng)殖場(chǎng)。當(dāng)果子貍抵達(dá)廣東的野生動(dòng)物市場(chǎng)后，病毒在其體內(nèi)發(fā)生了快速進(jìn)化，以SARS病毒的最終樣態(tài)登上人類餐桌。

然而，一切都只是推測(cè)，15年前的那個(gè)過程，不可能被還原了。

“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)告誡我們，須減少對(duì)蝙蝠等野生動(dòng)物棲息地的侵?jǐn)_、杜絕野生動(dòng)物市場(chǎng)交易，這對(duì)于防止新發(fā)傳染病的發(fā)生至關(guān)重要?！?香港大學(xué)微生物學(xué)家袁國勇教授對(duì)這項(xiàng)研究發(fā)表評(píng)論稱。

“蝙蝠攜帶的SARS樣冠狀病毒需要引起我們的重視，但是也無需過度緊張。只要我們和自然棲息地的蝙蝠保持一定的距離，病毒從蝙蝠溢出的可能性很小?！焙鸂恼f，“另外需要指出的是中間宿主，也就是和人類接觸機(jī)會(huì)更多的這些動(dòng)物，在病毒從自然宿主到人的這個(gè)傳播鏈中往往扮演著關(guān)鍵角色。所以說，不光是和蝙蝠保持距離，還需要停止消費(fèi)果子貍等野生動(dòng)物，將疾病暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降至最低?！?/p>

胡犇把病毒監(jiān)測(cè)與病毒發(fā)現(xiàn)工作稱為“病毒研究的上游”，能為“下游”的防治工作、診斷方法與疫苗研發(fā)以及其它基礎(chǔ)研究奠定基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究意味著，類似SARS的新發(fā)冠狀病毒病，仍然存在著爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，為相關(guān)疾病的預(yù)防提供了依據(jù)。

“這回發(fā)現(xiàn)的完整的SARS樣冠狀病毒基因庫，可以讓疾控專家用軟件提前模擬出還沒有出現(xiàn)過、很可能出現(xiàn)的、能夠感染人類的病毒，我們可以提前研究疫苗，研究對(duì)策?！敝袊茖W(xué)院院士、中國疾病預(yù)防控制中心主任高福對(duì)中國青年報(bào)·中青在線記者說。

他將SARS疫情之后的中國疾控工作，稱為“砥礪前行”，“發(fā)生MERS(中東呼吸綜合征冠狀病毒)疫情的時(shí)候，我們就不像2003年時(shí)那樣了，很快把MERS控制住了?！?/p>

2003年5月9日，《中華人民共和國國務(wù)院令(第376號(hào))——突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急條例》發(fā)布，要求建立突發(fā)事件應(yīng)急報(bào)告制度，在“發(fā)生或可能發(fā)生傳染病爆發(fā)、流行”，以及“發(fā)現(xiàn)不明原因的群體性疾病”等情況后，各級(jí)政府要在接到報(bào)告1小時(shí)之內(nèi)，向國務(wù)院衛(wèi)生行政主管部門報(bào)告。

2005年，國家投入116億元，建立以疾病預(yù)防控制機(jī)構(gòu)為中心的疾病防控體系，作為解決突發(fā)公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急系統(tǒng)。

“非典”之后，北京市各級(jí)疾控部門都開始針對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件進(jìn)行培訓(xùn)和演練。北京市衛(wèi)計(jì)委疾控部門建立了一套24小時(shí)不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)的傳染病監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。2012年，北京市投入1.75億元，為市區(qū)兩級(jí)疾控機(jī)構(gòu)配備儀器裝備。

在高?？磥恚涣鞯募部?，需要一流的科研成果來支撐，體現(xiàn)在與疾控有關(guān)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究上。

提到石正麗，他開了個(gè)玩笑：“我們都叫她Bat Woman，蝙蝠女俠?！?/p>