武漢新型冠狀病毒的疫情防控工作進(jìn)入關(guān)鍵階段。

根據(jù)官方通報(bào),截止 2020 年 1 月 28 日 16 時(shí) 45 分,新型冠狀病毒 nCoV-2019 已在世界范圍內(nèi)造成 4599 例確診感染,6973 例疑似病例,106 例死亡。確診人數(shù)從 1 月 26 日的 2744 例迅猛飆升,再次拉緊了人們的神經(jīng)。

在 1 月 28 日國(guó)家衛(wèi)健委召開的發(fā)布會(huì)上,國(guó)家醫(yī)療專家組成員、北京地壇醫(yī)院感染性疾病診療與研究中心首席專家李興旺表示,現(xiàn)在觀察到了一些無癥狀的病例。這些病患也存在一定的病毒傳播力。

1 月 27 日,Nature 的一篇新聞也關(guān)注到了同樣的問題:沒有癥狀的人是否會(huì)感染他人,以及感染的程度如何?對(duì)深圳一個(gè)家庭的 5 種感染進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn),一個(gè)孩子感染了病毒但沒有任何癥狀。有研究人員表示,如果這種無癥狀病例很普遍并且這些人可以傳播病毒,那么遏制其傳播將更加困難。

這些都意味著,新型冠狀病毒與我們之前所熟悉的其它冠狀病毒有著顯著的區(qū)別。我們必須從根本上深化對(duì)病毒的認(rèn)識(shí),搞清楚這個(gè)病毒到底是從哪里來的,才能搞清楚它是通過什么樣的途徑傳染給人,又是通過什么辦法讓人生病。

中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所劉奇博士接受 DeepTech 采訪時(shí)說,追溯 nCoV-2019 病毒的自然宿主和中間宿主,有利于阻斷病毒傳播鏈,只有這樣,才能從根本上控制住病毒的本次蔓延和再次爆發(fā)。2003 年,就是由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)了 SARS 的中間宿主果子貍,并對(duì)其進(jìn)行了全面撲殺,才遏制了病毒的繼續(xù)傳播。

因此,找到病毒的源頭迫在眉睫,是遏制其傳播的關(guān)鍵。

無癥狀病例已現(xiàn)!是誰(shuí)把新冠病毒帶到武漢?科學(xué)家加速病毒溯源-肽度TIMEDOO

圖|首株武漢新型冠狀病毒毒種電鏡照片(來源:中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所)

某種病毒的自然宿主,指的是自然攜帶這種病毒、而不會(huì)因此發(fā)病、也不會(huì)損害病毒的動(dòng)物。找到新型冠狀病毒的自然宿主,是搞清楚病毒身世來源的關(guān)鍵一環(huán)。

然而,國(guó)家衛(wèi)健委主任馬曉偉在 1 月 26 日下午在國(guó)務(wù)院新聞辦舉行的發(fā)布會(huì)上表示,目前我們對(duì)新型冠狀病毒的認(rèn)識(shí)還十分有限,傳染源還沒有找到,傳播致病的機(jī)理以及病毒變異情況還不清楚。不過,許多研究都將病毒的自然宿主指向了一個(gè)共同的結(jié)果:蝙蝠。

曾經(jīng)確定了 SARS 病毒自然宿主的中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗團(tuán)隊(duì),指出武漢新型冠狀病毒 nCoV-2019 的基因序列,與蝙蝠體內(nèi)的一種病毒的序列一致性高達(dá) 96%。

另外,在2019年12月31日,中國(guó)疾病預(yù)防控制中心(China CDC)派出的調(diào)查研究小組,陪同湖北省和武漢市衛(wèi)生部門進(jìn)行了流行病學(xué)和病因?qū)W調(diào)查,這項(xiàng)關(guān)于新型冠狀病毒的研究論文于1月24日發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上。

研究結(jié)果顯示 2019-nCoV 與先前發(fā)布的蝙蝠 SARS 樣CoV基因組具有86.9%的核苷酸序列同一性。

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圖|2019-nCoV 和其他冠狀病毒基因組的系統(tǒng)發(fā)育分析(來源:《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》)

但 2019-nCoV 冠狀病毒以及兩種蝙蝠衍生的 SARS 樣菌株 ZC45 和 ZXC21,形成了獨(dú)特的進(jìn)化枝。而來自人類的 SARS-CoV 病毒株和從中國(guó)西南地區(qū)收集的蝙蝠的遺傳相似的 SARS 樣冠狀病毒形成了另外的進(jìn)化枝。

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圖|中華菊頭蝠可能是 nCov-2019 病毒的自然宿主(來源:Wikipedia)

1 月 27 日,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所所長(zhǎng)金奇教授表示,越來越多的科學(xué)證據(jù)提示,此次新型冠狀病毒起源于蝙蝠。劉奇稱,雖說目前的研究結(jié)果提示 nCoV-2019 病毒的源頭是蝙蝠,但仍需要大量的工作確認(rèn)這一推測(cè),如篩查更多的野生動(dòng)物,確認(rèn)源頭和中間宿主,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)證據(jù)等。

病毒的源頭宿主再次大概率聚焦到了蝙蝠身上。蝙蝠有著許多特質(zhì),讓它天生容易攜帶并傳播病毒。但這些與蝙蝠相安無事的病毒卻感染了人類,則是人類自己的責(zé)任。

蝙蝠與哪些疾病有關(guān)?

對(duì)于人類來說,蝙蝠攜帶和傳播的疾病之多、在近年來給人類造成的麻煩之大,可能是哺乳動(dòng)物界獨(dú)一無二的。

目前已知的以蝙蝠為自然宿主的人畜共患病毒超過 150 種,研究顯示,其攜帶人畜共患病毒的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何一種其它的哺乳動(dòng)物。

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圖|尚未發(fā)現(xiàn)的以蝙蝠為自然宿主的人畜共患病毒種類數(shù)量分布預(yù)測(cè)(來源:K. Olival, 2017.)

早在 1931 年,科學(xué)家就確認(rèn)狂犬病病毒是以蝙蝠為自然宿主的人畜共患病毒。人類患病主要由動(dòng)物咬傷造成,發(fā)病后致死率達(dá) 100%。

但 20 世紀(jì)末、21 世紀(jì)初,蝙蝠給人類造成的更大的問題,在于其所攜帶的冠狀病毒。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的四種冠狀病毒中的兩種,其主要攜帶者都是蝙蝠。

它們中最“臭名昭著”的有:

1、馬爾堡病毒。1967 年首次發(fā)現(xiàn)于德國(guó)。一般相信,該病毒透過與染病的人畜緊密接觸傳播,致死率高達(dá) 88%。

2、亨尼巴病毒屬,包括亨德拉病毒和尼帕病毒。亨德拉病毒 1994 年首次發(fā)現(xiàn)于澳大利亞,感染馬匹和人類。尼帕病毒首次發(fā)現(xiàn)于馬來西亞,于 2001 年至 2008 年間在新加坡、印度、孟加拉共造成 265 人罹患腦炎,其中 105 人死亡。

亨尼巴病毒屬的可能途徑是,家畜食用了蝙蝠吃過的水果和其它食物殘?jiān)?,或是帶有病毒的糞便感染了農(nóng)場(chǎng),最終傳染給了人類。也有可能是當(dāng)?shù)鼐用裆嬃吮或鹜岛?、從而污染了的椰棗汁?/p>

3、SARS 病毒。2002 年起爆發(fā)于中國(guó)的 SARS 疫情席卷 30 多個(gè)國(guó)家,共感染 8098 人,并造成 774 人死亡。其最有可能的傳播途徑是,食用了蝙蝠的果子貍,被賣到了廣東,進(jìn)行非法的野生動(dòng)物交易,最終通過獵奇的食客傳染給了人類社會(huì)。

4、中東呼吸綜合征冠狀病毒。自 2012 年首次發(fā)現(xiàn)于沙特阿拉伯,截至 2017 年 6 月 22 日,已在全球 25 個(gè)國(guó)家造成超過 2000 人感染、700 人死亡。其具體的自然宿主尚未證實(shí),但應(yīng)該與蝙蝠有關(guān)。

5、埃博拉病毒。從 1976 年開始到現(xiàn)在一直肆虐,其中 2014 年造成三萬人感染,一萬人死亡。世界衛(wèi)生組織表示,一般認(rèn)為蝙蝠是埃博拉病毒的自然宿主,人類通過密切接觸染病的黑猩猩、大猩猩、果蝠、猴子和豪豬等動(dòng)物而傳到人。

此外,還有很多……

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圖|埃博拉病毒(來源:CDC)

蝙蝠:天然的病毒傳播者

為什么這么多病毒都與蝙蝠有關(guān)呢?

這是因?yàn)椋鸬囊恍傩宰屗鼈兂蔀榱恕敖^佳”的病毒傳播者。

首先,會(huì)飛。蝙蝠是唯一能夠飛行的哺乳動(dòng)物,除了極地地區(qū),全世界各處都有蝙蝠的蹤跡。有些蝙蝠甚至通過長(zhǎng)距離飛行來越冬,這使得它們可以跨越地理的區(qū)隔,擴(kuò)大病毒的傳播范圍。而有些蝙蝠則會(huì)冬眠,降低了的體溫“更有助于”感染各種疾病。

其次,群居。大多數(shù)的蝙蝠喜歡住在一起,少則幾百只,多則幾萬只,使得種群內(nèi)病毒傳播的幾率大增。而且,不同種類的蝙蝠活動(dòng)區(qū)域和棲息地常有重疊,病毒也很容易在不同種群中傳播。

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圖|蝙蝠擁有一系列易于病毒傳播的特點(diǎn)(來源:US fish and wildlife service)

第三,壽命長(zhǎng)。一般來說,哺乳動(dòng)物的體型越大,壽命越長(zhǎng)。然而,與蝙蝠體型大小類似的小鼠,壽命通常只有 1-2 年,但蝙蝠的壽命卻可以長(zhǎng)達(dá) 30 甚至 40 年。長(zhǎng)得“不講道理”的壽命,讓蝙蝠可以把自己攜帶的病毒傳播更久的時(shí)間。

然而,這些只是“有利于”病毒傳播的因素。傳播病毒的前提,是攜帶。

?“特殊”的體質(zhì)

蝙蝠攜帶的人畜共患病毒,是哺乳動(dòng)物中種類數(shù)量排名第一的嚙齒類動(dòng)物的兩倍,而且,很少有病毒能讓蝙蝠發(fā)病。與部分媒體的渲染不同的是,蝙蝠在攜帶病毒方面的特殊性,尚未得到充分證實(shí),相關(guān)的研究也才剛剛起步。但蝙蝠確實(shí)有很多特殊的特點(diǎn),而蝙蝠作為病毒自然宿主的原因應(yīng)該就潛藏在其中。

科學(xué)家們針對(duì)蝙蝠攜帶病毒的特殊性做出了各種各樣的假說。劉奇表示,其中一種很有新意的,叫做“飛行假說”——蝙蝠為了飛行,進(jìn)化出了一些“特異功能”,而這些功能讓它順便擁有了抵抗病毒的能力。

現(xiàn)代人類誕生不過只有幾萬年,而蝙蝠卻已經(jīng)演化了 5000 萬年。有科學(xué)家們認(rèn)為,5000 萬年的演化讓蝙蝠擁有了極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,逐漸學(xué)會(huì)了如何與各種病毒共同進(jìn)化,卻互不打擾。

首先,病毒可以在蝙蝠體內(nèi)更好的共存。在動(dòng)物體的細(xì)胞內(nèi),絕大多數(shù)的 DNA 是存在于細(xì)胞核里。但在病毒入侵或高強(qiáng)度的體力運(yùn)動(dòng)兩種情況下,細(xì)胞核外的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)也會(huì)出現(xiàn) DNA,也就是所謂的“胞質(zhì) DNA”。

對(duì)于包括人類在內(nèi)的大多數(shù)的哺乳動(dòng)物來說,很少長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),因此胞質(zhì) DNA 通常來自于入侵細(xì)胞的病毒。一旦免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)胞質(zhì) DNA,就會(huì)認(rèn)為這是病毒入侵的信號(hào),對(duì)入侵的病毒產(chǎn)生攻擊。

但在蝙蝠體內(nèi),高強(qiáng)度的飛行也會(huì)產(chǎn)生游離的 DNA。中科院武漢病毒研究所的周鵬與其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),為了防止對(duì)自身的健康細(xì)胞展開攻擊,在進(jìn)化的過程中,蝙蝠弱化了這種免疫反應(yīng),其干擾素通路則由于 STING 的 S358 基因的突變,會(huì)始終處于持續(xù)有限激活的狀態(tài),提供保護(hù),卻不攻擊自己,形成一種“全天候防御”狀態(tài)。相比于控制病毒,這種特殊的免疫系統(tǒng)可以更好地與病毒共存。

病毒在蝙蝠體內(nèi)的狀態(tài),就和人體內(nèi)的腸道細(xì)菌一樣,存在,但是出不了什么問題。

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圖|蝙蝠進(jìn)化出了一系列特質(zhì),例如超強(qiáng)的基因修復(fù)的能力,這些特征可能與蝙蝠的病毒攜帶有關(guān)(來源:中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所)

但共存,不意味著蝙蝠不會(huì)放任病毒恣意妄為。飛行需要消耗大量的能量,相應(yīng)的產(chǎn)生較強(qiáng)的氧化應(yīng)激環(huán)境,體溫也常年偏高,動(dòng)輒達(dá)到 38-40°C。很高的基礎(chǔ)代謝率理論上會(huì)導(dǎo)致 DNA 大量錯(cuò)配,但蝙蝠進(jìn)化出了超強(qiáng)的 DNA 修復(fù)能力。

相比于其它哺乳動(dòng)物,蝙蝠體內(nèi)與 DNA 修復(fù)相關(guān)的蛋白(例如ATM、PKc、RAD50、KU80、MDM2等)都經(jīng)歷了更快速的正向進(jìn)化。這個(gè)功能順便讓蝙蝠擁有了極強(qiáng)的對(duì)抗疾病的能力,這也是蝙蝠超長(zhǎng)壽命的原因之一。例如,癌癥這種由 DNA 突變?cè)斐傻募膊。隍鹕砩暇秃茈y出現(xiàn)。

而高的體溫,讓蝙蝠永遠(yuǎn)處于“發(fā)燒”的狀態(tài),這是它對(duì)抗感染的另一個(gè)法寶。我們知道,人類發(fā)燒可以讓免疫系統(tǒng)消滅入侵的病毒,這次新型冠狀病毒的臨床癥狀之一也是發(fā)熱。但蝙蝠常年發(fā)燒,就意味著蝙蝠的免疫系統(tǒng)常年開啟,一直工作。

可一直發(fā)燒并不是什么好事。對(duì)于人類等其它哺乳動(dòng)物來說,長(zhǎng)時(shí)間的高溫會(huì)損害人體各種器官的功能。但蝙蝠又進(jìn)化出了扛住發(fā)燒的辦法。例如,蝙蝠細(xì)胞內(nèi)的熱休克蛋白基底表達(dá)水平很高,可以提高蝙蝠細(xì)胞的耐熱性。

盡管這些因素并不能決定蝙蝠是否是病毒的最佳宿主,但確實(shí)是蝙蝠可以與病毒共生的重要原因。

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圖|盡管蝙蝠攜帶著很多病毒,本身炎癥水平卻很低(來源:health.mil)

蝙蝠應(yīng)該為各種致命疾病負(fù)責(zé)嗎?

然而,盡管蝙蝠是近年來多種致命病毒的自然宿主、也可能是重要的傳播者,但需要指出的是,蝙蝠并不應(yīng)該為此負(fù)責(zé)。

蝙蝠是地球生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分。例如,食果蝙蝠是種子和花粉的傳播者,對(duì)于維持生態(tài)平衡來說至關(guān)重要。而對(duì)于人類來說,食蟲蝙蝠是害蟲的天敵,是人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“益獸”。在中國(guó)傳統(tǒng)文化中,由于“蝠”、“福”同音,蝙蝠更是吉祥的代名詞,蝙蝠的形象經(jīng)常出現(xiàn)在飾品、器物、建筑上。

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圖|乾隆皇帝的剔紅蝙蝠紋筆盒(來源:Wikipedia)

那么,是誰(shuí),把蝙蝠從一個(gè)普通的生物,變成“死神”的呢?

答案是:人類自己。

蝙蝠攜帶病毒不是一年兩年了,許多病毒已經(jīng)與蝙蝠共存了幾年,幾十年,甚至幾千萬年。

病毒的存在本不是為了殺傷人類。和其它的物種一樣,它們存在目的也是為了自己的繁衍,因此,殺死宿主并因此中斷傳染,對(duì)于它們來講并不是什么好事。通過漫長(zhǎng)的進(jìn)化,它們與蝙蝠發(fā)展出了共生共存的關(guān)系。但這種平衡,卻隨著人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的入侵,而發(fā)生了改變。

首先,被動(dòng)地來講,人類活動(dòng)造成了人與蝙蝠的頻繁接觸。

氣候變化導(dǎo)致了蝙蝠棲息地的改變。人類活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)張則侵占了蝙蝠的棲息地和食物資源。不當(dāng)?shù)耐恋厥褂?,使得蝙蝠進(jìn)入人類活動(dòng)范圍內(nèi)覓食,甚至與人類比鄰而居。

這些客觀現(xiàn)實(shí)讓蝙蝠與人類和人類的牲畜、寵物、農(nóng)作物高頻接觸,從而讓病毒有了從蝙蝠身上傳播到人類身上的機(jī)會(huì)。上文提到的亨德拉病毒、尼帕病毒的傳播,都是由于馬場(chǎng)和豬圈逐漸蓋到了蝙蝠的活動(dòng)范圍,最后導(dǎo)致了致命病毒進(jìn)入人體。

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圖|亨德拉病毒的可能傳播原因:馬場(chǎng)蓋到了蝙蝠棲息地的邊緣(來源:ABC)

但更可怕的,是人類主動(dòng)與蝙蝠進(jìn)行的接觸。最典型的,除了直接吃蝙蝠,人類也吃了不少吃過蝙蝠、或者蝙蝠吃過的其它動(dòng)物、植物。

宋代的“大吃貨”蘇軾就曾經(jīng)寫過“土人頓頓食薯芋,薦以薰鼠燒蝙蝠”的詞句,可見各種野味自古以來就是人類的心頭好。但在交通高度發(fā)達(dá)、人口極具膨脹的今天,食用野味,成為了一件非常危險(xiǎn)的事情。

SARS 的傳播途徑基本已經(jīng)證實(shí),就是感染了蝙蝠的果子貍被端上了人類的餐桌。埃博拉、中東呼吸綜合征也都和動(dòng)物有關(guān)。

這次的新型冠狀病毒蔓延中,武漢的野生動(dòng)物非法售賣也被“坐實(shí)了罪名”。中國(guó)疾病預(yù)防控制中心主任高福院士表示,在新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生之后,病毒不光在感染的人體內(nèi)看到了,他們還很快就在武漢華南海鮮市場(chǎng)非法銷售野生動(dòng)物的這些攤位分離到了病毒,可謂證據(jù)確鑿。

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圖|部分地區(qū)餐桌上的“特色美食”蝙蝠湯(來源:網(wǎng)絡(luò))

科學(xué)家們?cè)?jīng)警告,如果我們繼續(xù)破壞野生動(dòng)物的生存環(huán)境,甚至繼續(xù)食用野生動(dòng)物,不只是蝙蝠,存在于其它野生動(dòng)物體內(nèi)、對(duì)它們無害的病毒就將再一次進(jìn)入人類社會(huì),帶來巨大的災(zāi)難。然而,警告歸警告,類似的疫情還是一次又一次地發(fā)生。

對(duì)于科學(xué)家和政府而言,劉奇表示,我們還要“做好全國(guó)、全球的疾病預(yù)警機(jī)制,普查野生動(dòng)物攜帶人畜共患的病毒,實(shí)時(shí)監(jiān)控”。

但對(duì)于個(gè)人而言,我們要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,并拒絕食用野味。

這不只是對(duì)個(gè)人和國(guó)家負(fù)責(zé),也是對(duì)人類這個(gè)種群負(fù)責(zé),更是對(duì)大自然負(fù)責(zé)。畢竟,我們給大自然造成的麻煩已經(jīng)夠多了,大自然教訓(xùn)一下我們,也不應(yīng)該感到奇怪。

來源:MIT科技評(píng)論