SARS，又稱“非典”，2003年春天肆虐全球，據(jù)官方統(tǒng)計(jì)共奪去919人的生命。亞洲地區(qū)疫情尤其嚴(yán)重，以中國內(nèi)地、香港、臺(tái)灣和新加坡、越南為甚。這場“非典型肺炎”在人們心中留下了不可磨滅的的“非典型記憶”……
如今，“蝙蝠女俠”帶領(lǐng)她的團(tuán)隊(duì)，找到了病毒的源頭。而大家熟悉的果子貍也并沒有被冤枉!
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)分析軟件，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。
SARS樣冠狀病毒的自然宿主菊頭蝠。廣東省生物資源應(yīng)用研究所張禮標(biāo)研究員供圖
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，拿到測序結(jié)果之后，對(duì)目前的分析結(jié)果作出了預(yù)測。在之后的組會(huì)上，胡犇將軟件分析結(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SARS樣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。”胡犇說。
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)物市場商販等。“非典”疫情爆發(fā)之前，他們經(jīng)常接觸果子貍。
很快，研究人員從野生動(dòng)物市場上的果子貍體內(nèi)，檢測到了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。”胡犇向中國青年報(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。他們在菊頭蝠種群中檢測到了SARS冠狀病毒抗體。不同地區(qū)的菊頭蝠中，都檢測到了“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。“蝙蝠是與SARS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。”論文中寫道。
“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。這篇論文，是我們在SARS冠狀病毒溯源研究中的第一個(gè)里程碑。”胡犇說。
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”胡犇說。
蝙蝠SARS樣冠狀病毒粒子 中科院武漢病毒研究所供圖
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，穿著防護(hù)服，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。“石老師一直堅(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。”羅東升說。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。”范毅說。
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。
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