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專業推理!破解「二師兄」徒子徒孫們的「病毒致死迷局」

科技日報記者 張佳星

新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發生後,有網友翻出2018年「科學家發現新型冠狀病毒」的一則舊聞,懷疑引發現在疫情的新型冠狀病毒2018年就存在。

事實上,這兩種冠狀病毒完全不是一回事。2018年的新型冠狀病毒有自己的名字,它叫「豬急性腹瀉綜合征冠狀病毒」,簡稱SADS冠狀病毒(以下稱SADS)。日前,科技日報記者獨家採訪了SADS的發現者之一北京化工大學教授童貽剛。

下面就讓我們隨童教授一起來回溯當年SADS的發現過程——

時間回到2016年10月28日,廣東省縣級市英德附近的一個豬場里。

一些小豬仔剛出生幾周不久,粉紅色的絨毛還沒褪去,卻開始不斷地嘔吐、腹瀉,體重直線下降,不久後慘死。

才開始是幾個豬舍,後來群體性死亡事件在這個豬場的多個豬舍中接連重演。

死亡的陰影持續蔓延。一直到次年2月,小豬仔死亡的數目越來越大,整個豬場7268頭仔豬死亡了4659頭,致死率64%。

面對著突然的、大批量的仔豬死亡,豬場經營者懵了!

怎麼回事?

他們排查了所有的水源、食物、環境,沒有發現異常。

最詭異的是,豬場里的成年豬都沒有事,只有幼豬仔魔咒般地發病死亡。

更糟糕的是,周邊的3個豬場接連報告,相似的死亡事件。

真相只有一個!一年後,《自然》雜誌刊載了這一致死迷局的破解過程,中國科學院武漢病毒研究所研究員石正麗團隊,聯合軍事醫學研究院微生物流行病研究所研究員童貽剛(現為北京化工大學教授)團隊,以及華南農業大學馬靜雲教授團隊發現了「二師兄」徒子徒孫們「致死迷局」的元兇和真相——新型冠狀病毒惹的禍。

第一個豬場帶來的證據推理

第一個豬場的調查持續了整個冬天,直到第二年2月,經營者仍舊沒有從任何方面找到任何線索。水源中毒、細菌感染、飼料質量……均被一一排查。

以每個小豬仔500元計算,豬場經營者遭受了幾百萬元的損失。

帶著死亡標本,他們來到童貽剛實驗室。

「他們的豬場離SARS病毒發現的位置直線距離小於100公里」童貽剛回憶,通過下一代高通量測序技術,科學家對樣品進行了核酸測序分析,結果提示了一種病原體的存在,通過進一步的全基因組測序分析,證實為一種新型冠狀病毒。(註:此時還沒有分離得到病毒)。

為新型冠狀病毒「定罪」

基因測序只表明:在「二師兄」徒子徒孫們的命案現場,看到了冠狀病毒。但它「行兇」的實錘還沒找到。

只能證明「有」,還不能進行因果連線,因為有兩種可能,一種是豬身上本身攜帶這個病毒但不致病,另一個是這個病毒導致仔豬死亡。

為排除其中一種可能,團隊做了一系列試驗分析動物的血清,看看動物的血清中有沒有病毒抗體,如果有抗體,說明動物確實被病毒感染過;如果沒有抗體,說明病毒只是被攜帶。血清學實驗結果表明,46個標本中有12個動物是病毒的抗體,證明確實為病毒感染,其中一些動物可能還沒來得及產生抗體。

為了保障執法嚴謹,法律上是「疑罪從無」,病原學界則是「科赫法則」,在這個案例上的具體指:分離出病毒、感染健康豬仔、感染的仔豬也發病、從感染髮病的仔豬身上找到病毒,有點類似於情景再現。

因此分離病毒是必須的。這是一項繁瑣、艱難、還靠運氣的工作。在無數病毒的培養中,或許只有少數的病毒可以成功培養,尤其是在一個很短的時間之內。

很幸運地,團隊分離到了病毒株。根據科赫法則,對健康豬仔餵食含有病毒的食物後,發病與在自然感染的情況一致。

至此,冠狀病毒被「定罪」,並被定名為SADS。

「蝙蝠俠」誤入「二師兄」家

病毒究竟來源於哪裡?善於千里覓蹤的病毒學家往往能擊中重要線索。

由於冠狀病毒的主要宿主是蝙蝠,而且新發現的冠狀病毒與以往發現的一種蝙蝠攜帶的冠狀病毒HKU-2具有較高的同源性(95%),因此從既往採集的蝙蝠樣本中尋找真兇,BINGO的機會最大。

石正麗團隊在2013年-2016年的4年間,僅在廣東省就走遍7個地區,採集了近千份病毒樣本。帶上專業的防護裝備進入深山老林、荒郊野外,深夜捕捉到蝙蝠後,用棉簽蘸取蝙蝠的唾液(咽拭子)、肛門(肛拭子)等地獲取標本,隨後帶回實驗室進行分析。

將已經獲得的SADS病毒基因序列與已經採樣的596份樣本進行對比分析,發現其中71個樣品含有與SADS病毒類似的病毒。研究團隊對最具同源性的4個樣品進行了病毒全基因組測序,結果發現,SADS病毒與其中一個蝙蝠攜帶的病毒在序列上存在98.5%的同源性。

找到了與SADS病毒幾乎一樣的病毒,該病毒正是來源於廣東地區的蝙蝠,整個「證據鏈」就此圓滿。

造成第一個豬場近5000頭豬仔死亡的是SADS病毒,而它確實是蝙蝠帶來的。那麼豬場通過病毒消殺,防蝙蝠的措施,注意蝙蝠糞便誤入飼養食物鏈等將避免「禍從天降」的再次發生。

闖入第2、3、4個豬場

故事沒有就此結束。

接連又有3個豬場報告有類似的感染疫情。彼此相距十幾公里。

那麼究竟是怎麼樣傳播的?兩種可能,一種是從一個豬場傳到另一個豬場,通過飼養員或者運糧車傳播;另一種是從蝙蝠到豬場分別獨立地傳播。

研究者將4個豬場的標本都收集過來,對每一個樣品進行了病毒全基因組測序,根據測序數據進行了進化樹的分析。分析結果顯示:不同豬場中的病毒之間,並沒有發現病毒直接地從一個豬場到另外一個豬場的進化關係。

這表明,病毒很可能是通過蝙蝠到豬場獨立傳播,未經過跨豬場間的傳播。

值得強調的是,彼時被稱為新型冠狀病毒的SADS病毒,與現在的新型冠狀病毒2019-nCoV完全不同,其序列相似度僅為30%左右。研究者在對豬場的飼養員進行病原體檢測後,也沒有發現任何人員感染。

來源:科技日報 文中圖片均由作者提供

編輯:岳靚

審核:王小龍

終審:冷文生

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