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新型冠状病毒是现实版生化危机?

器械之家 2021-12-12

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2020年1月31日,来自印度理工学院的某科研团队,在美国冷泉港实验室旗下的BioRxiv预印本平台上上传了一篇文章,文章表示新型冠状病毒2019-nCoV是人类实验室产物。简单地说:他们认为这次的新型冠状病毒疫情是一次现实版的“生化危机”。



“科研团队”、“实验室”、“BioRxiv”等词汇无疑大幅度增加了这一论调在民间的可信程度,一经报道便引起轩然大波,可不久后,这篇文章就因为研究结果不实和恶意散播“阴谋论”而遭到了世界各地科学家的口诛笔伐。


2月2日下午3时左右,正奋战在抗疫情前线的中国科学院武汉病毒所研究员石正丽,更是在个人微信朋友圈发文:“2019年新型冠状病毒是大自然给人类不文明生活习惯的惩罚,我石正丽用我的生命担保,与实验室没有关系。奉劝那些相信并传播不良媒体的谣传的人,闭上你们的臭嘴。同时转发这个打脸消息:印度学者已经决定撤回这篇预印本文章。”实锤印度科研团队散播谣言。




这篇文章究竟讲了什么?


总结来说:印度科研团队的研究结果认为正在流行的新型冠状病毒出自实验室,是人工制造的产物。


印度研究团队公布的进化树图(图片来源:果壳网)


他们认为新型冠状病毒与SARS病毒亲缘关系最近。在对新型冠状病毒的刺突糖蛋白(Spike glycoprotein)序列和SARS病毒的同源蛋白比对后。印度科研团队发现2019-nCoV的刺突糖蛋白比SARS病毒的同源蛋白上多出来了4个独立的2019-nCoV独有的短肽段(6-12个氨基酸左右)。


蛋白序列比对解析:数字代表蛋白质中氨基酸的排列序号,每个字母代表一种氨基酸。例如M=甲硫氨酸,F=苯丙氨酸等。每大行中有三小行,第一行是新型冠状病毒2019-nCoV,第二行是SARS,第三行是他们之间的一致序列。其中标记为红色的部分说明两者的刺突糖蛋白在这些位置的氨基酸完全一致;蓝色的部分就是不同的;而“----”代表缺失的。可以看到2019-nCoV的刺突糖蛋白在标记的Insert1-4的位置确实比SARS的刺突糖蛋白多了一些肽段(图文来源:果壳网)


关键之处在于,这4个2019-nCoV独有的短肽段中,氨基酸残基与艾滋病病毒HIV-1gp120或HIV-1gag中的相同/相似。此外,2019-nCoV的三维模型显示,虽然插入在主要氨基酸序列上不是连续的,但它们会聚形成受体结合位点。


模拟2019-nCoV病毒的三同聚体突刺蛋白


印度研究团队因此推论2019-nCoV为人工合成的实验室产物,“阴谋论”谣言就此开始传播,但事实上,这篇文章无论在研究方法和还是逻辑上都存在致命错误,甚至完全经不起推敲。


Insert1和2均可与HIV-1的gp120的部分肽段完全100%匹配。而insert3和4则分别与HIV-1的gp120和gag蛋白有不完全的匹配(图文来源:果壳网)


为什么说文章漏洞百出?


首先文章开篇处的建立的系统进化树十分粗糙。众所周知,建立进化树时选择的数据越少,推导出的结论可信度越低。该文创作团队精心挑选了一些不同来源的冠状病毒数据:例如,蝙蝠、兔子、猪、骆驼、家禽,以及2003年的SARS病毒和2014年的MERS病毒来进行聚类分析。然而得出的结论与近期多名科研工作者的研究结果相悖。


Bedford创建的冠状病毒家族系谱图,其中包括蝙蝠、果子狸、SARS和nCoV-2019序列(来源:Science官方网站)


这一版冠状病毒家族系谱图的数据更全面,我们可清晰的看到,这次的武汉新型冠状病毒和来自蝙蝠的RaTG13分离株的同源度最高,处于另一分支内,SARS随相似,但大概率具有不同的进化和传播途径。


而这一点也随着2020年2月3日,《自然》杂志以“加快评审文章”(Accelerated Article Preview)形式上线石正丽团队关于新型冠状病毒的论文有了结论。


2月3日同时上线两篇论文(图片来源:Nature官网截图)

论文表示:对于自2019年12月开始从中国武汉流行的新型病毒性肺炎,石正丽研究团队从其中5名患者的样本中获取了病毒的全长度基因组序列,发现彼此之间几乎完全一致,相似度超过99.9%,并且与2003年引起SARS的冠状病毒有79.5%的序列一致。与此前在云南中菊头蝠上检测到的蝙蝠冠状病毒RaTG13相比较,2019-nCoV在整个基因组中与其有96.2%的一致性!这篇论文被《自然》杂志正式刊登,意味着论文中的理论已然得到全球学者的认可。(该论文于1月23日公布于预印网站)


电子显微镜下可以看到被感染细胞内的病毒颗粒


新型冠状病毒与HIV有什么关系?


印度科研团队在文章中提到的4个与HIV病毒高度同源的段肽链,有“断章取义”之嫌。蛋白质序列和文字相仿,序列越短,随机出现在各个物种的概率就越高,将文章中提到的一段肽段输入到生物学界最权威的序列比对工具BLAST中后我们可以看到,大到哺乳动物,小到细菌,许多蛋白都具有这种氨基酸序列,全部为100%一致性。




而印度科研团队偏偏“别有用心”地选出了HIV作为对比,其意图不言而喻。


此外,新型冠状病毒与HIV的感染方式截然不同,病毒感染的第一步是和细胞上的受体间特异性结合。HIV的常见受体蛋白是人免疫细胞上的表面抗原分化簇4受体蛋白(CD4蛋白)。人体只有部分免疫细胞会合成这个受体蛋白,没有这个受体的细胞很难被感染。而且HIV无法感染除了人以外的其他动物。想在小鼠或其他实验动物中研究HIV的感染过程,首先需要通过转基因技术将人的CD4蛋白转入小鼠的免疫细胞中,否则研究无法进行。


HIV感染细胞的示意图(来源:果壳网)


而2019-nCoV的刺突糖蛋白所结合的受体是血管紧张素转化酶2(ACE2),它在很多黏膜组织细胞中都广泛存在的,这使得它能通过呼吸道及其他黏膜进行传播。仅凭几个肽段就推断两者有关,属实太过武断。


为什么这种不实文章能够公布出来?


印度科研团队的文章最早上传于BioRxiv(石正丽团队的论文最早也是发布在这个网站,后通过《自然》审核),这是一个“生命科学预印本网站”,旨在为科学家们提供更快速的文章公开渠道的平台,方便科学家公布一些具有时效性的科学数据,而不需要像在正规学术期刊上发表论文那样经历投稿、初审、完善数据、二次评审等复杂流程。因此在BioRxiv平台上的很多文章都不正规,没经过同行评议和广泛认可。






编者按:这场闹剧随着印度学者撤回文章,并在社交媒体致歉结束,谣言之所以有市场,是因为人们对疫情心存畏惧,我们现在能做的,是学好防控知识,正确认识情况,不过度恐慌,不过度放松。在防控疫情工作紧张进行的现在,别让谣言再成为一道阻碍。谣言止于智者!






来源:果壳网、中国科学报、学术经纬 器械之家整理编辑



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