美国病毒进化专家：这是我们研究的新冠病毒走向
《纽约时间》出品
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【编者按】
本文作者莎拉·科比（Sarah Cobey）、杰西·布鲁姆（Jesse Bloom）、泰勒·斯塔尔（Tyler Starr）和纳撒尼尔·拉什（Nathaniel Lash）。科比博士在芝加哥大学研究免疫、病毒进化和传播的相互作用。布鲁姆博士和斯塔尔博士在西雅图的弗雷德·哈钦森癌症研究中心研究病毒进化。
原标题：我们研究病毒进化，以下是我们认为新冠病毒的走向
作为研究病毒如何进化的科学家，我们经常被问及新冠病毒的未来。它会消失吗？变得更糟吗？变成季节性流感？
我们所知道的是：该病毒的奥密克戎变种明显比最初在武汉出现的病毒株更具传染性，对疫苗的耐药性也更强。至少从生物学上讲，病毒没有理由不会继续进化。迄今为止出现的新冠病毒变异只选取了最有可能用于进化探索的基因空间的一小部分。
许多新冠病毒疫苗训练免疫系统识别原始病毒的一个特定部分：201个氨基酸，让病毒附着在人类细胞上。
这些氨基酸中只有两种在德尔塔突变种中发生了突变。这些突变不足以使疫苗失效。
疫苗所针对的201个氨基酸中，有15个在奥密克戎中发生了突变。这种突变帮助奥密克戎避开了免疫系统，感染了接种过疫苗或以前感染过的人。
但这种病毒能发生的变异远比在奥密克戎中看到的少数变异要多得多。每种氨基酸都有19种不同的变异方式。科学家们已经记录了疫苗针对的氨基酸所发生的400多种其他突变。根据我们的计算，这201个目标氨基酸有近2000种其他方式可以发生突变，且仍然能够与人类细胞结合。
像新冠这样的病毒面临着一个压倒一切的压力：变得更善于传播。引起更多感染的病毒会更成功。病毒可以通过变得更具传染性和绕过免疫系统来做到这一点。这种新冠病毒经历了几次适应，使其更容易在人类中传播。
但是，尽管包括我们在内的许多科学家预计，新冠病毒将在进化的压力下更好地传播，但这种病毒对这种压力的反应如此好，这一点值得注意。最近的变种，如奥密克戎和德尔塔，比2020年初首次在全球传播的毒株的传染性强几倍。这是一个巨大的增长，使得新冠比许多其他人类呼吸道病毒更具传染性。到目前为止，这些传染性的大幅跃升在推动大流行方面发挥了重要作用。
新冠病毒如何变异。
新冠的传染性能增强多少是一个悬而未决的问题，但总归存在一个上限。甚至进化也受到限制：猎豹不能进化得无限快，新冠也不能进化到能无限传播。
其他病毒的传播能力已经达到了顶峰。麻疹等一些呼吸道病毒的传染性比今天的新冠更强。其他疾病，如流感，一般不像新冠那样具有传染性。我们不知道这种新冠病毒何时会达到其传播能力的高原期，但它最终会发生。
这种病毒也可以通过“逃避”对先前变异的免疫而更好地传播。在大流行早期，很少有人对新冠具有免疫力。但现在世界上很多地方都有疫苗或先前感染的抗体。因为这些抗体可以阻止感染，那些绕过它们的变异具有越来越大的优势。
对于奥密克戎变种，免疫逃逸的重要性已变得显而易见。之前的变种，如德尔塔，只能勉强避开抗体，但奥密克戎有许多突变，降低了抗体识别它的能力。这一点，再加上奥密克戎的传染性，使得它能够引发一波巨大的感染浪潮。
事实上，这种病毒发展出了感染接种过疫苗或以前感染过的人的能力，这并不令人惊讶，但它如何发生，这一点就令人惊讶了。进化通常是逐步进行的，新成功的变异会从最近成功的变异中衍生出来。这就是为什么6个月前，包括我们在内的许多科学家都认为下一个变种将脱胎自当时占主导地位的德尔塔。但是进化出乎我们的意料，新出现的是有大量突变的奥密克戎，而不是德尔塔的后裔。目前还不清楚这种病毒如何实现了巨大的进化飞跃，从而产生出奥密克戎变种的，不过许多科学家（包括我们）怀疑，这种变种可能来自于那些无法很好地抵御病毒的人，从而让它有时间发生变异。
目前还无法确定未来的变种是否会有更多类似奥密克戎的大跳跃，还是更典型的逐步变化，但我们相信，新冠病毒确实还将继续进化，以逃避免疫。
上个月，一名医务工作者在马里兰州的一个免下车检测站点进行新冠病毒检测。
虽然病毒的传播能力在某一特定时刻趋于稳定，但人类病毒在一直逃避免疫。几十年来，流感病毒一直在进化，所以疫苗每年都在更新。免疫逃逸是一场无止境的进化军备竞赛，因为免疫系统总能产生新的抗体，而病毒有大量的突变可供探索。例如，在新冠或相关蝙蝠病毒中观察到的许多突变中，奥密克戎的突变只是其中的一小部分，而实验室实验表明，该病毒可能会探索的突变只是其中的一小部分。
综上所述，我们预计新冠将继续导致新的流行病，但它们将日益受到绕过免疫系统的能力的驱动。从这个意义上说，未来可能会像季节性流感一样，每年都有新的流感变种引起病例的激增。如果出现这种情况（我们预计会发生），疫苗可能需要像流感疫苗一样定期更新，除非我们开发出更广泛的抗变异疫苗。
当然，所有这些对公共卫生的重要性取决于病毒会让我们病得多重。这是最难做出的预测，因为进化选择了传播良好的病毒，而这是会使疾病的严重程度上升还是下降，主要是一个运气问题。但我们确实知道，即使在没有完全阻止感染和传播的情况下，免疫也会降低疾病的严重程度，而通过接种疫苗和以前的感染获得的免疫有助于减弱奥密克戎浪潮在许多国家的影响。在应对不确定的进化未来时，我们的最佳策略仍是更新或改进的疫苗，辅以其他减缓传播的措施。
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