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2020年4月25日星期六

从SARS到CoVid-19,美国科普杂志三月发表石正丽特写(完整中译)

石正丽(网络截图)

来源:风流君的君 译 东三区27号 

发表于《科学美国人》的原文标题:

How China’s “Bat Woman” Hunted Down Viruses from SARS to the New Coronavirus
Wuhan-based virologist Shi Zhengli has identified dozens of deadly SARS-like viruses in bat caves, and she warns there are more out there

原文作者Jane Qiu:

Jane Qiu是一位常驻北京,从事科学报道的自由撰稿人。她拥有癌症遗传学博士学位,先后完成两个博士后项目。她的文章常发表于《自然》、《科学》、《经济学人》、《科学美国人》、SciDev.Net等国际刊物2016年荣获美国科学促进会(AAAS)卡弗里科学新闻奖,亚洲环境新闻奖,普利策中心危机报道出行资助;2017年荣获欧洲地球科学联合会颁发的当年“科学新闻奖”。
以下译文仅供学习和资讯交流,请勿作任何商业转载和使用
北京——20191230日晚上7点,武汉病毒研究所收到了几份神秘的病人者样本,数分钟之后,石正丽的手机铃声响了,是她的老板——研究所所长打来的电话。武汉市疾病预防控制中心在两名有非典型肺炎症状的住院病人身上发现了一种新型冠状病毒,石正丽领军的实验室颇有口碑,他们希望她的团队来调查一下这种病毒。如果这一发现得到确认,新的病原体可能会对公共健康构成严重威胁,因为它与引起严重急性呼吸系统综合症(SARS)的病毒属同一家族,而正是这个SARS2002年至2003年间,感染8100人,造成近800人死亡。石正丽回想所长在电话那一头催促她:“把你手头上正在处理的事情放一放,马上处理这件事。
石正丽是一位病毒学家,她在过去16年一直在蝙蝠洞里追踪病毒而被同事们常常调侃称她作“蝙蝠女侠”。正在上海参加会议的她马上走出会议厅,赶搭下一班动车回到武汉。“我当时在想(市卫生局)有没有搞错啊,”她说,“我从未想到这样的事情会发生在中国中部的武汉。”她的研究表明,冠状病毒从动物直接传染人类的风险最大的是广东、广西和云南这样的南部亚热带地区,尤其是蝙蝠,它们是许多病毒的已知宿主。她记得她当时在想,如果说冠状病毒是罪魁祸首,“它们会有可能来自我们的实验室吗?”
正当中国科学院研究所的石正丽团队争分夺秒找寻传染病的类别和来源时,这种神秘的疾病像野火一样蔓延开来。截至本文撰写之时(20203月初),中国约有81,000人受到感染,其中84%居住在湖北省,武汉是其省会,3100多人死亡;而在中国以外,除南极洲外的各大洲100多个国家和地区约4.1万人感染了这种新病毒,1200多人死亡。
这次大疫是最近几十年来困扰世界的最严重的流行疫病之一。科学家们早就警告说,新的传染病的出现的频率正在加快——发展中国家尤其如此,那里聚居稠密的人群与动物之间混杂且流动的程度越来越大。
“查明感染源和跨物种传播链异乎寻常的重要,”疾病生态学家彼得达扎克(Peter Daszak)评论说。达扎克是总部位于纽约市的非盈利研究机构EcoHealth联盟的主席,该机构与世界各地的科学家(如石正丽)合作追踪野生动物中的新病毒。他补充说,还有一项同样重要的任务,就是寻找其他相关的病原体——即已知的未知因素”——以便“防止类似事件再次发生”
从源头追踪病毒
石正丽的第一次病毒追踪之旅,对她来说感觉就像一个假期。那是2004年一个阳光明媚的春日,她参加了一支研究小分队,成员来自世界各地,她们前往广西首府南宁附近的洞穴,从那里的蝙蝠群落采集样本。她到达的第一个洞穴在当地颇为典型:里面空间大,布满石灰岩柱,是一个极受欢迎的旅游胜地,游客前往参观很容易。乳白色钟乳石从洞顶垂挂下来,像冰柱一样,潮气之下闪闪发光,“那真是让人着迷,”石正丽回忆道。
但度假气氛很快消散。好多蝙蝠包括几种在南亚地区大量存在的菊头蝠,一般都棲身在地势陡峭的深窄洞穴之中,石正丽和她的同事们经常由当地村民带路,徒步几个小时到达目标地点,肚子贴着石壁一寸一寸地挤过狭窄的石缝,但飞行的哺乳动物行踪飘忽,一周下来令研究队颇为沮丧,他们探寻了30多个洞穴,只看到了十几只蝙蝠。
这些个探寻,正是各方为捕捉SARS疫症罪魁祸首作出努力的一部分,SARS21世纪首个大流行疫症。根据香港一个研究团队的报告,广东的野生动物贩子首先从果子狸身上感染SARS冠状病毒,果子狸是原生于热带和亚热带亚洲和非洲,类似貓鼬的哺乳动物。 
新加坡杜克-新加坡医学院新兴传染病项目负责人王林发(Linfa Wang)说,在SARS之前,世界对冠状病毒所知甚少,这种病毒之所以称为“冠状”是因为在显微镜下,它们的尖顶表面像皇冠一样,对冠状病毒最普遍的了解是它会引发普通感冒。王林发从事蝙蝠传播的冠状病毒研究,2011年好莱坞大片《传染病》(Contagion)中曾简略提到过他的研究,他称:“SARS的爆发改变了游戏规则。”这次爆发使得具有大流行潜力的致命冠状病毒首次浮现于人前,经此发现之后,全球启动了对可传人的动物病毒的搜索。
石正丽正是最早被征召加入这场全球行动的研究人员,从那时开始,达扎克和王林发便成为她的长期合作伙伴。但是,果子狸是如何获得病毒的仍然是个谜。之前发生过两起事件透露了一些线索:澳大利亚1994年亨德拉病毒(Hendra virus)传染事件中是马传人,马来西亚1998年尼帕病毒(Nipah virus)爆发事件中是从猪传人。这两种疾病都被发现是由起源于进食水果的蝙蝠的病原体引发的,马和猪只不过是中间宿主。
2004年搜寻病毒源最初的那几个月中,每当石正丽所在的研究团队找到某个蝙蝠洞穴,队员们便会在黄昏来临之前,于洞口处布下一张大网,然后等待那夜行兽趁夜飞出去觅食。一旦蝙蝠被困,研究人员便采集其血液和唾液样本,还有粪便拭子,他们通常工作到凌晨,小睡片刻之后,他们在早上又会回到山洞里收集尿液和粪便颗粒。
但是,一次又一次采集的样本并未显现冠状病毒遗传物质的痕迹,这着实对研究队员打击沉重。“八个月的辛勤工作似乎已经付诸流水,”石正丽说,“我们心想冠状病毒可能是不喜欢中国蝙蝠吧。”研究小队正准备放弃时,隔壁实验室的一个研究小组给了石正丽研究团队一个用于检测SARS患者产生抗体的检测试剂盒。
检测能否对蝙蝠抗体起作用很难确定,但石正丽还是决定一试。她说:“我们还有什么可患得患失的呢?”但结果出来却超出了她的预期,来自三个菊头蝠的样本含有对SARS病毒的抗体。石正丽称“这是项目的转折点”。研究人员了解到,冠状病毒在蝙蝠体内存在是暂时性的和季节性的,但抗体反应可能持续数周到数年,因此,检测试剂盒为如何追踪病毒基因组序列提供了一个有价值的指标。
石正丽团队利用抗体测试缩小了搜寻地点和蝙蝠物种的范围,以寻找这些基因组线索。研究人员行踪遍及大部分中国省份的山区地带,之后将注意力转向了一个地点:位于云南省省会昆明市郊的石头洞。在那里,他们连续五年在不同季节进行了密集的采样工作。
这些努力得到了回报。病原体猎手们发现了数百种蝙蝠传播的冠状病毒,具有令人难以置信的遗传多样性。石正丽说:“它们中的大多数是无害的。”但是,数十种属于与SARS同一群组,它们可以感染培养皿中的人体肺细胞,在小鼠身上会引起类似SARS的疾病,并能逃避对抗SARS的疫苗和药物。
研究人员经过艰苦的筛选,在石头洞内发现了蝙蝠病毒的自然基因库,也正是在石头洞,石正丽团队在2013年发现了一种来自菊头蝠的冠状病毒株,其基因组序列与广东果子狸的基因组序列相同97%。长达十年的SARS冠状病毒天然储存库搜寻工作因这一发现而作结
病毒熔炉
北卡罗来纳大学教堂山分校的病毒学家拉尔夫·巴里克(Ralph Baric)说,在石正丽取样的许多蝙蝠棲息处,包括石头洞,“不同病毒的不断混杂在一起的状态为危险的新病原体的出现创造了绝佳的机会。”按照石正丽的说法,如果一个人身处这类病毒熔炉邻接地带,“你不需要成为野生动物贩子就会被感染”。
举一个例子,在石头洞附近郁郁葱葱的山坡上绵延着许多村落,那个地方以栽种玫瑰、橙子、核桃和山楂而闻名。201510月,石正丽团队从其中4个村庄的200多名居民那里采集了血液样本。研究发现,有6人(近3%)携带来自蝙蝠的对类似SARS的冠状病毒的抗体,尽管他们中没有人处理过野生动物或报告过类似SARS或其他类似肺炎的症状。在取样之前,只有一个人在云南境外旅行,他们全都看到过蝙蝠在村子上空盘旋。
三年前,石正丽团队被召来调查云南山区莫江县一个矿井的病毒情况,该县以其出产的发酵的普洱茶而闻名,在那里,有6名矿工患有类似肺炎的疾病(其中两人死亡)。在对洞穴进行了一年的取样后,研究人员在六种蝙蝠中发现了一组不同的冠状病毒。在许多情况下,多种病毒株感染了一种动物,使它变成了一个飞行的新病毒制造厂。
 “矿井像地狱一样眩晕,”石正丽说,她和她的同事戴着防护面具和衣服走进去,“蝙蝠粪便,覆盖着一层霉菌,散落在洞穴四处。”那些霉菌原来就是使矿工生病的病原体,虽如此,石正丽认为,如果矿井不马上关闭,他们感染冠状病毒只是时间问题。
随着人类日益侵占野生动物栖息地,土地利用发生了前所未有的变化,加上野生动植物和牲畜以及源自它们的制品被运往世界各国,再叠加以境内和跨境旅行的急剧增加,大规模新疾病的爆发几乎在数学概率上是必然的,这正是令石正丽和许多其他研究院人员,早在去年12月那个不祥的晚上神秘样本抵达武汉病毒研究所之前,工作一直处于日以继夜状态的原因。
大约一年前,石正丽团队在《病毒》和《自然评论微生物学》杂志上发表了两篇对于冠状病毒的综合评述。以她自己的研究(其中许多都发表在顶级学术期刊上)和其他研究为佐证,石正丽和她的合著者警告说,未来蝙蝠传播的冠状病毒有爆发的风险。 
与致命病原体赛跑
去年12月30日,在回武汉的动车上,石正丽和同事们讨论了立即开始检测病人样本的方法。接下来的几周,是石正丽一生中感到最紧张、压力最大的几周,在这段时间里,中国蝙蝠女侠感到自己正在最可怕的噩梦中战斗,尽管她在过去16年里一直都在准备这样一场战斗。第一轮测试使用一种称为聚合酶链反应的技术,通过放大病毒的遗传物质来检测病毒,第一轮测试显示,7名患者中的5个样本含有已知存在于所有冠状病毒中的遗传序列。
石正丽指导她的团队重复测试,同时将样本送到另一个实验室对完整的病毒基因组进行测序。与此同时,她疯狂地翻查了自己实验室过去几年的记录,以检查实验材料是否有不当处理,特别是在废料处置过程中有否失当。当翻查终于有结果的那一刻,石正丽松了一口气:没有一个序列与她团队从蝙蝠洞取样的病毒序列相匹配。她说:“这真的让我放下了心头的一块大石,我好几天都没合眼。”
17日,武汉团队确定,根据聚合酶链反应分析、全基因组测序、血液样本抗体测试以及病毒在培养皿中感染人体肺细胞的能力得出的结论,这种新病毒确实导致了这些患者感染的疾病。2月份,他们在《自然》杂志上发表的一篇论文中报告,这种病毒的基因组序列——现在正式称为SARS-CoV-2,因为它与SARS病原体有关——与研究人员在云南菊头蝠身上发现的冠状病毒的基因组序列相同。没有参与这项研究的达扎克评论说:“很明显,蝙蝠再次成为天然的病原来源。”
事实上,患者病毒株的基因组序列彼此非常相似,根据对326个已发表的病毒序列的分析,自去年12月下旬以来,这些基因序列没有显著变化。巴里克说:“这表明这些病毒有共同的祖先。”研究人员称,这些数据还表明,病毒在单次传人之后,随之在人与人之间进行了持续传播。
鉴于该病毒似乎相当稳定,而且许多感染者看似症状轻微,科学家怀疑在第一例严重病例引起警觉之前,病原体就可能已经存在数周甚至数月。之前可能就发生了小型疫情,但病毒在造成严重破坏之前便衰竭了,”巴里克说,武汉的爆发绝非偶然。”换句话说,它有其必然元素。
对许多人来说,这座城市有这么一个繁忙的野生动物市场,那里出售蝙蝠、果子狸、穿山甲、斑马和鳄鱼等各种各样的动物,这是一个完美的病毒大熔炉。虽然根据数项研究,包括石正丽和她的同事的研究,人类可以直接从蝙蝠感染这种致命的病毒,另外独立的团队在印前研究报告中提出穿山甲可能是中间宿主。据报道,这些团队在中国南方反动物走私行动中缴获的这类动物中发现了与SARS-CoV-2类似冠状病毒。
224日,中国宣布除用于研究、医疗或展示目的之外,永久禁止野生动物消费和贸易。根据中国工程院委托的2017年报告,这一举措将去除整个价值有760亿美元的产业,导致大约1400万人失业。一些人对此表示欢迎,而另一些人,譬如达扎克,则担心如果不努力改变人们的传统理念或提供替代生计,全面禁令可能会将这样的产业推向地下,导致疾病寻踪更具挑战性。吃野味是中国南方文化传统的一部分,”达扎克说,这个传统有几千年了,“它不会在一夜之间改变。”
石正丽说:无论怎样,“野生动植物交易和消费只是问题的一部分”。2016年末,距离SARS疫情爆发地60英里的广东清远县有四个农场的猪发生急性呕吐和腹泻,近25,000头牲畜死亡。当地兽医无法发现任何已知的病原体,打电话给石正丽寻求帮助。这种疾病的病因,称为猪急性腹泻综合征(SADS),原来是一种病毒,其基因组序列与在附近洞穴的菊头蝠中发现的冠状病毒相同率达到98%
杜克大学传染病流行病学家格雷戈里·格雷(Gregory Gray)说:“这是一个令人严重担忧的问题。”猪和人类的免疫系统非常相似,使得病毒很容易在这两个物种之间交叉传播。此外,中国杭州浙江大学的一个研究团队发现,SADS病毒可以感染培养皿中许多生物的细胞,包括啮齿动物、鸡、非人类灵长类动物和人类。格雷说,鉴于中国和美国等许多国家的养猪规模,在猪身上寻找新型冠状病毒应是当务之急。
武汉疫情是过去26年来由蝙蝠传播病毒引起的第六次疫情,前5次是1994年的亨德拉、1998年的尼帕、2002年的SARS2012年的中东呼吸综合征和2014年的埃博拉。尽管疫情源自蝙蝠,王林发认为“动物自己不是问题所在”。事实上,蝙蝠通过吃昆虫和授粉植物,有助于促进生物多样性及其生态系统的健康,王林发指出:“当我们与他们接触时,问题就来了。
抵御未来爆发
疫情已爆发两个多月了,中国政府对拥有1100万的特大城市武汉实施全市交通限制也有7周了,生活感觉上是基本正常,石正丽一边笑一边说:“也许我们已经对封城状态习惯了,最糟糕的日子肯定是过去了。”研究所的工作人员都有特殊通行证,让他们可以从家里到实验室工作,但不能去其他地方。研究所的食堂已经关门,一个多月以来,他们在实验室长时间工作时,不得不靠方便面过活。
石正丽团队的研究人员发现,新的冠状病毒使用一种叫做血管紧张素转化酶2ACE2)的受体进入人体肺细胞。科学家们自那以后一直在筛选能阻断ACE2的药物。他们和其他研究团队也在竞相开发疫苗和测试可能成功的候选药物。从长远来看,这个研究团队计划开发广谱疫苗和药物,以预防那些被认定对人类有危险的冠状病毒的攻击。“武汉疫情敲响了警钟,”石正丽说。
许多科学家说,当致命的病原体出现时,全球响应行动应该不止于随之起舞而已。达扎克说:“最好的办法是预防。”因为70%的动物传播的新兴传染病来自野生动物,“我们应该开始在全球范围内从野生动物中找到所有这些病毒,并开发出更好的诊测方法,”他补充说。这样做基本上意味着把达扎克和石正丽这样的研究人员正在做的工作,以更大的规模加以扩展。
达扎克说,这种努力应该集中针对某些容易感染冠状病毒的哺乳动物(如蝙蝠、啮齿动物、斑马、果子狸、穿山甲和非人类灵长类动物)身上携带的高危病毒群。他还补充说,在野生动物多样性最大的热带地区,发展中国家应该成为这场抗击病毒战斗的前线
近几十年来,达扎克和他的同事分析了上个世纪以来大约500种人类传染病。他们发现,新病原体出现的地方,往往是稠密人口通过修路、开矿、伐林、密集农耕持续改变当地地貌的地方。达扎克表示,“中国并不是唯一的热点”,他并指出,印度、尼日利亚和巴西等其他主要新兴经济体也面临巨大风险。 
格雷说,一旦发现潜在的病原体,科学家和公共卫生官员可以通过分析牲畜、养殖和交易的野生动物以及高危人群(如农民、矿工、住在蝙蝠群落附近的村民以及狩猎或处理野生动物的人)的血液和拭子样本,定期检查可能的感染。这种方法被称为整一健康”One Health),旨在将野生动物健康、牲畜健康和人类健康的管理结合起来。格雷提出:“只有这样,我们才能在疫情变成流行病之前捕捉到它。”他还补充说,这种方法或许能将这种流行病付出的可能代价节省数千亿美元。
说回到武汉,中国的蝙蝠女侠已经决定从野外病毒狩猎追踪的第一线退下来了,“但任务必须继续下去,”她说。她将继续带领研究项目,“我们发现的只不过是冰山一角。”达扎克的研究团队估计,全球蝙蝠中有多达5000个冠状病毒株等待被发现。石正丽正在为一个国家级项目拟定计划,这个项目将系统地对蝙蝠洞穴中的病毒进行采样,其范围和强度比她团队之前所做的尝试要大很多。
“蝙蝠传播的冠状病毒将引发更多的疫情,”她带着深思熟虑之后的肯定语气说,“在它们找上门来之前,我们必须抓到它们。”

1 条评论:

  1. 也就只能在我们这些外行面前混淆视听,有冤就接受美国顶级病毒专家的来华调查要求,面对面辩解吧

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