让理性回归科学之一：新型冠状病毒真的不是哪个国家人为制造

最近几个月，武汉地区爆发冠状病毒肺炎感染，到目前为止，全球已经确认了二十万人感染，其中半数在中国。这是一次人类历史上的灾难。尤其是中国，更是损失惨重。

但是围绕这次病毒，海外反华势力不断搞出小动作，落井下石。包括但不限于下列几点：

第一，把导致感染疫情的原因归咎于中国人的饮食习惯

第二，把疫情感染的原因归咎于中国科研机构人为所致。

与此同时，出于对国家的爱护和对海外某些国家势力的反感，一批非专业的中国网友也提出冠状病毒来源于外国，并列出诸如军运会等“证据”。

徽剑感慨：海外若干国家的小动作，目标政治性非常强，我们需要反击，但是我们不能随便瞎编。实际上，今天的科学界已经具备了强大的科学探索水平。现在，就让我们来看一篇病毒学的论文，其中科学专业术语（神级语言）就尽量用通俗化的文字（人的语言）附上解释：

最近为了八卦这个冠状病毒，我这三个月把从高校兽医专业教材到病毒学、基因等相关专业硕博教材都咬牙翻了一遍，算是大致能够看懂个七八成。如果有说错，请专业人士指正。

文章标题：SARS-CoV-2的近端起源

文章出处：http://virological.org/t/the-proximal-origin-of-sars-cov-2/398

原文为英文版，这里直接找了个翻译软件，弄成中文。感兴趣的可以去看原文。

自中国湖北省武汉市首次报道新型肺炎（COVID-19）以来，关于致病性病毒SARS-CoV-2的起源一直存在大量讨论和不确定性。现在，SARS-CoV-2感染在中国非常普遍，每个省都有病例。截至2020年2月14日，已经确诊了64,473起此类病例，其中1,384人死于该病毒。由于报告的轻度和无症状病例有限，这些官方病例数可能被低估了，并且该病毒显然能够有效地进行人与人之间的传播。基于可能传播到医疗体系较弱的国家，世界卫生组织已宣布COVID-19疫情为国际关注的突发公共卫生事件（PHEIC）。

SARS-CoV-2是 已知感染人类的冠状病毒科的第七名成员 。其中三种病毒，SARS CoV-1，MERS和SARS-CoV-2，可以引起严重的疾病。四，HKU1，NL63，OC43和229E与轻度呼吸道症状有关。本文中，我们回顾了从可用基因组序列数据的比较分析中可以推断出SARS-CoV-2的起源和早期进化的方法。特别是，我们提供了有关SARS-CoV-2基因组中显着特征的观点，并讨论了可能出现这些特征的场景。重要的是，该分析提供了证据，表明SARS-CoV-2不是实验室构建物也不是有意操纵的病毒。

下文描述的α和β 冠状病毒（Coronaviridae家族）的基因组比较 确定了SARS-CoV-2基因组的两个显着特征：（i）基于结构模型和早期生化实验，SARS-CoV-2似乎针对与人ACE2受体结合; （ii）SARS-CoV-2的高度可变的穗状蛋白（S）通过插入12个核苷酸在S1和S2边界具有一个多碱基（弗林蛋白酶）切割位点。另外，该事件导致在多碱基切割位点附近获得了三个预测的O-连接的聚糖。

SARS-CoV-2受体结合结构域的突变

SARS-CoV和SARS相关冠状病毒的刺突蛋白中的受体结合域（RBD）是病毒基因组中变化最大的部分。RBD中的六个残基似乎对于与人ACE2受体结合并确定宿主范围至关重要（关键点：人的语言解释就是，因为出现了这几个他大爷的改变，导致能传播到人身上，以前就骚扰下蝙蝠啊、穿山甲啊等等）。使用基于SARS-CoV的Urbani应变的坐标，它们是Y442，L472，N479，D480，T487和Y491 1。SARS-CoV-2中的相应残基为L455，F486，Q493，S494，N501和Y505。与其最密切相关的病毒Ra Rh13（从Rhinolophus affinis bat 采样）相比，这六个残基中的五个在SARS-CoV-2中发生了突变，与〜96 ％的同一性2（图1a）。基于模型1和生化实验3,4，SARS-CoV-2似乎具有一种RBD，它可以与人，非人灵长类，雪貂，猪和猫以及其他具有高受体同源性的物种的 ACE2高亲和力结合。相反，SARS-CoV-2在与SARS样病毒相关的其他物种（包括啮齿动物和小动物）中与ACE2的结合效率可能较低。（他奶奶的，改变了后，不去骚扰蝙蝠之类了，专门给人啊、大师兄啊、二师兄啊、喵星人啊，其实还有汪星人啊，下扳子）

SARS-CoV-2 S蛋白中第486位残基的苯丙氨酸（F）对应于SARS-CoV Urbani菌株中的L472。值得注意的是，在SARS-CoV细胞培养实验中，L472突变为苯丙氨酸（L472F）5，据预测，这对于将SARS-CoV RBD与人ACE2受体6结合是最佳的。然而，蝙蝠的几个SARS样冠状病毒中也存在此位置的苯丙氨酸（图1a）。尽管这些分析表明SARS-CoV-2可能能够以高亲和力结合人ACE2受体，但相互作用预计并非最佳（吓死贫道了，这段神的语言意思就是，其实他大爷的这个变异还可以更加完美，如果真的是人为的，可以改变得更有杀伤力。）。此外，SARS-CoV-2的RBD中的几个关键残基与先前描述的最适合人ACE2受体结合的残基不同6。与这些计算预测相反，最近的结合研究表明，SARS-CoV-2与人ACE2具有高亲和力结合。因此，SARS-CoV-2尖峰似乎是在人或类似人的ACE2上选择的结果，从而允许出现另一种最佳结合溶液。有力的证据表明SARS-CoV-2 不是 基因工程的产物。（这段貌似机器翻译有点别扭，我怀疑翻译有错，神的语言就是神的语言啊，翻译成人话，大意就是病毒某个玩意，跟人体的某个玩意，在结合时候很匹配啊，这种结合是“天然去雕琢”的，不是“霸王硬上弓”的。对了，贫道在此发誓，绝对没开车啊）

（下面这段神的语言可以忽略，反正你们看不懂，贫道也不是很明白，但是肯定比你们懂得多，气死你们啊，让你们吃不下饭，把过年那点膘给减了。）

多元切割位点和O-连接聚糖

SARS-CoV-2的第二个显着特征是在刺突蛋白的两个亚基S1和S2的连接处的刺突蛋白中有一个预测的多碱基切割位点（RRAR）（图1b）8,9。除了两个基本的精氨酸和一个在切割位点的丙氨酸外，还插入了一个脯氨酸。因此，完全插入的序列是PRRA（图1b）。脯氨酸插入产生的强烈转角预计会导致在多碱基切割位点侧翼的S673，T678和S686中添加O-连接的聚糖。以前在相关的谱系B beta冠状病毒中未观察到多碱基切割位点，这是SARS-CoV-2的独特功能。一些人β冠状病毒，包括HCoV-HKU1（谱系A），具有多碱基切割位点，以及在S1 / S2切割位点附近具有预测的O-连接聚糖。

尽管SARS-CoV-2中的多价切割位点的功能后果尚不清楚，但SARS-CoV的实验表明，在S1 / S2交界处修饰这样的位点可增强细胞-细胞融合，但不会影响病毒进入10。多元切割位点允许弗林蛋白酶和其他蛋白酶有效切割，并且可以在选择快速复制和传播病毒的条件下（例如高密度鸡群）在禽流感病毒血凝素（HA）蛋白的两个亚基的连接处获得）。HA在细胞-细胞融合和病毒进入中的功能与冠状病毒S蛋白相似。通过插入或重组获得HA中的多元切割位点，可将低致病性禽流感病毒转化为高致病性形式11-13。在反复强迫通过细胞培养或通过动物14,15后，还观察到了由流感病毒HA获得的多价切割位点。同样，无毒的新城疫病毒分离株在鸡的连续传代过程中通过在融合蛋白亚基16的交界处增加了一个多价裂解位点而在鸡中高度致病。三种预测的O-连接聚糖的潜在功能尚不清楚，但它们可以产生一个“粘蛋白样结构域”，该结构域可以屏蔽SARS-CoV-2穗蛋白上的潜在表位或关键残基。需要进行生化分析或结构研究，以确定是否利用了预测的O-连接的聚糖位点。

图1.（a）SARS-CoV-2刺突蛋白接触残基的突变。 将SARS-CoV-2的刺突蛋白（上图）与最密切相关的SARS样CoV和SARS-CoV-1进行比对。在SARS-CoV-2和SARS-CoV Urbani菌株中，尖峰蛋白中与ACE2受体接触的关键残基都用蓝框标记。（b）获得多元裂解位点和O-连接的聚糖。 多元裂解位点标记为灰色，三个相邻的预测的O-连接的聚糖标记为蓝色。多元裂解位点和O-连接的聚糖都是SARS-CoV-2特有的，以前在谱系B beta冠状病毒中没有见过。显示的序列来自NCBI GenBank，登录号为MN908947，MN996532，AY278741，KY417146，MK211376。穿山甲冠状病毒序列是从SRR10168377和SRR10168378（NCBI BioProject PRJNA573298）18,19产生的共有序列。

SARS-CoV-2起源的理论

SARS-CoV-2不可能通过实验室处理现有的SARS相关冠状病毒而出现。如上所述，SARS-CoV-2的RBD针对人ACE2受体的结合进行了优化，结合的有效结合溶液不同于已经预测的结合溶液。此外，如果已经进行了遗传操作，则可以预期将使用可用于β冠状病毒的几种反向遗传系统之一。但是，事实并非如此，因为遗传数据表明SARS-CoV-2并非源自任何先前使用的病毒主链。相反，我们提出了两种可以合理解释SARS-CoV-2起源的方案：（i）人畜共患病转移之前在非人类动物宿主中的自然选择，以及（ii）人畜共患病转移之后在人类中的自然选择。我们还讨论了在传代过程中进行选择是否会引起相同的观察特征。（这段大神的话，都能看明白啊）

在动物宿主中进行选择。由于许多早期的COVID-19病例与武汉的华南海鲜和野生动植物市场有关，因此该地点可能存在动物来源。鉴于SARS-CoV-2与蝙蝠类似SARS的CoV（尤其是RaTG13）的相似性，蝙蝠充当SARS-CoV-2的宿主是有道理的。但是，重要的是要注意，先前在人类中爆发的冠状病毒包括直接接触蝙蝠以外的动物，其中包括携带有与SARS-CoV-1遗传上非常相似的病毒的小动物（SARS）和骆驼（MERS）。分别为MERS-CoV。以此类推，与SARS-Cov-2密切相关的病毒可能正在一种或多种动物中传播。初步分析表明，马来亚穿山甲（Manis javanica）非法进口到广东省的CoV类似于SARS-CoV-2。（我中华穿山甲大哭，我好冤枉啊。确实不是我干的啊。）尽管蝙蝠病毒RaTG13在整个基因组中仍然是最接近SARS-CoV-2的，但马来亚穿山甲CoV在所有六个关键RBD残基上都与SARS-CoV-2相同（图1）（此处蝙蝠大哭，静瑞道长啊，徽剑真人啊，吴大法师啊，我这冤屈大了去了啊，帕劳和印尼人吃我上千年，我都没说啥，居然被戴了了这么顶吓死人的帽子啊。）。但是，尚未鉴定出在整个基因组中与SARS-CoV-2足够相似的穿山甲CoV，以支持直接人类感染（马来穿山甲在瑟瑟发抖，难道是吃我的肉不够多吗？）。另外，穿山甲冠状病毒不携带多碱基切割位点插入。为了使前体病毒获得适合于人ACE2受体结合的多价切割位点和刺突蛋白中的突变，动物宿主可能必须具有较高的种群密度-才能有效地进行自然选择-并且需要ACE2基因类似于人类直系同源物。（马来穿山甲放声悲歌，苍天有眼啊，基因科学有眼啊，我真的冤啊---啊--啊--）

对人类的隐秘适应。SARS-CoV-2的祖先也有可能从非人类动物跃迁到人类，具有上述基因组特征是通过在随后的人与人之间的传播过程中进行适应而获得的。我们推测，一旦（同时或连续）获得了这些适应措施，它将使疫情得以爆发，从而产生足够大且异常的肺炎病例群，从而触发最终发现它的监视系统。（贫道要做个法，达尔文大爷，你今天晚上给我从地下上来，你干么弄个突变的东西出来啊啊啊）

到目前为止，所有测序的SARS-CoV-2基因组都具有很好的适应性RBD和多碱基切割位点，因此是从具有这些特征的共同祖先获得的。穿山甲中存在一种与SARS-CoV-2中非常相似的RBD，这意味着它可能已经存在于跳向人类的病毒中，即使我们还没有确切的非人类祖细胞病毒也是如此。（穿山甲们泪流满面，科学家们，大神们，以后你们想吃我们，我们自己来啊。）这使得多价切割位点插入发生在人与人之间的传播过程中。以甲型流感病毒HA基因为例，需要特定的插入或重组事件才能使SARS-CoV-2成为流行病原体。

使用当前可用的基因组序列数据估算SARS-CoV-2的最新共同祖先（tMRCA）的时间，表明病毒在2019年11月下旬至12月上旬出现，与最早的经回顾性确诊的病例一致。因此，这种情况假定在最初的人畜共患病转移事件与多碱基切割位点的获取之间存在一段无法识别的人类传播时期。（这段神的启示就是，之前这个冠状病毒，很大可能早就在人体传播开了，只是以前没有那么强的致病性、传染性，所以没有爆发，患者也没那么严重。）如果以前有许多人畜共患病事件在很长一段时间内产生人与人之间传播的短链（所谓的“口吃链”），则可能会有足够的机会。这基本上是阿拉伯半岛MERS-CoV的情况，其中所有人类病例都是病毒从单峰骆驼反复跳出的结果，产生了单一感染或传播的短链最终得以解决。迄今为止，在过去8年中发生了2499例病例之后，还没有出现人类适应症，这使MERS-CoV不能在人群中扎根。（这段是举了个类似的例子，跟阿拉伯没关系啊，阿里巴巴的四十大盗晚上不会去找你们。）

我们如何测试SARS-CoV-2的秘密传播是否能使人类适应？储存血清样品的基因组学研究可能会提供重要信息，但鉴于病毒血症的时间相对较短，因此可能无法在历史样品中检测到低水平的SARS-CoV-2循环。回顾性血清学研究可能会提供参考，并且已经进行了一些此类研究。一发现，动物进口贸易商有13％的血清阳性到冠状，而另一指出，在中国南方的一个村庄的3％的居民血清学阳性这些病毒。有趣的是，武汉的200名居民没有显示冠状病毒的血清反应活性。然而，至关重要的是，这些研究无法区分阳性血清反应是由于先前感染SARS-CoV-1还是-2。应该进行进一步的回顾性血清学研究，以确定先前人类在不同地理区域接触过β-冠状病毒的程度，尤其是使用可以区分多种β-冠状病毒的测定方法。

通过时的选择。BSL-2多年来在全球25-28个实验室中开展了涉及蝙蝠SARS样冠状病毒在细胞培养和/或动物模型中传代的基础研究。在BSL-2收容下，还有实验室人员在实验室获得SARS-CoV-1的记录文件。因此，我们必须考虑有意或无意释放SARS-CoV-2的可能性。从理论上讲，SARS-CoV-2可能在适应细胞培养传代过程中获得了观察到的RBD突变位点，正如在SARS-CoV和MERS-CoV 研究中所观察到的那样。然而，如果有功能，则获得多元裂解位点或O-连接的聚糖的说法反对这种情况。仅在细胞培养物或动物中长时间传播低致病性禽流感病毒后，才观察到新的多元切割位点。此外，通过细胞培养或动物传代产生SARS-CoV-2将需要事先分离具有非常高遗传相似性的祖病毒。因此，多裂核位点的后续产生将需要在细胞培养物中或具有类似于人的ACE-2受体的动物（例如雪貂）中进行强烈的传代程序。同样令人怀疑的是，是否会在细胞培养过程中发生O-连接聚糖的产生，因为这种突变通常表明免疫系统的参与，而这种免疫系统是不存在体外。（这段神谕说的非常明白，虽然实验室也可能获取到类似变异，但是这种变异没法继承下去，除非找一批人或者高度类人的动物来做试验品，用带有免疫系统的体内环境来培育。）

结论

在全球COVID-19公共卫生紧急情况中，有理由怀疑流行病的起因是什么。对动物病毒如何越过物种边界来如此有效地感染人类的详细了解将有助于预防未来的人畜共患病事件。例如，如果SARS-CoV-2已预先适应另一种动物，那么即使目前的流行病得到控制，我们也有未来再发生事件的风险。相反，如果我们描述的适应性过程发生在人类中，那么即使我们重复了人畜共患病的转移，除非发生相同系列的突变，它们也不太可能起飞。此外，确定SARS-CoV-2的最亲近的动物亲属将大大有助于病毒功能的研究。确实，

此处描述的基因组特征可以部分解释SARS-CoV-2在人类中的传染性和传播性。尽管基因组证据不支持SARS-CoV-2是实验室构建体的观点，但目前尚无法证明或反证本文所述的其起源的其他理论，并且尚不清楚未来的数据是否将有助于解决该问题。确定直接的非人类动物来源并从中获得病毒序列将是揭示病毒起源的最确定的方法。此外，获得有关该病毒的更多遗传和功能数据将是有帮助的，包括受体结合以及多碱基切割位点和预测的O-连接聚糖作用的实验研究。识别SARS-CoV-2的潜在中间宿主，同样，对非常早期的案例（包括与武汉市场无关的案例）进行排序，也将具有很高的参考价值。无论SARS-CoV-2的起源如何，对人类和其他动物进行肺炎的持续监测显然至关重要。

（最后这段神谕就是，目前基因组的证据，不支持实验室人为设计病毒解释，但是究竟是怎么变异传染到人身上的，且听科学家们继续研究分解。）

文章出处：http://virological.org/t/the-proximal-origin-of-sars-cov-2/398

这篇综合性的学术文章，实际上是对十多篇相关研究的综合分析。这个结论告诉我们：

1、病毒基因来看，当前的病毒对人体的杀伤力，还有很大的“改进”地方，如果是人为的，完全可以做的杀伤力更大，更加完美（似乎用词不当啊）。说白了对人的伤害不大，还够不上真正的生物武器。

2、病毒基因来看，当前病毒明显还对灵长类、猪、猫狗等产生传染和致病，如果是人为的，没这个必要，直接修理人就是了。

3、病毒基因来看，完全可以从自然界找到基本完整的进化链。（徽剑备注：另外看到的学术文章，说从进化角度看，蝙蝠身上冠状病毒跟这次人体冠状病毒在二十年前就分开了。而穿山甲身上的病毒，跟人体冠状病毒，至少在6年前就分开了，见后。）

4、最重要的是，从病毒基因来看，当前病毒明显是经过类似人体及很多动物免疫系统环境“筛选”进化的，也就是说，除非找一批人来做培养宿主，否则不行。（有人会说找动物做宿主培养，培养对人体作用的，最终必须通过人体进行的，比如药物。动物身上有作用的东西，人体未必。比如艾滋病在狒狒身上一点事情就没有，人体就不行。）

这段话可能有的朋友还不能理解，徽剑就总结两句话吧：

1、没有人为修改痕迹

2、自然界进化的链条基本完整。

所以大家不要想多了。

参考阅读文章：

第一篇，这篇文章分析了祖先来源

http://virological.org/t/divergence-of-ncov-2019-to-closest-non-human-relative/388

With the faster rate this analysis suggests the human nCoV-2019 and the bat SARSr-CoV last shared a common ancestor around the end of 1992 and likely before mid-1997 (the upper 95% credible interval). For the slower rate this estimate is proportionally older — likely before 1978.

以更快的速度进行分析表明，人类nCoV-2019和蝙蝠SARSr-CoV的最后祖先是在1992年底前后，并且很可能在1997年中之前共享同一祖先（可信区间上限为95％）。对于较慢的汇率，此估计会成比例地增加-可能在1978年之前。

Recently it has been announced that a coronavirus recovered from a pangolin may have 99% identity to nCoV-2019 making this a far closer relative. Assuming the faster rate of evolution this would imply a most recent common ancestor approximately 6 years ago (2014).

最近已经宣布，从穿山甲中回收的冠状病毒可能与nCoV-2019具有99％的同一性，这使其与亲缘关系更近。假设进化速度更快，这意味着大约6年前（2014年）是最近的共同祖先。

第二篇：这篇文章从RNA比对，指出某个被怀疑是认为的部分，其实早已存在。

http://virological.org/t/tackling-rumors-of-a-suspicious-origin-of-ncov2019/384

One has to consider that the PRRA is an unusual sequence to introduce to generate a furin site – others even among coronaviruses like MHV A59 are so much better. Also that the underlying code CCTCGGCGGGCA introduces an unnecessarily G and C rich region where none otherwise exists. Not likely scenarios for something a gene jockey would do.

Then one looks at the actual RNA alignment. The “insert” is actually not in frame, but CTCCTCGGCGGG, or -2 out of frame. Again, who does that?

必须考虑PRRA是引入以产生弗林蛋白酶位点的不寻常序列，甚至在冠状病毒（如MHV A59）中也是如此。同样，基础代码CCTCGGCGGGCA引入了不必要的G和C丰富区域，否则将不存在。基因骑师可能不会做的事情。

然后研究实际的RNA比对。“插入”实际上不在帧中，而是CTCCTCGGCGGG或帧外-2。再说一次，那是谁？

Given that furin cleavage signals are present in other coronaviruses at exactly that point in the S1/S2 boundary region, it only LOOKS unusual, especially against the backdrop of SARS. The preponderance of evidence, coupled with Ockham’s razor (that the simplest explanation is preferred) dictates that the PRRA sequence has been conserved in nCoV2019 from a long ago ancestor virus. It is not of suspicious origin. The closest bat virus sequence is really not close at all.

RNA don’t lie.

鉴于其他冠状病毒在S1 / S2边界区域恰好在该点存在弗林蛋白酶切割信号，因此它看起来很不寻常，特别是在SARS的背景下。大量的证据，加上奥克汉的剃刀（最好用最简单的解释），说明PRRA序列在nCoV2019中已经保存很久了，它是一个很久以前的祖先病毒。它不是可疑的来源。最接近的蝙蝠病毒序列实际上根本没有关闭。

RNA不会说谎。

最后感言，作为一名民族主义者，我不喜欢有些国家对华带有恶意的行为。但是作为一名“数学学习者”、“理论物理爱好者”、现在加上“生物学的八卦猎奇者”，我们也要讲事实，不能瞎说。

过两天有点时间，下一篇也写出出草稿了，就是谈谈生物武器的发展，再下一篇是谈谈中医的问题，都会在这周内发出来。

最近这段时间除了过年外，就是忙着折腾口罩和额温枪了，组织了口罩和额温枪的的生产、销售，忙得不亦乐乎。这些天又在找额温枪的元件，和口罩的原材料，有渠道的朋友可以留言聊聊