新冠病毒的实验室泄漏论与冠状病毒大流行自然起源的科学事实

360影视 2025-02-08 05:19 2

摘要:在新冠疫情全球大流行基本结束后,人们期望各国流行病学家、病毒学家,以及疾病预防和控制人员共聚一堂,探讨新冠病毒起源、传播的机制以及各国防控的经验,以期为防止冠状病毒下一次流行更好地做好准备。

前 言

在新冠疫情全球大流行基本结束后,人们期望各国流行病学家、病毒学家,以及疾病预防和控制人员共聚一堂,探讨新冠病毒起源、传播的机制以及各国防控的经验,以期为防止冠状病毒下一次流行更好地做好准备。

作为这种努力的第一个行动,就是在中国政府支持下世界卫生组织派遣由各国专家组成的团队去武汉进行调查,调查结论是,新冠病毒从实验室泄漏引起广泛传播是“极端不可能的”。然而,美国一些政客(包括当时美国总统、中央情报局、医院、法官、新闻记者等著名人物)以及颇有影响的其他人员,毫无根据地断言新冠病毒是从实验室泄漏的。然而,至今他们并没有提供任何科学证据支持他们的断言。这已经超出了学术研究范围,严重破坏了对新冠病毒的起源进行严肃的、本应富有成效的正常研究活动,遭到世界各国大多数科学家、著名学术杂志以及基金会的反对。这是一种生物战阴谋论。

2024年12月6日《自然》杂志记者Flora Graham和Smriti Mallapaty先后两次报道了石正丽教授在12月2-5日日本岛渊举行的“应对下一次全球大流行病:冠状病毒的进化、发病机制与病毒学”学术会议(美国普利策研究中心是资助者之一,石正丽教授是五名组织者之一)上公布了她的实验室冷冻库中储存的56个蝙蝠冠状病毒全基因组数据以及部分序列。

她的分析结果显示这些病毒均非SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)的直接祖先。石正丽的研究结果进一步表明,其实验室并未保存与SARS-CoV-2高度相似的病毒。美国进化生物学家Jonathan Pekar对此表示:“这验证了她一直以来的说法:她的实验室中并没有保存与SARS-CoV-2极为接近的病毒,这一点在过去几年中已经得到证实。” 我国科学作家邱瑾与各国生物学家就澳大利亚冠状病毒如何传播给马和人的研究的访谈,令人信服地说明冠状病毒大流行的自然起源。这从另一方面驳斥了新冠病毒实验室起源的阴谋论。

本文介绍什么是实验室泄露论,以及作为冠状病毒宿主的蝙蝠如何因气候变化和栖息地遭人破坏而导致它们食物短缺,营养不良,以及免疫力下降而感染病毒,增大排放病毒数量,将病毒传播到人的科学研究结果。

新冠病毒实验室起源的阴谋论。

新冠实验室泄漏论或称实验室泄漏假说,是指导致新冠全球大流行的SARS-CoV-2病毒是来自实验室泄露的观点。这一说法极具争议性。大多数科学家认为,病毒是通过自然的动物源病传播(直接从受感染的非人动物传播给人)进入人类群体的,类似于SARS-CoV-1和MERS-CoV的爆发,并与人类历史上的其他大流行病一致。现有证据表明,SARS-CoV-2病毒最初由蝙蝠携带,并于2019年12月通过作为中间宿主的受感染野生动物传播给人类。目前没有证据表明,SARS-CoV-2在大流行之前存在于任何实验室中,也没有证据表明任何实验室发生了可疑的生物安全事件。

许多实验室泄漏论具有阴谋论的特征。阴谋论是对事件的一种说明,它断言有阴谋存在,尽管其他说明更有可能。该术语通常具有负面含义,这是指诉诸阴谋论是基于偏见、感情用事而证据不足。实验室泄漏论被政治化利用,既助长也加剧了国家之间的敌对情绪。关于病毒从实验室释放(意外或故意)的说法在新冠大流行初期就出现了。2020年初,通过美国保守派人物的推广,这一说法在美国流行起来,加剧了国际紧张关系。科学家和媒体广泛将其视为阴谋论。意外泄漏的说法在2021年重新兴起。同年3月,世界卫生组织(WHO)发布了一份专家报告,认为这种可能性“极不可能”。

大多数科学家仍然对实验室起源的可能性持怀疑态度,指出缺乏支持实验室泄漏的证据,而支持动物源疾病的证据则非常充分。2022年7月,发表在《科学》杂志上的两篇论文(Pekar等,Worobey等)论述了新的流行病学和遗传学证据,表明新冠病毒并非来自实验室。

冠状病毒大流行的自然起源

新冠病毒大流行的起源,正在艰难地研究之中。但澳大利亚对冠状病毒(新冠病毒是冠状病毒中的一种)大流行的研究,可以从另一方面佐证新冠病毒大流行的自然起源论。

(1)蝙蝠是冠状病毒的宿主

在生物学中,蝙蝠是哺乳纲翼手目动物的统称,是唯一具有飞翔能力的哺乳动物。蝙蝠主要在夜间活动,大多数蝙蝠依靠特有的回声定位能力判定外界物体及自身的位置。大多数蝙蝠以昆虫为食;部分种类以植物的果实、绿色部分、花粉或花蜜为食;个别种类吸血或捕食小兽、小鸟、蜥蜴、蛙、鱼等。蝙蝠通常秋季交配,精子在雌性生殖道内越冬,至春末和夏季产仔,每胎常产1仔。蝙蝠因大量捕食昆虫而有益于人类,对农林生态系统具有重要作用,洞穴中的粪便为上好的磷肥。有些蝙蝠是病原体的传递者或宿主,也可给果树带来危害。

在西方的吸血鬼传说中,蝙蝠是吸血鬼的化身。蝙蝠在中国传统文化中是吉祥物。在中国传统文化里,蝙蝠是最具灵性的吉祥物,蝠身卷曲自如,蝠翅伸展如祥云,风度翩翩逗人喜爱。因“蝠”与“福”同音,蝙蝠成了幸福与好运的吉祥物,蝙蝠寓意为“遍地是福”。凡以福为主题的吉祥图案,均少不了蝙蝠的形象,一般在大门上、栏杆上会出现,有福运临门的意思,慈禧的陵殿中就有五蝠捧桃,多福多寿的意思。我国古代蝙蝠经常和鹿、仙桃一起运用,代表福禄寿。例如北京的恭王府,以前为和坤的府邸,因为刻有万只蝙蝠,被称为“万福宫”。 尽管曹植在《蝙蝠赋》 中百般贬低蝙蝠,但并没有动摇中国传统认为蝙蝠象征“福”的信念。

然而,在过去几十年中,在蝙蝠中发现了一系列攻击性病毒(其中许多是致命的):马尔堡病毒、埃博拉病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒、SARS-CoV-1(冠状病毒1)、中东呼吸综合征以及最近的 SARS-CoV-2(冠状病毒2)。新冠病毒疾病是最后一种病毒引起的疾病,已在全球造成 700 多万人死亡。那么,蝙蝠的行为及其严重地损害人类健康的事实,是由于蝙蝠这种物种本身出了问题,还是其他因素迫使蝙蝠成为病毒传播者?

(2)蝙蝠的健康和生存面临深刻的危机

蝙蝠本是一个奇妙的物种。在大约 6,400 种现存的哺乳动物物种中,蝙蝠是唯一会飞的物种。大概在数百万年前就开始进化出飞翔能力。会飞的蝙蝠在 6600 万年前,即灭绝恐龙和全球约 70% 的物种的大规模小行星撞击地球之前就从其他哺乳动物物种中分离出来。最古老的蝙蝠化石可以追溯到5250万年前。超过五分之一的哺乳动物物种是蝙蝠——它是哺乳动物类别中最多样化的群体之一,仅次于啮齿动物。蝙蝠的寿命非同寻常。有些蝙蝠只有几克重,但可以活到 40 年,相当于人类的寿命近 1,000 年。

尽管蝙蝠的寿命如此长,但它们很少患上癌症。蝙蝠的飞行能力使它们拥有巨大的优势,因为它们可以覆盖比类似大小但不会飞行的动物更大的区域,从而使它们开辟了一整套全新的资源,而那些不会飞行的动物则无法获得这些资源。在本质上,蝙蝠成为了“夜鸟”,占据了许多与鸟类相同的生态位,但通过夜间活动来避免与它们竞争。蝙蝠进化出一种独特的免疫系统,使它们能够与一大群否则对它们有害的病毒共存,科学家发现这一发展似乎以令人惊讶的方式与它们的飞行能力有关。

飞行的优势是巨大的,但也需要付出很大的代价。这种高高飞翔的生活方式需要大量的能量。在飞行中,某些物种的蝙蝠的新陈代谢率增加了 15 倍以上。体温可以从摄氏35 度左右上升到 40度,它们的心率可以从每分钟 200 到 400 次的静息速度加快到 1,100 次。从它们的栖息地出发,它们通常会在一夜之间旅行数十英里来觅食。一些迁徙物种可以从夏季地点到 1,240 英里远的冬季地点。

使用如此大的能量会释放出大量的代谢副产物,例如受损的 DNA 和高反应性化学物质。这些物质会引发类似于微生物感染引起的炎症反应。与小鼠和人类等其他哺乳动物相比,蝙蝠拥有更多负责修复 DNA 损伤的基因——这可能使蝙蝠拥有由于其高新陈代谢引起的分子磨损。科学家发现,也许由于较强的免疫力,即使蝙蝠携带许多致人疾病的病毒,在一般情况下它们能够耐受,而不会发病。

然而,为了维持这种高超的飞翔能力和免疫能力,蝙蝠必须有丰富的食物和高营养来维持。然而,康奈尔大学的传染病生态学家雷娜•普洛赖特(Raina Plowright),她研究狐蝠和病毒已有二十年,在2006 年 3 月的一个晚上,她在澳大利亚北部丛林中,等待原本会有数十万只蝙蝠从栖息地出来觅食。但是出乎她团队的意外,蝙蝠居然没有出现。当研究人员最终设法捕捉到几只蝙蝠时,他们发现这些蝙蝠很瘦,身体状况很糟糕;看起来他们好像没有吃东西:蝙蝠基本上都在挨饿,而且健康状况真的很差;尽管当时刚刚结束交配季节,但捕获的雌性都没有怀孕。但近 80% 的蝙蝠具有针对亨德拉病毒的免疫系统抗体蛋白。这意味着蝙蝠已经感染了病原体。这提示蝙蝠缺乏营养可能降低了它们的免疫力,增加了对病毒感染的易感性。

这给科学家提出了两个问题:一是亨德拉病毒这种冠状病毒是否以蝙蝠为宿主? 二是平时对冠状病毒有耐受力的蝙蝠在什么情况下自己发生感染,并将病毒传播给其他动物和人?

(3)蝙蝠被发现是致命病毒携带者

1994 年 9 月,普罗赖特和其他人正在追踪的亨德拉病毒。在昆士兰州布里斯班郊区一匹名叫德拉玛的纯种母马在亨德拉(当地地名,是一个以赛马而闻名的沉睡地区)附近的围场吃草时开始发病,并急剧恶化,两天后就去世了。几天之内,又有十几匹马病倒了;它们中的大多数都与德拉玛共用一个马厩。若干匹马很快就因病死亡,其余的被安乐死以防止可能传染给人类。但为时已晚。一周内,德拉玛的培训师也出现了类似流感的症状,他最终死于呼吸衰竭和肾衰竭。

大约在同一时间,另一场疫情在布里斯班以北 600 英里的麦凯(Mackay)造成两匹马死亡。14 个月它们的主人去世。医学检查显示,他和他的马的死因是引发亨德拉那个地方疫情的同一病毒病原体。相距 600 英里的两次致命疫情暴发中出现相同的病毒,为科学家提供了病原体来源的重要线索,开始考虑病毒是由飞行动物传播的可能性。

但是哪种动物呢?科学家们决定将注意力集中在昆虫、鸟类和蝙蝠上。这些生物是一长串野生动物的空中成员,包括啮齿动物、蛇和有袋动物。后来科学家检出,澳大利亚所有四种狐蝠的血液样本都含有亨德拉病毒抗体。在随后的几年里,科学家从一只蝙蝠中分离出病毒,并获得了其基因组的完整序列。这一发现引起了人们对蝙蝠作为病毒携带者的关注,此后科学家们发现了数十种蝙蝠传播的病原体。

例如,他们了解到蝙蝠是尼帕病毒的宿主,该病毒在 1998 年至 1999 年期间导致马来西亚约 100 人死亡并导致 100 万头猪被扑杀。2005 年 SARS 之后,新加坡病毒学家王林发、中国病毒学家石正丽等在美国《科学》杂志报告说,蝙蝠是SARS冠状病毒的自然宿主。

这些发现提出了一个问题:原先,亨德拉和其他病毒能够使人类和其他动物生病,往往带来毁灭性的后果,但蝙蝠似乎对它们耐受性很好。为什么蝙蝠现在会将病毒传播给其他动物和人呢?

早期的蝙蝠监测研究提示,蝙蝠的免疫力和的控制感染系统发生了问题!当蝙蝠自己开始感染病毒,病毒在它们体内迅速繁殖,蝙蝠就会排放更多的病毒,那时其他物种开始生病。2011 年 6 月,澳大利亚东部昆士兰州和新南威尔士州的马匹遭受了亨德拉病毒疫情的袭击。到那年 10 月,大约有二十多匹马死亡,可追溯到不是一次,而是 18 次源于狐蝠的病毒传播。自 1994 年亨德拉病毒疫情首次暴发以来,发生了 14 起传播事件。

大约在同一时间,其他研究团队发现蝙蝠正在排放一大堆除亨德拉病毒以外的病毒。自 2010 年 11 月以来,他们的研究表明,蝙蝠种群通常含有各种低水平的病毒。但在 6 月至 8 月的寒冷干燥冬季,病毒传播的风险增加,因此病毒水平往往会上升。2011 年冬天,从昆士兰州蝙蝠收集的尿液样本中,发现有八种病毒——包括亨德拉病毒。因此,蝙蝠病毒排放的增加表明它们体内的病毒开始外溢,传播给其他动物和人。

(4)环境变化、食物短缺与病毒感染

蝙蝠免疫力的下降是什么因素造成的?由于环境的变化。数十年来的研究显示,蝙蝠的食物短缺与病毒从蝙蝠身上排放有关。自 2006 年以来,科学家们发现,这些地点的桉树林在夏末为蝙蝠提供了最丰富的食物资源——尤其是高营养的花粉和花蜜。食物量在冬季几个月下降到最低点,此时蝙蝠感染亨德拉病毒的病例就可能上升。

特别引人注目的是,蝙蝠排放病毒和马匹感染病毒的水平与蝙蝠食物短缺相关。当食物难以找到时,蝙蝠往往会传播更多的病毒,马匹的感染也会激增。但是,当食物丰富时,与病毒相关的问题就会减少。事实证明,食物可得的起伏受到了前几个月或几年被称为厄尔尼诺的气候变化模式的影响。厄尔尼诺现象是指热带中太平洋和东太平洋的表层水异常温暖,导致澳大利亚出现炎热和干燥的年份。

2011 年,科学家们发现了病毒排放和马匹感染的激增,澳大利亚刚刚走出两个强烈的厄尔尼诺年。干旱导致蝙蝠长期的食物短缺,因为桉树不开花。2010 年冬季蝙蝠食物短缺非常严重。生物学家普洛赖特在 2006 年春天就观察到饥饿和不健康的蝙蝠,以及大量蝙蝠有亨德拉病毒感染的迹象。那段时间经历了一场大飓风,使蝙蝠食物短缺。科学家们怀疑,食物短缺和营养不良,可能由于越来越不稳定的厄尔尼诺的气候变化而加剧,打破了蝙蝠免疫系统的平衡,导致病毒感染、复制和排放水平增加。

(5)栖息地的丧失和蝙蝠的迁徙

伊比、皮尔和普洛赖特等科学家根据 25 年来澳大利亚亚热带地区土地利用的变化、蝙蝠的行为和亨德拉病毒从翼足蝙蝠排放到马匹的数据,发现蝙蝠为应对环境变化导致的营养不良压力采取一系列的反应,例如蝙蝠离开森林地区到农业地区持续,然而居住在毕业地区不能解决食物短缺和营养不良问题。一次强烈的厄尔尼诺现象始终如一地导致下一个冬天和春天蝙蝠食物短缺,引起蝙蝠排放病毒增加。

蝙蝠这一物种一直遭受栖息地丧失的困扰。普洛赖特的团队发现,到 1996 年,为蝙蝠提供冬季栖息地的 70% 的森林被砍伐和清除,主要用于农业、采矿和城市的发展。普洛赖特说,到 2018 年,近三分之一的剩余栖息地已经消失——通常没有合适的监管当局的批准。她补充说,未来十年将有数百万英亩的土地被砍伐,这使澳大利亚成为世界上森林砍伐最严重的国家之一。她与她同事合写的文章中强调了环境变化与病毒活动之间的相关性,指出当残余森林中出现意外的冬季开花现象时,亨德拉病毒的排放就会减少。花朵盛开为狐蝠提供了营养,很可能改善了它们的健康状况和保持了控制病毒的能力。

经济发展和觅食栖息地丧失的总体趋势迫使蝙蝠迁徙到城市和农业地区。它们以杂草、树叶和观赏树木为食,这些食物营养差,难以消化,甚至可能有害。在城市化剥夺动物营养的同时,它也使它们更接近马匹和人类。这两种趋势都增加了病毒传播的可能性。普洛赖特和她的同事发现,截至 2010 年,超过三分之二的马匹感染亨德拉病毒事件发生在城市环境中蝙蝠群落的觅食区。澳大利亚肯定不是唯一的一个将蝙蝠赶出其传统栖息地的国家。在亚洲、非洲、拉丁美洲,由于森林过度砍伐,使人越来越与野生动物接近,跨物种病毒传播可能比以前的要频繁得多。

越来越明显的是,蝙蝠出现疾病是若干因素的结合,例如存在蝙蝠那样的病毒贮主,蝙蝠被病毒感染,蝙蝠排放大量的病毒,环境(包括温度和降水水平等因素)支持病原体的存活,马匹和人等感染者接触蝙蝠或它们排出的病毒。

我们可合理怀疑这种结合也可能促成了冠状病毒疾病的出现,尽管对该疾病起源的调查正在进行中。如果与食物短缺的联系继续存在,科学家们也许能够通过模拟生态因素、气候条件和蝙蝠生理学来预测病毒排放的风险。也能够测试与环境的联系,以了解这种联系如何影响其他蝙蝠传播的病毒的传播,尤其是尼帕病毒,这是世界卫生组织十大优先研究疾病之一。自 1998 年出现以来,该病毒导致多达四分之三的感染它的人死亡,而且与亨德拉病毒不同,它能够进行人际传播,该病毒已在南亚和东南亚频繁暴发。

新的发现还指出了降低疾病突然出现风险的方法。一个方法是种植在冬季开花的树种,因为冬季往往会发生食物短缺,并且要远离人类居住区。这能够为狐蝠提供急需的觅食栖息地。科学家表示,这可以使动物保持健康,并在一年中的脆弱时期远离城市环境。这是关于通过保护栖息地来维护公众健康。科学家正在努力鉴定蝙蝠营养和健康状况恶化的生物标记,这些标记可以作为病毒排放的早期预警。这些标记将使研究人员能够微调计算机模型,以预测增加病毒传播风险的栖息地变化。这样我们是否就可以有效防止冠状病毒传播到人,引起全球疫病大流行?

(6)同一健康:人的健康与动物健康、生态健康密切相关

2006 年 3 月的那个晚上失踪的狐蝠将生物学家普洛赖特的研究方向指向了许多驱动疾病风险升高的相互交织的因素。从那以后,病毒传播和疾病的大流行显然并不仅仅与蝙蝠的行为有关,也在很大程度上与人们的行动以及我们与自然之间日益痛苦的关系密切相关。经济发展使人们进入野生动物领地,过度砍伐森林,破坏生态系统的整体性,挤压蝙蝠的栖息地和生存空间,使蝙蝠食物短缺,营养水平下降,这导致蝙蝠免疫力大幅降低,蝙蝠从病毒携带者转变为病毒疾病患者,病毒在蝙蝠体内大量繁殖,蝙蝠大量排放病毒,感染其他动物和人,最后全球疫病大流行暴发,造成数百万人的死亡。这充分证明人类健康、动物健康,与生态系统健康之间密不可分的联系,这就是同一健康之间的理念。

将同一健康的理念转化为实际,需要各国国家和国际社会协调一致的全球行动。这些任务从来都不是一件容易的事,但成功的好处是降低了全球疫病大流行风险,并改善了在地面上行走和在空中飞行的哺乳动物(包括人)的健康,以及生态系统的健康。

参考文献:

Wikipedia. COVID-19 lab leak theory. https://en.wikipedia.org/wiki/COVID-19_lab_leak_theory

Pekar JE, Magee A, Parker E, Moshiri N, Izhikevich K, et al. 2022. The molecular epidemiology of multiple zoonotic origins of SARS-CoV-2. Science (Journal). 377 (6609): 960–966. doi:10.1126/science.abp8337.

Qiu, J. 2024. How to stop the next viral pandemic: A new combo of climate and habitat crises, along with immune system stress, is driving more bat-borne viruses to afflict us. Scientific American, 17 December 2024. https://www.scientificamerican.com/article/the-next-viral-pandemic-is-coming-heres-how-we-can-stop-it/

Worobey M, Levy JI, Malpica Serrano L, Crits-Christoph A, Pekar JE, et al. 2022. The Huanan Seafood Wholesale Market in Wuhan was the early epicenter of the COVID-19 pandemic. Science 377 (6609): 951–959. doi:10.1126/science.abp8715

来源:邱仁宗

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