2018年武漢病毒所石正麗演講：SARS冠狀病毒來源于蝙蝠
石正麗，中國科學(xué)院武漢病毒研究所研究員。
不管南方還是北方，中部還是西部，只要聽說有蝙蝠的地方我們都會去，足跡遍布了我國28個省市，像大海撈針一樣。這樣一做就是十多年的時間。
讓我們簡單回顧一下SARS爆發(fā)的歷史。第一個SARS病例出現(xiàn)于廣東佛山，從2002年11月26日到2003年的1月，先后有11個病例在廣東省的不同地方出現(xiàn)。
他們呈現(xiàn)出相似的臨床癥狀: 發(fā)高燒、咳嗽、呼吸困難、胸片顯示雙肺陰影，部分病人出現(xiàn)了呼吸衰竭。糟糕的是，使用針對細(xì)菌感染的各種抗生素均不見效。
專家們把這種不明原因的傳染病稱為非典型肺炎。最早與SARS病人接觸的一些人，他們都很快染病，比如親屬、醫(yī)生和護(hù)士。
▲?圖片來源：圖蟲創(chuàng)意
在2003年的2月底，廣州的一名腎病醫(yī)生前往香港參加親屬的婚禮，入住九龍的京華酒店。與此同時一名美國商人、一對來自加拿大多倫多的夫婦、三名新加坡游客也入住了這家酒店的同一層樓。
這位醫(yī)生并沒有意識到自己被SARS感染了。到了香港以后他很快就進(jìn)了醫(yī)院。而另外的幾名住客在離開香港后，也分別在河內(nèi)、多倫多和新加坡住進(jìn)了醫(yī)院，“非典”在這些國家和地區(qū)相繼暴發(fā)。
到了2003年的3月15日，世界衛(wèi)生組織向全球發(fā)出了緊急旅行警報，讓大家暫時都不要到中國旅行。所有的貿(mào)易，所有的聯(lián)系能停的都停了。
2003年春節(jié)前后，SARS開始從廣東省蔓延到了全國的其他省份。SARS是一個傳播力非常強(qiáng)，傳播速度也非?？斓募膊?，多地出現(xiàn)了將SARS傳給十幾人甚至幾十人的“超級傳播者”。
人類不認(rèn)識SARS，因此最初的病人隔離措施是做的不夠到位的，包括醫(yī)生和護(hù)士他們自己本身的防護(hù)都沒有到位。所以最早出現(xiàn)SARS聚集性爆發(fā)的地方是在醫(yī)院，甚至有醫(yī)生和護(hù)士犧牲了在防非的前線上。
老百姓之所以恐慌，是因?yàn)槲覀儾徽J(rèn)識這種疾病，不知道它的病原，因此確定SARS的致病病原就成為科學(xué)家的當(dāng)務(wù)之急。
▲?圖片來源：圖蟲創(chuàng)意
2003年3月，香港大學(xué)和美國疾病預(yù)防控制中心先后在SARS病人的樣本中分離出了一種病毒。這個病毒在電子顯微鏡下看起來就像一頂中世紀(jì)歐洲帝王的皇冠，根據(jù)形態(tài)學(xué)特征和遺傳信息，科學(xué)家們認(rèn)為這種新型的冠狀病毒是SARS的致病病原，是一種從未在人類中發(fā)現(xiàn)過的冠狀病毒。
▲?Ksiaek et al., 2003
很多人都容易混淆細(xì)菌和病毒，把病原體都稱為病菌，這是不對的，我想簡單介紹下病毒和細(xì)菌的區(qū)別。首先在大小上，病毒比細(xì)菌小得多得多，病毒是納米級的顆粒，小到十幾納米，大到幾百納米，需要借助電子顯微鏡才能觀察到它。而細(xì)菌是微米級的顆粒，在普通顯微鏡下就能觀察到。
從生命的形態(tài)上，病毒它是有核酸的，或者說是遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)裹在一起的一個生物大分子。但是它沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，它必須依賴于細(xì)胞才能生存，要在細(xì)胞或動物體內(nèi)才能完成它的生命里程。
而細(xì)菌它是有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的，只要有合適的培養(yǎng)基它就可以生長。比如常見的艾滋、流感和乙肝都是由病毒引起的，而結(jié)核、傷寒和鼠疫這些都是由細(xì)菌引起的。
這兩類病原體在治療上面也是不一樣的。治療病毒需要特異性的抗病毒藥物，治療細(xì)菌要用抗生素，也就是我們常說的消炎藥。治療細(xì)菌的抗生素是不能治療病毒性疾病的，反過來也一樣。
我們?nèi)说囊簧鷷腥径嗌俜N病毒呢？說起來挺嚇人的，可以感染上百種病毒。但是我們強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)可以清除大部分病毒，還有些病毒是可以和我們終身相伴的。
當(dāng)人類被從來沒遇到過的病原感染時，由于人體強(qiáng)大的免疫力會造成自我的損傷，反而會形成嚴(yán)重的疾病，SARS病毒的感染就是這樣的一個結(jié)局。
那SARS病毒到底是從哪兒來的？只有回答了這個問題，才能真正地從源頭上控制SARS的再度爆發(fā)。
▲?圖片來源：圖蟲創(chuàng)意
根據(jù)前期的流行病學(xué)調(diào)查，最早的11個病例大多和野生動物有接觸的歷史。他們或是野生動物的運(yùn)輸者，或是野生動物的交易人員，或是餐館的廚師、服務(wù)員。這樣一個線索告訴我們，SARS病毒有可能和野生動物的傳播有關(guān)系。
順著這條線索，科學(xué)家們首先瞄準(zhǔn)了廣東野生動物市場，并很快就在市場上的果子貍體內(nèi)分離和檢測到了和SARS病毒完全一樣的病毒。而且，在野生動物市場上和動物打交道的這些人體內(nèi)，檢測出了比較高的抗體。
什么是抗體呢？我們?nèi)梭w或動物在被一種病原微生物感染以后，會產(chǎn)生保護(hù)自己的物質(zhì)，其中一個就叫免疫球蛋白，它可以在動物和人體內(nèi)存在數(shù)月、數(shù)年或者十幾年。
我們通過檢測這些人的抗體就可以知道，他們以前也被SARS感染過。這樣的一個證據(jù)證明了，人們販賣、宰殺的果子貍是SARS病毒的直接傳染源。
這個時候廣東很快就出臺了相關(guān)的政策。廣東省在2004年年初發(fā)布了一條禁令，全面捕殺野生動物市場的果子貍，取締野生動物交易，關(guān)閉野生動物市場。這個政策對控制SARS后期傳播，起了非常關(guān)鍵的作用，在那之后，廣東再沒有出現(xiàn)SARS新增病例。
那么是不是SARS的溯源就大功告成了，我們可以完全把SARS翻篇了呢？當(dāng)然不是。對于一個新發(fā)的動物源病毒，我們必須找到它的源頭，我們在學(xué)術(shù)上稱為自然宿主。
什么叫自然宿主呢？在自然界有一類動物，它長期攜帶一個病毒，但它本身并不發(fā)病，可以和病毒和平相處。我們把這種宿主稱為病毒的自然宿主，它們就像病毒在自然界中的一個蓄水池，病毒寄生在自然宿主里才能長期存在和進(jìn)化。
比如大家熟悉的禽流感病毒，是以野鳥作為它們的自然宿主，早些年在我國經(jīng)常引起流行性出血熱的漢坦病毒，則是以老鼠作為自然宿主。
那么，果子貍是不是SARS病毒的自然宿主呢？除了廣東野生動物市場的果子貍之外，研究人員調(diào)查了全國各地的養(yǎng)殖果子貍和野生果子貍，卻發(fā)現(xiàn)它們并沒有被SARS病毒感染的證據(jù)。而在實(shí)驗(yàn)室里用SARS病毒對果子貍進(jìn)行人工感染，果子貍也會生病，表現(xiàn)出癥狀。
顯然，果子貍不符合SARS病毒自然宿主的特征。它只是病毒的中間宿主，是把SARS病毒從自然宿主傳播給人的一個“中轉(zhuǎn)站”，而背后的自然宿主是其它的動物。SARS病毒的起源依舊是個未解之謎。
受這個源頭之謎的驅(qū)動，2004年我和我的團(tuán)隊(duì)開始了尋找SARS病毒自然宿主的旅程。自然界里有那么多的動物，我們就像是大海撈針。要怎么找，總得有一個大致的目標(biāo)。
這時受益于國際合作的專家的指點(diǎn)，讓我們想起來在上世紀(jì)90年代有兩種嚴(yán)重的傳染病。一個是在澳大利亞爆發(fā)的，由馬傳到人的亨德拉病毒。另一個是在馬來西亞爆發(fā)的，由豬傳給人的尼帕病毒?？茖W(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，這兩種病毒的自然宿主都是果蝠。因此我們就在想，SARS的自然宿主會不會也是蝙蝠呢？
在這里簡單介紹一下蝙蝠是什么樣的動物。在分類學(xué)上蝙蝠屬于翼手目，種類大概有1200多種，占到了哺乳動物物種總數(shù)的20%，僅次于嚙齒類動物。
蝙蝠是唯一能飛行的哺乳動物，進(jìn)化歷史長達(dá)5000萬年。大多數(shù)蝙蝠是喜歡群居生活的，少則幾百只，多則上萬只。最重要的、和我們研究相關(guān)的就是，蝙蝠還攜帶多種病毒，但它本身并不發(fā)病。
從食性上來分，蝙蝠分為吃水果的蝙蝠和吃蟲子的蝙蝠。前者個體比較大，主要分布在熱帶地區(qū)。后者個體比較小，分布范圍遍布全球。
有朋友會問到西方傳說中的吸血蝙蝠有沒有這回事。這個不是虛構(gòu)，真的有。但是只有南美洲才有，中國是沒有的。
受前面兩種傳染病的自然宿主的啟發(fā)，2004年，我們首次采樣就采集了廣東和廣西的果蝠，把樣品取回來后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行它的遺傳物質(zhì)檢測。結(jié)果8個月下來什么也沒有發(fā)現(xiàn)，可想我們有多沮喪。這也是做科研的一個很艱苦的地方，有可能你做了很長時間，還是什么都沒有。
這時我們要做一個抉擇，到底是去還是留，要不要繼續(xù)做。如果繼續(xù)做，我們的研究策略一定要做一些改變。正好這時候隔壁實(shí)驗(yàn)室在做SARS病毒抗體的檢測。我們就想是不是可以先去找一找有哪些蝙蝠群體被SARS感染過，如果發(fā)現(xiàn)抗體，再縮小范圍去找SARS病毒的源頭。
結(jié)果在廣西和湖北的三種菊頭蝠體內(nèi)我們發(fā)現(xiàn)了SARS病毒的抗體，我們順藤摸瓜又在這三種蝙蝠體內(nèi)檢測到了冠狀病毒。由于在分類學(xué)上它和SARS病毒屬于同一個種類，所以我們把它稱為蝙蝠SARS樣冠狀病毒。
這個收獲很快就被發(fā)表在2005年的《科學(xué)》雜志上面，這個工作可以說是我們尋找SARS源頭的一個重要的里程碑事件，它指引了和支持了我們的假設(shè)，說明蝙蝠的確是和SARS的源頭有關(guān)系。
但在仔細(xì)比較以后我們發(fā)現(xiàn)，2005年發(fā)現(xiàn)的蝙蝠SARS樣冠狀病毒和SARS病毒還是有一定的差異，尤其是在決定病毒感染能力和致病性方面最為關(guān)鍵的一個基因并不相同。打個比方說就是，它是SARS病毒的親屬，但不是直系親屬，并不能感染人。所以這個工作我們還要繼續(xù)下去。
在后續(xù)的幾年內(nèi)，我們持續(xù)在全國各地找，因?yàn)闆]有目標(biāo)也不知道它分布在哪里，不管南方還是北方，中部還是西部，只要聽說有蝙蝠的地方我們都會去，足跡遍布了我國28個省市，像大海撈針一樣。這樣一做就是十多年的時間。
大家可能會問，你天天去采蝙蝠，這樣的科研工作是什么樣的體驗(yàn)？首先當(dāng)然是很艱辛的。蝙蝠洞一般在都比較偏遠(yuǎn)的地方，地勢也比較險峻，我們一般會在當(dāng)?shù)卣乙恍┦煜さ匦蔚南驅(qū)А?/p>
很多時候都是沒有路的，我們要翻山越嶺，自己來開路。有時候蝙蝠洞就在不遠(yuǎn)的山頭上，直線距離不過幾十米，走過去卻要花幾小時。有的時候蝙蝠洞里面很大，但是洞口非常小，所以要爬著進(jìn)去。
這樣的工作對我們團(tuán)隊(duì)人員的身體素質(zhì)，包括體型，都是有要求的，要不然就爬不進(jìn)去。這么多年下來我們也都練就了攀爬、鉆洞的本事。
因?yàn)轵鹗且剐袆游?，我們采樣要起早貪黑。天黑之前在洞口支起捕鳥網(wǎng)，當(dāng)蝙蝠飛出洞覓食時，一些會撞到網(wǎng)上。
然后我們把蝙蝠從網(wǎng)上取下，連夜采集拭子樣品。如果收獲的蝙蝠多的話經(jīng)常會工作到凌晨一兩點(diǎn)，取了樣就要把它放掉。
第二天早上天還沒亮的時候我們需要再次進(jìn)洞，收集新鮮的蝙蝠糞便。
有的朋友可能覺得我們采樣是在和可怕的病毒打交道，有點(diǎn)生化戰(zhàn)的架勢，就像左邊這張圖片一樣。但其實(shí)這個工作并不像大家想象的那樣危險。蝙蝠雖然攜帶很多病毒，但直接感染人的機(jī)會是很小的。除非我們已知某個地點(diǎn)的蝙蝠攜帶可能傳播給人的病毒，會采取級別高一些的防護(hù)措施，大多數(shù)情況下只采取普通的防護(hù)。
而采樣的另外一個收獲是，因?yàn)轵鸫牡胤蕉际呛馨察o的地方，山清水秀，也讓我們有機(jī)會飽覽了很多大好河山。張家界、桂林、西雙版納……最遠(yuǎn)的去過西藏的林芝、雅魯藏布江，還有很多路途中不知名的地方。
一直到了2011年，我們有了新的線索：我們在云南一個洞里面分離并檢測到了和SARS病毒高度同源的，可以說是SARS的直系親屬的一株蝙蝠SARS樣冠狀病毒。除了進(jìn)化關(guān)系近，在功能上面也非常相近。
2013年，我們又從這個洞的樣品中成功地分離到一株病毒，它比以往發(fā)現(xiàn)的所有蝙蝠SARS樣冠狀病毒都要接近SARS病毒，最重要的是它可以感染人類和其他哺乳動物的細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)刊載于《自然》雜志，是證明SARS起源于蝙蝠的一個極為有力的證據(jù)。
我們持續(xù)在這個洞里進(jìn)行了五年的監(jiān)測，每年取樣兩次，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了十多株不同類型的SARS樣冠狀病毒。盡管沒有發(fā)現(xiàn)和SARS病毒完全一模一樣的病毒，但我們發(fā)現(xiàn)了一個SARS病毒的天然基因庫?？梢赃@么理解，如果我們把SARS病毒比作一個積木，那么組成積木的所有模塊都在這個洞里找到了。
后續(xù)經(jīng)過生物信息學(xué)的分析，我們證明了SARS病毒是經(jīng)過幾個蝙蝠SARS樣冠狀病毒重組而來的。去年年底，我們發(fā)表了最新的研究結(jié)果。
經(jīng)過13年的追蹤，我們最終確定了SARS病毒的蝙蝠起源。但是當(dāng)年SARS爆發(fā)于廣東，我們發(fā)現(xiàn)的病毒是在云南，它是怎么過去的呢？
其實(shí)SARS暴發(fā)前，我國很多地方養(yǎng)殖的果子貍，絕大部分銷售到了廣東。我們推測，蝙蝠SARS樣冠狀病毒在偶然的情況下感染了云南養(yǎng)殖場的果子貍，感染了病毒的果子貍隨后又被販賣到了廣東。病毒進(jìn)一步在市場上的果子貍中傳播，不斷變異，最終產(chǎn)生一個傳播性極強(qiáng)的SARS病毒，感染了人類。
既然蝙蝠才是SARS的元兇，果子貍是不是被冤枉了？也不是。雖然SARS的根源不在果子貍，但畢竟它是人感染SARS病毒的直接來源。
▲ 圖片來源：圖蟲創(chuàng)意
盡管這么多年來SARS沒有卷土重來，但在自然界，這種和SARS相近的病毒其實(shí)還是存在的。如果我們?nèi)祟惒惶岣呔?，那么下一次的病毒感染，可能是直接感染，也有可能會通過其他動物感染人類，這種可能性是完全存在的。
大家會發(fā)現(xiàn)近些年來世界各地出現(xiàn)的新發(fā)傳染病越來越頻繁，除了SARS以及剛才提到的亨德拉、尼帕病毒以外，還有各位比較熟悉的H7N9禽流感、埃博拉、中東呼吸綜合征等等。這些新發(fā)傳染病都有一個特點(diǎn)，它們都和動物有關(guān)。研究人員做過統(tǒng)計，有超過70%的新發(fā)傳染病來源于動物。
實(shí)際上這些病毒不是現(xiàn)在就出來的，它往往是和自然宿主長期進(jìn)化了很多很多年，短則幾十年，長到幾百年，甚至上萬年。這個病毒不是沖著我們?nèi)硕鴣淼?，它是為了自己的生存不斷地繁衍下來?/p>
那么這些野生動物和媒介的病毒怎么就到了人類社會？過去沒有那么多傳染病，現(xiàn)在怎么就這么多呢？
我們看一下SARS是怎么來的。SARS的源頭是蝙蝠不假，但是它發(fā)展的舞臺是廣東野生動物市場和餐館。如果沒有我們?yōu)E用果子貍，食用果子貍，那么病毒從蝙蝠到果子貍再到人的傳播鏈就不會發(fā)生，當(dāng)年的SARS就不會爆發(fā)。
再看看埃博拉是怎么來的。在非洲，野生動物是肉食類來源之一，尤其是在農(nóng)村，像猩猩、猴子和蝙蝠都是他們主要的狩獵對象。通過這樣的方式，埃博拉病毒多次從叢林走向村莊，最后走向城市。
再看看馬來西亞的尼帕病毒是怎么感染到人類的。人類活動范圍加速擴(kuò)張，不斷滲透到野生動物的棲息地里。我們把養(yǎng)豬場建在了蝙蝠棲息地的旁邊，蝙蝠吃了水果，水果被病毒污染后掉到了豬圈里，豬吃了以后染病，又再把病毒感染到人。
不管是食用野生動物，還是人類對野生動物生存領(lǐng)地的侵蝕，這些都使得人類與動物的接觸面大幅增加，給病毒從野生動物向人類的傳播創(chuàng)造了條件。再加上全球化的高速發(fā)展，還有便利的交通工具，很快就可以把傳染病從一個小村莊傳到全世界。因此傳染病它不是一個村莊一個地區(qū)的事件，它是一個全球都關(guān)注的公共衛(wèi)生問題。
所以要從源頭去預(yù)防新發(fā)傳染病其實(shí)很簡單，就是離它遠(yuǎn)一點(diǎn)。我們要杜絕野生動物消費(fèi)，減少對野生動物棲息地的侵?jǐn)_，我們?nèi)祟愐惨h(yuǎn)離野生動物。
有的人覺得搞生態(tài)旅游、與野生動物親密接觸是人與自然的和諧，其實(shí)不是這樣。真正的和諧共處是你不去打擾大自然，讓它們自己好好地生活。
而且我們的家養(yǎng)動物，比如我們的養(yǎng)殖場，也要盡量和野生動物保持距離，避免親密接觸。
說回到蝙蝠，它的確是很強(qiáng)大的動物，攜帶這么多的病毒，包括對人類致死的烈性病毒，但是自己卻從不發(fā)病。蝙蝠的免疫系統(tǒng)特殊在哪里？這也是科學(xué)家們非常感興趣的一個研究方向。但目前這個研究方向才處于起步階段，所以就不在這里和大家詳細(xì)討論了。我想告訴大家的是，對于蝙蝠身上的病毒，我們大可不必過于恐慌。只要和蝙蝠保持一定的距離，病毒傳播給人的機(jī)會微乎其微。
另一方面，蝙蝠在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)了極為重要的地位。食蟲蝙蝠是害蟲的天敵，食果蝙蝠是種子和花粉的傳播者，它們對生態(tài)平衡的維護(hù)功不可沒，我們不能因?yàn)轵饠y帶病毒就否定掉它的功勞。
如果因?yàn)閭鞑ゼ膊∵@項(xiàng)罪名去消滅蝙蝠，整個生態(tài)系統(tǒng)將遭受不可估量的損失。所以我一直提倡對蝙蝠進(jìn)行無侵害采樣: 采集樣品以糞便粒和拭子為主，采樣完成后將蝙蝠放歸自然。
其實(shí)，蝙蝠SARS樣冠狀病毒只是我們眾多研究對象中的一個。我們在蝙蝠、老鼠、家養(yǎng)動物中針對其他的病毒也在開展類似的監(jiān)測研究，像獵人一樣去發(fā)現(xiàn)、搜尋這些動物攜帶的可能會傳播給人類的病毒，發(fā)現(xiàn)新發(fā)傳染病可能出現(xiàn)的熱點(diǎn)地區(qū)并進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，為新發(fā)傳染病的預(yù)防和預(yù)警提供信息。
我們告訴人們哪里可能會出現(xiàn)疾病，什么動物可能傳播疾病，然后和醫(yī)療衛(wèi)生部門協(xié)作，指導(dǎo)大家從源頭上去防控，在病毒找到我們之前，先找到它們。這也是我們病毒溯源與病毒監(jiān)測研究的目的和意義所在。
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