在过去的一个世纪里,许多著名的病毒从动物身上出现,并在人类中引起广泛的疾病和死亡。这份名单包括大流行性流感、埃博拉病毒、寨卡病毒、西尼罗河热、SARS以及现在由SARS- cov -2病毒引发的COVID病毒背后的病原体。对于所有这些微生物来说,作为溢出效应最初来源的动物物种很难找到。对许多人来说,这个来源还没有最终确定。确认与传染病早期出现有关的情况和关键参与者是这类科学探究的圣杯:很难追踪,更难以证明。

在理想情况下,涉及人畜共患疾病外溢(病原体从动物传染给人类)的首批人类病例是与事件发生时存在的动物有关的报告。当病例聚集的规模大到足以进行调查和报告时,就会发生这种情况。但这未必是第一次出现溢出效应。大多数溢出效应仅限于更狭窄的动物对人的病例。一旦病原体开始通过人传人的方式传播,追溯到最初动物来源的踪迹就变得模糊,几乎不可能追踪。

因此,引起大流行的病毒的动物来源往往仍然笼罩在神秘之中。对于某些病毒,经过数年或数十年的大规模国际调查,动物源已被牵涉其中。对于其他病毒,动物来源是高度可疑的,但尚未产生足够的证据来确定一个确切的物种或物种范围。通常情况下,证据是通过大量同行评议的出版物,随着时间的推移而形成的,每一篇都建立在之前的研究基础上,使用更精确的方法来缩小可能的来源范围。科学的过程是自然地自我修正的。通常看似矛盾的假设一开始会淹没整个领域,特别是对高影响的疾病爆发。但最终,他们中的一些人被排除了,调查范围也缩小了。

通常,这种调查性研究只指向一组可疑的物种,可能是几个最有可能的属,或者更常见的是,一个完整的分类目。这是因为在这类病例中,病毒实际上并没有在疑似动物源中发现。相反,根据推断的进化史,证据围绕着密切相关的病毒或它们最近的共同祖先。如果在同一病原体引起人类广泛传播后,又在动物样本中发现病毒,则病毒有可能从人类传播回动物。这种情况经常发生在能够感染多种动物的病毒上,因此在排除这种可能性之前,我们需要进行假设。

排除这种回流的最好办法是检查在最初爆发之前收集和保存的标本档案。为了使这些回顾性研究工作良好,样本必须是理想的样本类型,而且它们必须来自正确的物种,并以一种能够让科学家恢复感兴趣的病毒的方式保存。

大多数感兴趣的病毒通常只感染动物宿主几天。因此,检测引起大流行的病毒需要的样本量比检测在宿主中长期存在的地方病或病毒所需的样本量高几个数量级。一个人可能很幸运,但是科学探究的严格要求有大量的样本来支持这些类型的分析。

对病毒突发事件后立即出现的动物来源的调查有另一个挑战。因为在动物中爆发很可能早于在人类中爆发,动物中的感染可能已经达到高峰。他们中几乎没有人还会被感染。暴发后立即在活动物中识别感染的可能性可能特别低,因此需要更大的样本量。在中国,科学家在武汉人类疫情爆发后没有立即在潜在的动物源中发现SARS-CoV-2,这并不令人惊讶。这个结果也没有表明野生动物溢出理论有什么问题。这是一项费时费力的搜寻工作。

以前感染的免疫学证据可以在可能的动物宿主中以抗体的形式检测到,但必须针对新病毒开发新的血清学检测方法。往好了说,这类证据是不确定的,往坏了说,它把我们引向了错误的搜寻方向。众所周知,抗体对病毒的反应是交叉反应的:血清学检测对已知和尚未识别的相关病毒的反应是相同的。这些化验方法必须在每一个物种中进行评估和验证,而且在新动物中没有针对新病毒的金标准试验。任何将新试验应用于动物的努力都需要通过反复试验和支持性数据加以验证。

随着调查范围的扩大,还必须迎接其他挑战。哪些物种应该优先考虑?哪些地点应该进行调查?走上错误的道路不会带来任何结果,还会浪费宝贵的时间。众所周知,动物种群中的病毒感染是不可预测的,只有在病毒被发现后,才能通过深入的纵向研究来发现这种动态。

这就给我们带来了科学工作的速度。调查一种新病毒的跨学科合作研究需要额外的时间:检测技术必须针对新病原体进行定制,并根据需要回答一系列研究问题。科学家们对过度解释数据和做出毫无根据的假设持谨慎态度。而在大流行期间,了解起源可能不是最紧迫的问题。在COVID - 19期间,许多科学家今年转向了可能有助于拯救生命的研究——建模传播轨迹,描述SARS-CoV-2变种,并调查病毒可能重新扩散到作为新的病毒宿主、最终再次威胁人类的不同动物的可能性。

及时探索SARS-CoV-2的来源是重要的,但未来的大流行准备需要深入了解涉及出现更广泛的具有大流行潜力的病毒的机制。有了这些知识,下一次新疾病出现的时候,我们就能得到比一些模糊和分散的线索更好的线索。