The New Coronavirus Outbreak: What We Know So Far
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" data-newsletterpromo_article-image="https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/C2E1630D-5DB5-477E-842C1A85EF2C6370_source.png" data-newsletterpromo_article-button-text="Subscribe" data-newsletterpromo_article-button-link="//www.fratoz.net/store/offer/new-subscriber-offer/?utm_source=site&utm_medium=display&utm_campaign=new-subscriber-offer&utm_content=banner&utm_term=LP_25poff_v1_display_articlepromo" name="articleBody" itemprop="articleBody">编者注(4/24/20):本文最初于3月11日在线发布。它已更新,以收录在2020年6月号的新利18luck体育并消除了关于SARS-CoV-2源自中国施正礼实验室的传言。
12月30日晚7时,神秘患者样本运抵武汉病毒研究所。不一会儿,史正丽的手机响了。是她的上司,研究所所长。武汉市疾病预防控制中心在两名医院患者身上发现了一种新型冠状病毒,他们患有非典型肺炎,希望施的著名实验室进行调查。新利棋牌手机版下载如果这一发现得到证实,这种新的病原体可能会对公共卫生造成严重威胁,因为它与导致严重急性呼吸系统综合症(SARS)的病毒属于同一家族。SARS在200218新利官网多久了年至2003年间折磨了8100人,并导致其中近800人死亡。“放下你正在做的一切,现在就去处理它,”她回忆那位主管说。
施是一名病毒学家,过去16年里,她一直在蝙蝠洞里寻找病毒,因此经常被同事称为中国的“蝙蝠女”。她离开了在上海参加的会议,跳上了回武汉的下一趟火车。她说:“我想知道(市卫生部门)是不是弄错了。”18新利官网多久了“我从来没有想到这种事情会发生在中国中部的武汉。”她的研究表明,南部亚热带省份广东、广西和云南的冠状病毒从动物传播给人类的风险最大,尤其是蝙蝠,这是一个已知的宿主。新利棋牌手机版下载她记得新利棋牌手机版下载当时想,如果冠状病毒是罪魁祸首,“它们可能来自我们的实验室吗?”
在中国科学院附属武汉研究所,施的团队竞相揭开了这种传染病的身份——在接下来的一周中,他们将这种疾病与被称为sars - cov -2的新型冠状病毒联系起来——这种疾病迅速传播。新利棋牌手机版下载截至4月20日,中国已有超过8.4万人感染。其中约80%居住在省会武汉的湖北省,超过4600人已经死亡。在中国以外,约210个国家和地区的约240万人感染了这种病毒,超过16.9万人死于由它引起的COVID-19。
科学家们一直警告新传染病的出现速度正在加快,特别是在发展中国家,那里人口和动物的高密度混合和移动日益频繁。“准确定位感染源和跨物种传播链是非常重要的,”疾病生态学家彼得·达斯扎克说。他是生态健康联盟(EcoHealth Alliance)的主席,这是一家总部位于纽约的非营利研究组织,与亚洲、非洲和中东30个国家的研究人员合作,在野生动物中发现新病毒。18新利官网多久了他补充说,同样重要的任务是追捕其他病原体,以“防止类似事件再次发生”。
洞穴
对施来说,她的第一次病毒发现之旅就像度假。2004年,在一个微风习煦、阳光明媚的春日,她加入了一个国际研究团队,在广西省会南宁附近的洞穴中收集蝙蝠种群的样本。她的第一个洞穴是该地区的典型:很大,富含石灰石柱,而且作为一个受欢迎的旅游目的地,很容易到达。“太吸引人了,”施回忆说。乳白色的钟乳石像冰柱一样悬挂在天花板上,湿漉漉的,闪闪发光。
但这种节日气氛很快就消失了。许多蝙蝠——包括在南亚大量存在的几种以昆虫为食的马蹄蝙蝠——栖息在陡峭地形上又深又窄的洞穴里。在当地村民的指导下,施和她的同事们不得不徒步数小时前往可能的地点,并在腹部致密的岩石裂缝中艰难跋涉。这种会飞的哺乳动物很难捉摸。在令人沮丧的一周内,探险队探索了30多个洞穴,只看到了12只蝙蝠。
这些探险是为抓住SARS爆发的罪魁祸首所做的努力的一部分,SARS是21世纪的第一次大规模流行病。香港队有报道广东的野生动物贸易商首先从果子狸身上感染了非典冠状病毒,果子狸是一种像猫鼬的哺乳动物,原产于亚洲和非洲的热带和亚热新利棋牌手机版下载带地区。
新加坡杜克-新加坡国立大学医学院新兴传染病项目主任王林发说,在非典之前,世界上对冠状病毒只有新利棋牌手机版下载一点了解——之所以这样命名,是因为在显微镜下看到它们尖尖的表面就像冠状病毒。新利棋牌手机版下载冠状病毒主要因引起普通感冒而闻名。“非典的爆发改变了游戏规则,”王说。这是一种具有大流行潜力的致命冠状病毒首次出现。新利棋牌手机版下载这一事件推动了全球对可能感染人类的动物病毒的研究。施是这一努力的早期成员,达扎克和王都是她的长期合作者。
对于SARS病毒,果子狸是如何感染的仍然是一个谜。之前的两起事件就说明了这一点:1994年澳大利亚发生的亨德拉病毒感染,该病毒从马传染给了人类;以及1998年马来西亚爆发的尼帕病毒,该病毒从猪传染给了人。王发现,这两种疾病都是由源自吃水果的蝙蝠体内的病原体引起的。马和猪只是中间宿主。广东市场的蝙蝠也含有SARS病毒的痕迹,但许多科学家认为这是污染。然而,王认为蝙蝠可能是源头。
在2004年开始捕捉病毒的那几个月里,无论何时,只要石的团队找到蝙蝠洞穴,他们都会在黄昏前在洞口布下一张网,然后等待这些夜间活动的生物冒险出来觅食。一旦蝙蝠被困住,研究人员就采集了它们的血液和唾液样本,以及粪便样本,经常工作到深夜。在补上一些睡眠后,他们会在早上返回洞穴收集尿液和粪便颗粒。
但一个又一个样本都没有发现冠状病毒的遗传物质。新利棋牌手机版下载这是一个沉重的打击。“8个月的努力似乎付诸东流,”施说。“我们认为蝙蝠可能与SARS无关。”就在科学家们准备放弃的时候,邻近实验室的一个研究小组递给他们一个诊断试剂盒,用来检测SARS患者产生的抗体。
虽然不能保证这项测试对蝙蝠抗体有效,但施还是试了一试。“我们有什么损失呢?””她说。结果超出了她的预期。来自三种马蹄蝙蝠的样本含有SARS病毒抗体。“这是这个项目的一个转折点,”施说。研究人员了解到,冠状病毒在蝙蝠体内的存在是短暂的和季节性的,但抗体反应可以持续数周到数年。新利棋牌手机版下载因此,该诊断试剂盒为如何寻找病毒基因组序列提供了一个有价值的指针。
施的团队利用抗体测试缩小了蝙蝠的位置和种类的范围,以寻找基因组线索。在中国几十个省份的大部分山区漫游之后,研究人员将注意力转向了一个地方:Shitou洞穴在那里,他们连续五年在不同的季节进行了密集的采样。
这些努力得到了回报。病原体猎人发现了数百种蝙蝠传播的冠状病毒,它们具有令人难以置信的基因多样性。新利棋牌手机版下载“它们中的大多数是无害的,”施说。但是几十个属于同一组如“非典”。它们可以感染培养皿中的人类肺细胞,并在小鼠中引起sars样疾病。
在石头洞——在那里,经过艰苦的检查,建立了一个蝙蝠传播病毒的天然基因库——研究小组发现了一种冠状病毒株新利棋牌手机版下载从马蹄蝙蝠其基因组序列与广东果子狸体内发现的基因序列几乎有97%相同。这一发现结束了对SARS冠状病毒自然宿主长达十年的研究。新利棋牌手机版下载
一种危险的混合
北卡罗来纳大学教堂山分校的病毒学家拉尔夫·巴里克说,在石头洞穴等许多蝙蝠栖息地,“不同病毒的不断混合为危险的新病原体的出现创造了很大的机会。”在这样的病毒大熔炉附近,施说,“即使你不是野生动物贸易商也会被感染。”
例如,在石头洞附近,许多村庄散布在郁郁葱葱的山坡上,这个地区以玫瑰、橘子、核桃和山楂闻名。2015年10月,施的团队从其中四个村庄的200多名居民身上采集了血液样本。它发现6人(近3%)携带了来自蝙蝠的sars样冠状病毒抗体,尽管他们中没有人接触过野生动物,或报告过sars样或其他类似肺炎的症状。新利棋牌手机版下载只有一个人在取样前离开过云南,他们都说在他们的村子里看到过蝙蝠飞行。
三年前,施的团队曾被召去调查云南莫江县一个多山的矿井的病毒情况,那里以发酵普洱茶闻名,六名矿工患了类似肺炎的疾病,其中两人死亡。在对洞穴进行了一年的取样之后,研究人员发现了一个冠状病毒的多样性新利棋牌手机版下载在六种蝙蝠中。在很多情况下,多种病毒株感染了一只动物,把它变成了新病毒的飞行工厂。
“矿井里臭气熏天,”石说。她和同事们一样,戴着防护口罩,穿着防护服进入矿井。"长满真菌的蝙蝠粪便,散落在洞穴里"虽然真菌被证明是使矿工生病的病原体,但她说,如果矿井没有及时关闭,他们感染冠状病毒只是时间问题。新利棋牌手机版下载
随着不断增长的人口日益侵占野生动物的栖息地,随着土地利用发生前所未有的变化,随着野生动物和牲畜在各国之间及其产品运输到世界各地,随着国内和国际旅行的急剧增加,新疾病的大流行在数学上几乎是肯定的。在去年12月那个不祥的夜晚,神秘的样本降落在武汉病毒学研究所,早在那之前,这就让施和其他许多研究人员彻夜难眠。
一年多前,施教授的团队发表了两篇关于冠状病毒的综合综述新利棋牌手机版下载病毒而且自然评论微生物学.施和她的合著者从她自己的研究——其中许多发表在顶级学术期刊上——以及其他人的研究中获得了证据,警告未来蝙蝠传播的冠状病毒爆发的风险。新利棋牌手机版下载
噩梦般的场景
去年12月30日,在回武汉的火车上,施和她的同事讨论了立即开始检测患者样本的方法。在接下来的几个星期里——她人生中最紧张、压力最大的一段时间——中国的蝙蝠女觉得她在做一场最可怕的噩梦,尽管这是她准备了16年的一场战斗。利用一种聚合酶链反应技术,该技术可以通过扩增病毒的遗传物质来检测病毒,研究小组发现,7名患者中的5人的样本具有所有冠状病毒的遗传序列。新利棋牌手机版下载
施教授指示她的团队重复测试,同时将样本送到另一个设施进行完整的病毒基因组测序。与此同时,她疯狂地翻阅了自己实验室过去几年的记录,以检查任何对实验材料的不当处理,尤其是在处置过程中。当结果出来时,施长长地松了一口气:没有一个序列与她的团队从蝙蝠洞中采样的病毒相匹配。她说:“这真的让我如释重负。”“我已经好几天没合眼了。”
到1月7日,武汉的研究小组已经确定,这种新病毒确实导致了这些患者的疾病——这一结论是基于聚合酶链反应、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类肺细胞的能力的分析结果。这种病毒的基因组序列最终被命名为SARS-CoV-2,与研究人员在云南马蹄蝙蝠身上发现的一种冠状病毒的基因组序列有96%相同。新利棋牌手机版下载他们的结果出现在纸发表于2月3日自然.没有参与这项研究的达扎克说:“很明显,蝙蝠再次成为了自然的蓄水池。”
巴里克说,从那以后,研究人员公布了4500多个病毒的基因组序列,表明世界各地的样本似乎“拥有共同的祖先”。研究人员说,这些数据还表明,一次将病毒引入人体后,就会出现持续的人际传播。
鉴于这种病毒最初似乎相当稳定,而且许多感染者的症状似乎很轻微,科学家们怀疑,在严重病例引发警报之前,病原体可能已经存在了几周甚至几个月。巴里克说:“可能有过小规模的爆发,但病毒要么耗尽了,要么在造成破坏之前保持低水平的传播。”他补充说,大多数动物传播的病毒会周期性地再次出现,所以“武汉的疫情绝不是偶然的。”
市场的力量
对许多人来说,该地区蓬勃发展的野生动物市场——出售蝙蝠、果子狸、穿山甲、獾和鳄鱼等各种动物——是完美的病毒大熔炉。尽管人类可以直接从蝙蝠身上感染这种致命的病毒(根据几项研究,包括这些都是施和她的同事们写的),独立团队已经提出了这个建议穿山甲可能是中间宿主。据报道,这些小组已经揭秘SARS-CoV-2-like冠新利棋牌手机版下载状病毒在中国南方的反走私行动中查获的穿山甲。
2月24日,中国宣布了一项永久的禁令根据中国工程院2017年委托发布的一份报告,这将导致一个价值760亿美元的产业消亡,约1400万人失业。一些人欢迎这一举措,而像Daszak这样的人则担心,如果不努力改变人们的传统信仰或提供替代生计,全面禁令可能只会将这一行业推向地下。这可能使疾病检测更具挑战性。达扎克说,几千年来,“吃野生动物是中国文化传统的一部分”。“这不会在一夜之间改变。”
无论如何,施说,“野生动物贸易和消费只是问题的一部分。”2016年底,广东清远县(距SARS爆发地点60英里)的四个养殖场的猪出现了急性呕吐和腹泻,近2.5万头猪死亡。当地兽医无法检测到任何已知的病原体,于是打电话求助。猪急性腹泻综合征(SADS)的病因原来是一种病毒,其基因组序列是98%相同到附近洞穴中马蹄蝙蝠身上发新利棋牌手机版下载现的冠状病毒。
杜克大学(Duke University)传染病流行病学家格雷戈里•格雷(Gregory Gray)表示:“这是一个令人担忧的严重问题。”猪和人有非常相似的免疫系统,这使得病毒很容易在两种物种之间交叉。此外,位于中国杭州的浙江大学的一个团队发现SADS病毒可以感染培养皿中许多生物体的细胞,包括啮齿动物、鸡、非人灵长类动物和人类。格雷说,考虑到中国和美国等许多国家的养猪业规模,在猪身上寻找新型冠状病毒应该是当务之急。新利棋牌手机版下载
在过去30年里,六种不同的蝙蝠传播病毒(亨德拉病毒、尼帕病毒、马尔堡病毒、SARS-CoV、中东呼吸综合征和埃博拉病毒)曾引发过几次疫情。但是“动物(本身)并不是问题所在,”王说。事实上,蝙蝠通过吃昆虫和给植物授粉来促进生物多样性和生态系统健康。18新利官网多久了“当我们与他们接触时,问题就出现了,”他说。
对预防
今年2月下旬,也就是疫情爆发两个月、政府在拥有1100万人口的超大城市武汉实施严格的行动限制一个月后,我采访了施某,她笑着说,生活感觉几乎正常了。“也许我们已经习惯了。最糟糕的日子肯定已经过去了。”研究所的工作人员有一张从家里到实验室的特殊通行证,但他们不能去其他地方。由于研究所的食堂关门,他们不得不在长时间的工作中以泡面为生。
关于冠状病毒的新爆料不断曝光。新利棋牌手机版下载例如,研究人员发现,病原体通过一种叫做血管紧张素转换酶2的受体进入人的肺细胞,他们和其他研究小组一直在筛选能够阻止它的药物。科学家们也在竞相研发疫苗。从长远来看,武汉团队计划发展广谱疫苗和药物对抗被认为对人类新利棋牌手机版下载有风险的冠状病毒。“武汉疫情是一个警钟,”施说。
许多科学家说,当致命病原体出现时,世界应该超越仅仅对它们做出反应。“最好的办法就是预防,”达扎克说。因为70%的新出现的动物传染病来自野生动物他补充说,美国的当务之急应该是识别它们并开发更好的诊断测试。这样做本质上意味着继续更大的规模Daszak和Shi等研究人员在他们的资金收今年。
达扎克说,这些努力应集中在容易感染冠状病毒的哺乳动物中的高危病毒群体,如蝙蝠、啮齿动物、獾、果子狸、穿山甲和非人类灵长类动物。新利棋牌手机版下载他补充说,野生动物多样性最大的热带发展中国家应该成为这场战役的前线对抗病毒。
达扎克和他的同事们分析了上个世纪大约500种人类传染病。他们发现,新病原体的出现往往发生在人口密集的地方改变景观——通过修路、开矿、砍伐森林和加强农业。他表示:“中国不是唯一的热点。”他指出,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,一旦潜在病原体被绘制出来,科学家和公共卫生官员就可以通过分析牲畜、饲养和交易的野生动物以及高危人群(如农民、矿工、住在18新利官网多久了蝙蝠附近的村民以及捕猎或处理野生动物的人)的血液和拭子样本来定期检查可能的感染。这种方法被称为"一个健康18新利官网多久了,旨在整合野生动物、牲畜和人类的健康管理。18新利官网多久了他说:“只有这样,我们才能在它变成流行病之前抓住它。”他补充说,这种策略可能会节省这种流行病可能造成的数千亿美元的成本。
在4月8日终于解除封锁的武汉,这位中国的蝙蝠女并没有庆祝的心情。令她苦恼的是,来自互联网和主要媒体的报道重复了一个微弱的暗示,即SARS-CoV-2意外地从她的实验室泄露了出来——尽管事实上,它的基因序列与她的实验室此前研究的任何基因序列都不匹配。其他科学家很快驳斥了这一指控。“施正荣领导着一个世界级的高标准实验室,”达扎克说。
尽管受到了干扰,史玉芬决心继续她的工作。“这项任务必须继续下去,”她说。“我们发现的只是冰山一角。”她正计划领导一项在蝙蝠洞中系统取样病毒的国家项目,其范围和强度比以往的尝试要大得多。达扎克的团队估计有超过5000种冠状病毒株新利棋牌手机版下载等待在全球蝙蝠中被发现。
“蝙蝠传播的冠状病毒将新利棋牌手机版下载引发更多疫情,”施带着一种深沉的肯定语气说。“我们必须在他们找到我们之前找到他们。”
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