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最近关于武汉病毒所泄露病毒导致肺炎疫情的说法,愈演愈烈。
病毒泄漏说已经出现过不止一次,之前的几次因为来自英文世界,且明显过于捕风捉影而未在国内产生多大影响。但最近有某位“武小华博士”通过分析石正丽博士(武汉病毒所研究员,曾率团队确认蝙蝠为非典病毒天然宿主)一篇2015年论文【1】,指控曰:该论文内容证明,蝙蝠身上病毒的S蛋白(即病毒表面冠状凸起)本来不能与人体ACE2结合,正是石正丽团队所做实验改造了病毒的S蛋白冠使其获得了结合能力,之后被改造病毒因管理不善发生泄漏,最终导致了武汉乃至全国的疫情大爆发。
又是“博士”,又看了论文,还用了一大堆普通人听不懂的生物学名词,真是太有权威感了,不由得人不信。病毒泄漏说终于传开了,石正丽从发现非典病毒源头的国民英雄一下子跌为祸国殃民的罪人。
只是,仔细看了武的说法并与论文原文【3】相对比后,我的感觉是:槽多无口,哭笑不得。下面就简单分析一下,武的指控荒唐之处到底有哪些。
先声明,本人和石正丽研究员无任何私人交往。对其个人以及武汉病毒所其他人品行不做评价或担保。只是分析武小华提出的具体说法。另外,本人并非生物专业人士,但本文有幸得到生物学家,哈佛大学博士后研究员田博士大量帮助。这里对田博表示最大的敬意和感谢。当然,文中任何错误均由我个人负责。
首先从不要求生物学知识的点开始说起。
1. 这次据武小华说非常危险的试验是在哪里进行的?或者说,合成的据说“生物武器”一样可怕的病毒在哪里产生?
一般人的印象是,当然在武汉病毒所,否则还有什么可说的呢?武小华文读后,你显然就会获得这种印象。比如她写到:
“2015年,著名的自然医学电子刊物上发表了一篇论文,主要作者为中国科学院武汉病毒学研究所、武汉大学病毒研究所教授石正丽。”
“石正丽团队继续用猴子做实验,模拟病毒在人体上的效果。”
“石研究的实验室员拥有2019-nCoV原始的以蝙蝠为宿主的病毒样本以及冠状病毒的数据库,也掌握了改造成为2019-nCoV的方法”
你不会想到,其实,这一试验的进行地点在美国北卡大学教堂山分校实验室
财新网报道【2】:“实验的设计和实施都是在北卡莱罗纳大学教堂山分校的实验室进行的”。
(严格的说,也有一小部分试验——“假型实验”是在武汉完成,但这部分试验完全不涉及sars类冠状病毒。)
论文本身【3】也明确提到:All mouse studies were performed at the University of North Carolina (Animal Welfare Assurance #A3410-01) using protocols approved by the UNC Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).
即:所有(白鼠)试验都在北卡大学进行。 
2. 就算试验地点不在武汉,这次试验是石正丽及其团队提出、设计和执行的吗?按武文【1】,应该是。毕竟武写到:
“2015年,著名的自然医学电子刊物上发表了一篇论文,主要作者为中国科学院武汉病毒学研究所、武汉大学病毒研究所教授石正丽。”
如果武小华真了解一点点生物学研究的话,那她一定是在故意撒谎。因为该论文有15名作者,石正丽非但不“主要”,甚至是最次要的,没有之一,可以说,她到底能在多大程度上算论文作者都很难说。看论文作者排名就一目了然了:
排名是(见【3】):Vineet D. Menachery1, Boyd L. Yount Jr1, Kari Debbink1,2, Sudhakar Agnihothram3, Lisa E.  Gralinski1, Jessica A. Plante1, Rachel L. Graham1, Trevor Scobey1, Xing-Yi Ge8, Eric F.  Donaldson1, Scott H. Randell4,5, Antonio Lanzavecchia6, Wayne A. Marasco7, Zhengli-Li Shi8, and Ralph S. Baric1,2
生物方面论文排名规则是,第一作者(或并列第一作者)及通讯作者最重要。通讯作者的名字写在最后,剩下的作者贡献按排名顺序逐个递减。也就是说,贡献最小的,并非排最后一位,而是倒数第二位——正是石正丽。最后一位通讯作者Ralph S. Baric是冠状病毒研究领域的一位大腕。
估计石正丽研究员本人介绍自己论文成果时都不会好意思把这一篇算上。
为了防杠精再说一点,的确有时有两位通讯作者,比如大老板和二老板,分别放在最后和倒数第二位。但该论文中已经把谁是通讯作者,各位作者又做了什么贡献列的一清二楚。
石正丽的贡献是:ZLS provided SHC014 spike sequences and plasmids.
即:石正丽提供了SHC014病毒冠序列与DNA质粒。这是什么?田博士解释说:
plasmid是一个环状DNA分子,经常用于物理储存DNA,因为容易扩增,好保存。科学家分享DNA有两种办法,第一种:给序列让对方自己合成,但合成比较昂贵。第二种:给对方plasmid(质粒),对方再plasmid自行扩增,这个很便宜方便。所以比较乐于助人的科学家都会用第二种方法。
所以石正丽研究员只是寄了一份试验中用到的病毒冠原料而已。病毒冠本身无毒,其作用只是和人体内的受体结合,让真正能产生毒性的病毒骨架(backbone)能有发挥毒性的机会。
而除通讯作者外,列在作者名单最后的几人都是提供试验材料却没有参加设计和实操的。石正丽又在这些人中列最后一位。
那么,这个试验到底是谁设计的呢?论文里写的很清楚,是第一作者Vineet D. Menachery:VDM designed, coordinated, performed experiment, completed analysis, and wrote the manuscript.
所谓武文中提到的“石正丽团队”,在这些作者中除了石正丽本人外,能算是的只有武汉病毒所的葛行义了。他也是唯一参加了试验操作的中国人。只是,他做的是上一点提到的“假型实验”,不但没动过猴子,连小白鼠都没动过。他做的试验可以说是论文所有试验中最不重要的,因此他的排名在所有参与试验的人员中排最后一位。但是只要参与了试验,排名就在仅提供了试验材料的人前面。无论试验材料有多珍贵。所以葛行义排在第9位,在石正丽的14位之前。
3. 产生这篇论文的研究中,有任何人像武文中所描述的,“继续用猴子做实验,模拟病毒在人体上的效果”吗?
不但“石正丽团队”没拿猴子做实验,任何人都没有。唯一的试验动物就是白鼠。在设计动物试验的论文中,必须详细写明对动物做了什么处置,试验之后又如何处理(如安乐死等等)。论文中很详细描写了对白鼠(mice)的处理,如“Euthanasia was preformed via isoflurane overdose and confirmation of death by cervical dislocation”,但完全没提到什么猴子。
如果武小华不是在信口胡说的话,她可能把文中提到的“primary human airway cells culture”概念中的“primary”和“primate”(英文灵长类)一词搞混了。其实primary human airway cells culture指的是实验室中分离培养的人呼吸道细胞组织。这样的实验材料比较珍贵难得,按照论文贡献列表,由北卡大学的Scott H. Randell提供,就凭这一项贡献,她在作者排名中在石正丽之前,(提供试验材料的都排在最后,这部分人中SHR排第一位)。
因此仅仅是从这几点看,石正丽研究员就已经是躺着中枪。人在家中坐,锅从天上来。
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下面再说说和生物有关的部分。总的结论是,武小华对论文的总结不仅全错,而且干脆总结反了。 
先简单复习一下sars这类冠状病毒致病的机理——好在居然能找到“从新冠状病毒肺炎中总结高考热点”的网页【6】。
下面是冠状病毒结构示意图。
冠状病毒结构图

冠状病毒得名的“冠”,指的就是中文叫“刺突糖蛋白”的凸起,英文叫spike,我们将称之为s蛋白冠。还有矮一些的冠叫“血凝素糖蛋白”的,有些冠状病毒有,有些没有,和我们下面要说的关系不大。
除去冠的部分则是病毒骨架(backbone)部分。这个和一般病毒类似:一条RNA,包着一堆珠子一样的核衣壳蛋白,形成一串念珠的样子,这一串东西再整个包进一层蛋白膜里。
冠状病毒怎么让人或动物感染的呢?这些“冠”或者s蛋白凸起在感染过程中发挥了什么作用?
简单来说就是,s蛋白冠先通过与宿主某些细胞表面上的一种叫ACE2的受体结合,把整个病毒“挂”到细胞膜上,之后整个病毒再透过细胞膜进入细胞质,释放出其中RNA,RNA利用细胞质中的物质转录复制制造一堆新的病毒,破壳而出。
这个过程对宿主自身免疫系统造成强烈刺激,促使免疫系统自我攻击形成症状。
冠状病毒入侵细胞图

所以,是病毒骨架所含的RNA在细胞内进行的复制造成宿主病症,s蛋白冠部分本身无毒(不含可复制的RNA),但“挂”在细胞膜上提供整个病毒进入的机会。如果病毒冠与受体ACE2结合不好,挂不住,则病毒无法感染宿主。
有了这些简单知识,我们已经足以准确理解有关论文的情况了。
4. 武小华文【1】认为,石正丽(为作者之一)的这篇论文内容是:蝙蝠病毒本身的s蛋白冠不能和人的ACE2结合,但是被石正丽等人一番操作后,“把蝙蝠身上的S蛋白里的ACE2这个受体开关一调”,这些s蛋白冠就改变了,能够挂住ACE2了,于是病毒骨架得以发生作用,产生了对人的感染性。
既然蝙蝠天然携带病毒的s蛋白冠挂不住人的细胞,正是这次试验对其改变后才挂住,所以武小华进一步得出结论:这次病毒大流行肯定是试验制造出的新病毒泄露的后果。
很可惜论文【3】的结论其实是反过来的。论文观测到结果之一是:某种特定蝙蝠(中华马蹄蝠)所带某类病毒(SHC014)上的s蛋白冠在某些情况下,不用任何改动,不用调什么开关,自己就能结合到小鼠/人细胞的ACE2受体之上
那这是不是说,SHC014这种病毒,可以直接从蝙蝠传到人,所以十分危险呢?也不是:论文结论(论文中图3)是,发现了SHC014能在人体呼吸道细胞群中复制,但并没有SARS病毒所具有的那种毒性。
但这的确显示了蝙蝠所携带的病毒的风险,因为蝙蝠群体身上带有多种病毒,它们的成分基因在蝙蝠彼此(或与中间宿主群体)接触中不断交换和重组。假如SHC014的s蛋白冠套上了某种对人致病力更强的病毒骨架,就可能形成传染病爆发——甚至自然重组都不必,可能再获得其它几个点突变就行了

所以这个过程并不像武小华所想的那样,没有人工改造就不可能发生。 
论文中的关键试验就是为了验证这一点。在该试验中,将SCH014的s蛋白冠与为小白鼠特意改造的SARS病毒骨架结合在一起,并在活体试验中成功感染了小白鼠。为什么要使用这种特别改造过的SARS病毒呢?这是为了让小白鼠一旦感染后症状明显,易于观测。
有可能武小华把这个sch014的s蛋白+小鼠特意sars骨架的过程当成了对s蛋白冠自身的某种修改,这是完全错误的。
论文摘要部分把这个结论说的很清楚:
we generated and characterized a chimeric virus expressing the spike of bat coronavirus SHC014 in a mouse adapted SARS-CoV backbone. The results indicate that group 2b viruses encoding the SHC014 spike in a wild type backbone can efficiently utilize multiple ACE2 receptor orthologs, replicate efficiently in primary human airway cells, and achieve in vitro titers equivalent to epidemic strains of SARS-CoV. 
5.这次试验涉及的冠状病毒和导致肺炎疫情的冠状病毒是一种吗?
也不是。该试验用的是中华马蹄蝠上找到的病毒SHC014,但这次疫情已经查明,最接近的蝙蝠病毒是云南菊头蝠携带的RaTG13【4】
6.再看看武小华质疑文的其他部分,其逻辑全都不堪一击。比如下面这段脑洞大开,令人喷饭的描述:
“病毒传播的方式常见的有集中,1.飞沫传播,比如流感病毒 2. 血液传播 比如艾滋病病毒 3. 母婴传播,比如乙肝病毒。
那么这时候科学家,其实是实验员在修改病毒的时候,就会选择病毒和宿主的那段蛋白以决定传播方式。
好吧,这就是考验科学家良心和利益的时候了,如果选择了母婴方式传播,即使是繁殖最快的小鼠,等小鼠成熟怀孕,也要22天为一个孕育的周期,鸡也要21天孵化。选择血液传播比较危险,如果操作不当很容易污染。
那么为了尽快的出成果,一般会选择最快的传播方式,呼吸道传播了”
且不说根本不是贡献列为最后一位的石正丽设计的试验细节这一点,就说这里的“传播”是什么意思,难道武小华以为,这个试验的画面是,把一堆小鼠(或者猴子?)放在一起,再加入几只被感染的,让它们打着喷嚏把病毒通过空气传给其他小鼠,然后就增加了这些病毒飘出来传染给人的可能性?那请问最初被感染的那几只小鼠又是怎么来的呢?
这完全是胡说八道。因为这试验根本不是做的让小鼠(猴子?)互相“传播”病毒,而是让单只健康小鼠感染病毒再观察其症状。具体做法论文中有描述:
animals were brought into a biosafety lab level 3 and allowed to acclimate for 1 week prior to infection. For infection and live-attenuated virus vaccination, mice were anesthetized with a mixture of ketamine and xylazine and infected intranasally when challenged with 50 μl of phosphatebuffered saline (PBS) or diluted virus with three to four mice per time point, per infection group per dose as described in the figure legends.
即,在三级生物安全实验室里,要先将买来的小鼠养一星期,再进行麻醉,然后通过鼻腔注入病毒。
7. 再比如她否定病毒来自自然变异,认定只能来自实验室修改时说:
“那么我们先说说自然变异吧,首先以蝙蝠为宿主的病毒,要在自然界找到1-2个中间宿主,通过这1-2个中间宿主逐渐找到人类的基因密码发生变异。这种情况基本在2019-nCoV冠状病毒上是不可能发生的,因为如果发现了2019-nCoV那么首先发现的是这个中间宿主,比如sars病毒会首先追到果子狸身上,但是2019-nCoV却缺少这个中间宿主,却被高福院士直接追踪到了蝙蝠身上。高福院士是非常清楚2019-nCoV缺少这一环的,但是他没有说或者没有说清楚,只能说除了科学家,他还有官员身份,这个身份不能让他说。
所以大自然的变异基本排除。”
“大自然的变异基本排除”的依据是“但是2019-nCoV却缺少这个中间宿主,却被高福院士直接追踪到了蝙蝠身上”
这话没说太明白,但有两种理解方式。
一是:她以为高院士发现这次病毒并无中间宿主,直接就从蝙蝠传人。这当然是个极大误解,没有任何人得出这样的结论,中间宿主很可能存在,只是暂时未能找到而已
二是:你高院士(或石正丽等研究人员)怎么不用一步步追踪破案顺藤摸瓜,就能这么快知道答案?所以是不是就是你们干的?
但这是因为之前已经有了包括SARS在内的经验指向蝙蝠很可能是这类病毒的天然宿主,而在长期研究中,包括石正丽团队在内的研究人员早就搜集了大量蝙蝠所携带病毒的基因序列。所以只要把新冠病毒的基因序列与以搜集到的序列库进行比较,很快就能得到天然宿主大概率为蝙蝠的结论。这又有什么奇怪的呢?
无论对武小华的话做何种理解,其推理都是荒唐的。
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总的来说,这是一篇及其缺乏基本生物学素养,且逻辑混乱让人不忍卒读的文章。之所以引发如此之大的影响,只是很多人被她提到的各种生物学名词以及“博士”头衔吓唬住了。其实还真不知道她到底是不是博士,就算是,又是什么专业方向的博士。在这里只能列一下其他网友通过调查搜索(例如【5】)得到的信息供参考:
“武小华博士”,其实并不是什么生物、医药专家。根据她自己公司(“美正瑞医疗”)声明中的描述,是“美国注册矫形师,中国首位开展婴儿颅骨矫正的康复医师”。她也是“美正瑞”公司的法人和最大股东。
能够搜到的2012年“健康时报”报导中,称她是“清华大学玉泉医院物理治疗师”,给小朋友们定制“矫形头盔”,在网上和头盔相关的帖子中,还是总能看到那时候的“武小华医生”、“武小华治疗师”或者“武小华按摩师”字样的身影。
有趣的是,在清华大学玉泉医院的官网上,有一则患者咨询,问题是:“打着你们医院旗号进行宣传的武小华是不是骗子?”
玉泉医院的答复是:“经人事处核实,我院没有叫武小华的”。
最后,无论任何事情,要完全证明“没有”,都是不可能的。只是,如果你是因为看了“武小华博士”的说法之后而相信的病毒泄漏说,那你的“相信”是毫无道理的
索引
1.武小华:武小华对质石正丽:你该知道的一切
http://m.szhgh.com/show.php?classid=50&id=222546
2.财新网:石正丽回应质疑,专家一致认为新冠病毒非人造 
http://www.caixin.com/2020-02-05/101511817.html 
3.SARS-like cluster of circulating bat coronavirus pose threat for
human emergence
https://www.med.unc.edu/orfeome/files/2018/03/a-sars-like-cluster-of-circulating-bat-coronaviruses-shows-potential-for-human-emergence.pdf
4.财新网:溯源新冠病毒
http://weekly.caixin.com/2020-02-01/101510144.html
5.说病毒泄漏的武小华博士是谁?大家吃瓜可以,站队就免了。
https://wemp.app/posts/f60146c2-4e37-4cde-b49f-1369630d8d58
6. https://wenhui.whb.cn/third/yidian/202001/26/317696.html
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