这是一篇图文并茂的科普，通俗易懂。通过分析包括中国科学家在内发表的最初的病毒序列，清晰地追踪了新冠病毒的传播途径此外，还告诉你，与其他一些 RNA 病毒相比，新冠病毒的突变相对较慢，平均每个月以两个单字母的速度变异，这对疫苗的研制极为有利。——《君子微言》小编

冠状病毒由一种脂质膜包围着，里面是携带遗传信息的RNA，可以自身复制数百万次。RNA是以（a，c，g和u）30,000个 “字母” 组成的遗传编码，被感染的细胞读取并翻译成多种病毒蛋白。
一种新的冠状病毒  12月26日
去年12月，中国武汉的一个海鲜市场周围出现了一系列神秘的肺炎病例。1月初，研究人员对一种新的冠状病毒的进行了测序，得到了全基因组序列，这株病毒是从一个在海鲜市场工作的人身上分离出来的。这第一个全基因组成为科学家追踪 SARS-CoV-2 病毒在世界范围内传播的基线。
RNA的拼写错误  1月8日
被冠状病毒感染的细胞释放出数百万个新的子代病毒，全部携带原始基因组的副本。当细胞复制该基因组时，有时会出错，通常只是一个错误的字母。这些错别字被称为突变。随着冠状病毒在人与人之间传播，它们会随机积累更多的突变。
下面的基因组来自武汉的另一位早期患者，除了一个突变外，其他与第一个病例完全相同。这第一个突变发生在 RNA 的第 186 个字母，是 u 而不是原来的 c。
当研究人员比较了来自武汉病例中的几个基因组时，他们只发现了几个新的突变，这表明不同的基因组来自最近的共同祖先。
病毒以大致规则的速度积累新的突变，因此科学家能够估计爆发的起源是在 2019 年 11 月左右的某个时候。
另一个后裔，又有两个变异  2月27日
在武汉以外的地区，在另一个样本中也发现了第 186 个 RNA 字母的相同突变，该样本是 7 周后在武汉以南 1000 公里的中国广州采集的。广州样本可能是第一个武汉样本的直接后代。或者他们可能是病毒表亲，有共同的祖先。
在那七个星期中，广州谱系在人与人之间跳跃，并经历了几代新病毒。在此过程中，它产生了两个新的突变：另外两个 RNA 字母更改为 u。
突变何时有价值？
突变通常会改变基因，而不一定会改变其编码的蛋白质。
蛋白质是折叠成不同形状的氨基酸长链。每个氨基酸都由三个遗传字母编码，但是在许多情况下，三个遗传字母的第三个字母的突变仍然会编码相同的氨基酸。这些所谓的 “沉默突变” 就是  “无意义突变”，不会改变最终的蛋白质。
 而 “非沉默” 突变却会改变蛋白质的序列，也叫 “有意义的突变”。冠状病毒的广州样本获得了两个有意义的突变。
但是蛋白质可以由成百上千个氨基酸组成。更改单个氨基酸通常对其形状或功能没有明显影响。
某些突变消失了，其他突变蔓延
随着几个月的过去，冠状病毒基因组的某些区域已获得许多突变，而另一些区域几乎没有突变，甚至根本没有改变。这种惊人的变化可能为冠状病毒生物学提供重要线索。
积累了许多突变的基因组部分更加灵活，他们可以耐受其遗传序列的变化而不会对病毒造成伤害。突变很少的区域较脆弱，这些部分的突变可能通过引起其蛋白质的灾难性变化而使病毒失传。这些关键区域可能是抗病毒药物攻击病毒特别好的目标。
随着冠状病毒基因组中突变的积累，科学家能够通过这些突变追踪 Covid-19在世界范围内的传播途径。
第一例美国病例  1月15日
1月15日，一名男子在武汉探望家人后飞往美国西雅图。经过几天的轻度症状后，他的 Covid-19 测试呈阳性，他成为美国首例确诊的 Covid-19 病例。
患者的肺部 CT 扫描显示有肺炎的证据
他的病毒基因组携带了三个在中国的病毒中也发现的单字母突变。据此，科学家能够追踪该人的感染源。
西雅图的隐性流行  2月24日
五周后，华盛顿州斯诺霍米什县的一名高中学生出现了类似流感的症状。鼻拭子显示他患有 Covid-19。科学家对他的冠状病毒样本的基因组进行了测序，发现该样本具有与华盛顿首例中相同的独特突变，但还携带了另外三个突变。
新旧突变的结合表明，该学生并非从另一个国家到达的人那里获得冠状病毒的。相反，自 1 月中旬后的五周时间，病毒在西雅图地区的社区悄悄传播了。
从那以后，与华盛顿群这株病毒有遗传联系的病毒，现在已经在至少 14 个州和世界上几个国家/地区以及公主号游轮上都出现了。
 在加利福尼亚州的早期传播  2月26日  
冠状病毒的另一个版本也在加利福尼亚秘密传播。2月26日，索拉诺县的一名患者与之前的病例或海外旅行没有任何关联，其测试结果呈阳性。
第二天采集的样本显示，该病毒并没有在华盛顿州所流行毒株的独特突变。取而代之的是，它只有一个突变，使其与原始的武汉基因组不同。这表明它是通过来自中国的单独的渠道到达加利福尼亚的。
在同一地方，照顾该病人的两名医护人员也病了。除了患者的突变外，他们的样本还有其他突变。

病毒洪流
一月和二月，更多的人携带了自己的冠状病毒到达美国。一些病毒携带突变，表明它们来自中国或亚洲其他地区。但是在纽约市，从患者身上分离出的大多数病毒都是与欧洲流行病毒的基因更相似。
从上海到慕尼黑 1月19日
1月19日，也就是第一位华盛顿得那位患者 Covid-19 检测呈阳性的同一天，一名来自上海的女士抵达慕尼黑。出行前不久，她来自武汉的父母到了她家。到慕尼黑的时候，她只感觉到轻微的症状，而她以为是时差。
该女士受雇于德国汽车零部件供应商。到达的第二天，她参加了公司会议。随后，会议上的其他几名员工就生病了，他们的 Covid-19 检测都呈阳性。参加该会议的一名德国男子的冠状病毒基因组所发生的突变，可以追溯到中国的起源。
与此病毒遗传上相似版本后来传播到欧洲其他地区，但尚不清楚它们是否全来自这一病毒家族或来自不同的途径。

欢迎来到纽约 3月1日
3月1日，在纽约居住的一名妇女在访问伊朗期间被感染后，于3月1日被确诊为纽约的第一例 Covid-19 病例。从那以后，科学家在纽约研究的所有病毒中，没有一例携带了她的冠状病毒基因组中的突变。这表明她的感染并不是持续传播链的一部分。
取而代之的是，科学家测序的大多数纽约冠状病毒，都显示了与欧洲冠状病毒之间的遗传联系。有些来自亚洲，还有一些可能来自美国其他地区。

三月和四月的再次传入和被美国驱逐出境
很快，美国和欧洲成为了向其他国家进行传播的新来源。数十名从美国驱逐出境的危地马拉人，后来对他们的病毒检测显示为阳性，而带有在欧洲突变的冠状病毒也被重新传入亚洲。
突变慢的病毒
在大流行的这一点上，具有 10 个或更少突变的冠状病毒基因组是常见的，只有少数具有 20 个以上的突变-仍不到全基因组的 0.1%。
随着时间的流逝，病毒会演变成新的病毒株，换句话说，就是病毒谱系彼此之间明显不同。自一月以来，研究人员已对数千个 SARS-CoV-2 基因组进行了测序，并追踪了所有已发生的突变。到目前为止，他们还没有找到令人信服的证据，证明这种突变对病毒与人类的关系已经发生了明显的变化。
实际上，研究人员发现，与其他一些 RNA 病毒相比，冠状病毒的突变相对较慢，部分原因是作为校对者的病毒蛋白能够纠正某些错误。每个月，冠状病毒谱系可能只会获得两个单字母的突变。
将来，冠状病毒可能会吸收一些突变，帮助其逃避我们的免疫系统。但是，冠状病毒的缓慢突变率意味着这些变化将需要多年的时间才会出现。
对于目前正在为 Covid-19 开发的疫苗来说，这是个好兆头。如果人们在2021年接种了新的冠状病毒疫苗，他们很可能会享受持续数年的保护。
我们不知道的
研究人员仅对冠状病毒的一小部分进行了测序，目前已感染了全世界的三百多万人。
对更多基因组进行测序，将揭开该病毒演变史的更多篇章。而且，科学家们特别渴望研究那些来自对病毒很少进行基因组测序的地区（例如非洲和南美）的突变。
全文翻译自2020年4月30日纽约时报“How Coronavirus Mutates and Spreads”。原文作者：乔纳森·科鲁姆（Jonathan Corum）和卡尔·齐默尔（Carl Zimmer），版权归原刊/原作者！看原文点击左下侧的 “阅读原文”。
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——《君子微言》编辑部
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