新冠起源自实验室？Cell：大流行病毒无需预适应人类，自然溢出才是常态

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新冠起源自实验室？Cell：大流行病毒无需预适应人类，自然溢出才是常态' G( ]9 n: w; B2 y' k+ k! E- X9 L
来源：生物谷原创 2026-03-17 14:12
+ `3 A7 Z, V' ]) Y8 W绝大多数人畜共患病毒在感染人类之前，并未表现出任何特殊的进化适应痕迹，其选择压力与在动物宿主中常规循环时完全一致。
1 B7 T% z2 h7 \0 U: m! C/ I$ P加州大学圣地亚哥分校的研究团队在《Cell》发表的一项重磅研究，彻底挑战了一个长期主导病毒学领域的核心假设——动物病毒必须先经过复杂的进化适应，才能跨物种溢出到人类并引发流行病或大流行。# i, J7 A: h' n2 F3 |
通过整合系统发育分析与全基因组测序技术，研究人员对甲型流感病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、猴痘病毒、SARS-CoV 以及 SARS-CoV-2 等多个病毒家族的流行毒株展开系统性研究，最终得出颠覆性结论：绝大多数人畜共患病毒在感染人类之前，并未表现出任何特殊的进化适应痕迹，其选择压力与在动物宿主中常规循环时完全一致。
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“这项研究直接回应了围绕 COVID-19 起源的持续争议。” 资深作者、加州大学圣地亚哥医学院医学教授 Joel Wertheim 博士强调，“从进化角度来看，我们没有发现任何证据表明 SARS-CoV-2 在出现前曾经过实验室选择，或是在中间宿主中经历了长期进化。这种‘适应信号缺失’的模式，恰恰是自然溢出事件的典型特征，也为那些声称病毒源自实验室操作的理论再添一枚棺材钉。”
3 ]) J( @. O8 N( h+ ^! n* O: ~) F长期以来，主流的人畜共患病模型普遍认为，病毒要实现人与人之间的持续传播，必须先在动物宿主、中间宿主中，或是在最初的零星人类感染中积累适应性突变，比如优化受体结合能力、提升在人类细胞中的复制效率等。
+ _. i7 L* \/ l7 n# n6 k3 R+ z为验证这一假设，研究团队搭建了基于RELAX 进化分析框架的基因组检测平台，通过量化病毒基因组中非同义突变（dN）与同义突变（dS）的比值（ω 值），精准判断自然选择强度的变化：ω<1 代表净化选择（剔除有害突变），ω>1 代表正向选择（保留有利突变），ω≈1 则代表中性进化。更重要的是，研究团队还扩展了这一框架，使其能够应对病毒重组、重配等可能干扰选择信号推断的复杂情况，大幅提升了分析的准确性。
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, B- `- p) b; y研究人员特别聚焦于病毒 “溢出前” 的进化阶段，即从动物宿主毒株到人类流行毒株的共同祖先（MRCA）之间的进化分支，任何显著的预适应都应在这段分支上留下可检测的选择信号。然而，在对多种病毒的分析中，他们发现了惊人的一致性：无论是 2009 年甲型 H1N1 流感病毒、2013-2016 年西非埃博拉病毒、2004-2005 年安哥拉马尔堡病毒，还是 2022 年猴痘病毒疫情的毒株，其溢出前的选择模式与在动物宿主中几乎没有差异，不存在所谓的 “预适应” 进化信号。唯一的例外是 SARS-CoV，研究发现它在果子狸这一中间宿主中传播时，选择压力出现了显著放松（K=0.65，p<0.01），但这种适应并非发生在蝙蝠宿主中，而是跨物种进入中间宿主后的短期调整。% G8 B1 t8 m6 F6 j' b7 ^" s5 M# ?
与溢出前的 “平静” 形成鲜明对比的是，所有病毒在实现人与人之间的持续传播后，均迅速出现了可检测的选择变化：2009 年 H1N1 流感病毒在人类中传播 1 年内，选择压力显著放松（K=0.82，p<0.01）；西非埃博拉病毒在持续人际传播 18 个月后，选择模式发生明显改变（K=0.41，p<0.01）；SARS-CoV-2 在人类中传播仅 3 个月，就出现了与蝙蝠宿主中截然不同的选择信号（K=0.69，p<0.01）。这些结果清晰表明，病毒对人类的 “适应” 并非发生在溢出前，而是在感染人类后，为应对人类免疫系统、细胞环境等新压力而启动的 “即时进化”。
: N; Z, ^& G. ]4 l/ P- j“从流行病学视角来看，我们的发现颠覆了‘大流行病毒在到达人类前就已进化得特殊’的固有认知。”Wertheim 解释道，“许多动物病毒本身就具备感染人类并传播的基本能力，无需在动物体内进行罕见且精密的适应性改造。真正关键的因素，是人类与各类动物病毒的接触频率和强度——当足够多的病毒机会性地进入人类群体，其中自然会有一部分因偶然具备合适的传播特性，而引发大规模疫情。”
* Q" L1 j2 w1 g8 G4 h为验证研究方法的可靠性，研究团队以 “实验室传代病毒” 为阳性对照，发现这类病毒会呈现出特征性的选择信号——选择压力显著放松（ω 值更接近 1），这与自然传播的病毒形成鲜明区别。这一对照实验在解析 1977 年甲型 H1N1 流感病毒的 “复活之谜” 时发挥了关键作用。历史记录显示，该病毒在消失 20 年后突然重现，且基因序列与 1950 年代的毒株高度相似，自然进化难以解释这一现象。研究团队的分析证实，1977 年 H1N1 毒株的选择模式与实验室传代病毒、减毒活疫苗毒株完全一致（K=0.71，p=0.043），且具备温度敏感性（在低于人体体温的环境中复制更高效）——这正是实验室通过传代制备减毒疫苗的典型特征。“1977 年的流感案例比 COVID-19 的发现更具说服力。”Wertheim 指出，“我们的结果为长期以来的猜测提供了分子证据：这次大流行很可能源自一次实验室事故，大概率与失败的疫苗试验相关。”0 A  I$ j2 D& Q
值得注意的是，研究团队对 SARS-CoV-2 的分析还揭示了一个关键细节：尽管有证据表明它可能曾在中间宿主中短暂传播，但传播时间极短，并未留下可检测的适应信号（K=1.1，p=0.23）。这意味着，即便存在中间宿主，其在病毒跨物种溢出过程中也未起到 “进化跳板” 的作用，病毒从动物到人类的传播更可能是直接且偶然的。4 s9 C/ A. _6 K# y% ?  M
这项研究的核心价值，不仅在于厘清了病毒跨物种传播的进化规律，更在于建立了一套 “自然溢出 vs 实验室操作” 的基因组鉴别基准。“这并不意味着实验室事故不会发生。”Wertheim 强调，“但如果一种病毒在爆发前曾在实验室中广泛传代，其进化记录中必然会留下特征性的选择信号，而在我们研究过的几乎所有大流行病毒中，这种信号都完全不存在。”8 M/ f2 C; h& R6 c# j0 E' M/ k
展望未来，这套精准的基因组分析框架有望成为疫情溯源、病毒监测和大流行防范的核心工具。通过快速判断新发病毒的选择模式，科学家可以在疫情早期就区分其源自自然溢出还是人工干预，从而更高效地制定防控策略。“我们的目标不仅仅是理解过去，更是为未来做好充分准备。”Wertheim 总结道，“通过阐明大流行的真正起源机制，我们可以将公共卫生资源集中到最关键的领域——加强动物宿主监测、减少人类与野生动物的密切接触、提升早期预警能力，从源头阻断病毒的自然溢出。”（生物谷Bioon.com）
4 j  P( d9 I3 W* n参考文献：
* W  S8 J* B; |# d# P. rJennifer L. Havens et al, Dynamics of natural selection preceding human viral epidemics and pandemics, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.02.006.
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