造一个病毒有多难|大象公会
造一个病毒可能没你想象的那么难 , 但让病毒听你的不容易人类距离真正制造出一种「超级病毒」或者「人种病毒」有多近?文|徐子明随着新冠肺炎疫情的进展 , 一些古早的论调重新火了 , 比如第四军医大学一位流行病学老教授写的奇书 , 《非典非自然起源和人制人新种病毒基因武器》 。
该书从生物学的角度展开 , 看上去非常专业 , 对于一般读者有门槛 。 作者徐德忠认为 , 非典病毒很可能经历过人工改造 , 因为它遗传物质的某些保守片段有异常变动 , 各种特性也与当时已知的其他冠状病毒有区别 。作者还创造了一个叫「逆向进化」的概念 。 非典病毒在爆发初期威力很强 , 传播一阵之后反而变弱了 , 说明它根本不适应在人类种群中生存 。 这在他看来 , 说明非典病毒不符合自然规律 。这些论点在当时具有一定的说服力 。 毕竟 , 非典过去很久 , 都没有人在自然中找到过足够相似的病毒 。直到2013年 , 石正丽团队才发现中华菊头蝠是非典病毒的贮存宿主 。 2017年 , 在云南的黑暗山洞里的一群蝙蝠身上 , 学者们发现了极为多样的冠状病毒天然基因库 。 非典病毒的全部基因组组分都在这里找到 , 它们之间可以像拼积木一样互相重组 , 「组」出非典病毒 , 其中也包括徐德忠所说的所谓「非自然存在」的部分 。所谓「逆向进化」的概念更是有问题 。 任何演化生物学著作都会告诉你 , 进化实际上并不是从落后到先进的箭头 , 只是向着更适应环境的方向进发 。 所以 , 非典病毒在人类身上呆不下去 , 退回到蝙蝠堆里 , 也是完全可能的 。
· 一点都不濒危的中华菊头蝠该书虽然结论被推翻了 , 但豆瓣评分仍高达7.6 , 在新冠肺炎爆发后人气猛增 。 这至少说明 , 「人造病毒」一说不仅仅是《生化危机》看多了的庸众拍脑袋想出来的 , 不少受过良好专业教育的人士也在试图论证它 。让我们严肃认真地讨论一下这种可能性 。「造病毒」不难 , 真的生物技术众多领域的发展速度都超过了摩尔定律 。 在2000年 , 测一个人的全基因组需要30万美元 , 如今只需要几百到几千人民币 。在实验室 , 合成一段DNA序列已经是小菜一碟 。 科学家们成功合成了四条酵母染色体 , 把它们装进酵母细胞里可以正常工作 。 还有人从零开始 , 照着生殖道支原体合成了一种基因组完全人造的细胞生物 。在这个好时代 , 如果知道了基因序列 , 想照样复制或者改编一个病毒 , 没有其他附加要求(比如传染性加强) , 并不太难 。
· 人工改造的病毒用于消灭「超级细菌」病毒无非是一段遗传物质——DNA或者RNA , 外面套了一层壳 。 后者是前者的产物 , 可以通过转染细胞等方式获得 。 所以编病毒 , 主要是编写它的遗传物质 。这个事情甚至连业余选手都能做 。 实际上 , 全球不少「生物黑客」已经有条件这么做了 。美国FDA规定了涉及基因编辑的人体研究都需要详细备案 , 但如果一个人在自己家里搞实验 , 往自己身上试 , 却没有法律规定如何去管 。有了一定专门知识 , 鼓捣微生物的遗传物质不难 , 而且不贵 。强大的「基因剪刀」CRISPR是你必不可少的利器 , 全套工具带教程在网上仅售$169 , 可以DIY细菌基因 。
原材料也不用愁 。 一些公司会生产化学合成的遗传物质短片段 , 价格低廉 , 可以网购 。 用非常简单的方法和足够的耐心把它们连接在一起 , 就能造出病毒来 。2018年 , 加拿大的几个学者用这种邮购的原材料 , 利用最简单的实验手段 , 几个人用半年时间复刻出了当时人类合成出的序列最大的病毒——马痘病毒 , 只花了不到10万美元 。
· 马痘病毒感染细胞 。 图源:Megan Desaulniers & David Evans这个研究一发表就引起了恐慌:马痘病毒是天花的近亲 , 这意味着业余选手也完全可能将其造出来 。如果你足够有钱 , 有个公司叫SGI-DNA , 他们生产的桌面式DNA打印机仅售6.5万美元 , 一宿时间可以最多造出32条3600个碱基对的序列 。
哪怕不想自己从头合成 , 也有很多其他的玩法 。 比如说 , 用$169的基因编辑工具加一些其他辅助 , 给现成的微生物加一个新基因 , 看看会发生什么 。这些都是数十年来成熟的技术 , 并且已经便宜到可以当成爱好来玩 。生物黑客们之所以还没有毁灭世界 , 原因主要有两个 。一是大部分对人类有威胁性的病毒样本都不向公众开放 , 只有相应级别的生物安全实验室才能获得 。 很多技术细节没有公开 , 操作也比较复杂 。另一个是 , 生物黑客并不想毁灭世界 。 真敢拿自己做实验的疯子吸引了大部分的媒体注意力 , 但他们是绝对少数 。 生物黑客主要是一群科学爱好者 , 大多有自己的社团组织 , 在公共的社区实验室进行活动 , 头面人物跟FBI有联系 。因此在世界范围内 , 阴谋论从来都指向更加组织严密、面孔神秘的机构 , 比如军方、科研机构 , 比如病毒实验室 。
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