自宣布2019冠状病毒病大流行(人类历史上最严重的疫情之一)以来，已经过去了近两年。但是导致严重呼吸道疾病的SARS-CoV-2病毒是从哪里来的呢?从野外溢出?从实验室泄露的?我们探索我们所知道的关于这种病毒的谱系和迄今为止收集到的证据…
在这一集里
让青蛙的四肢再生
迈克尔·莱文，塔夫茨大学
目前，除非你是一只蝾螈——它可以再生一整块自己——如果你失去了一条肢体，或者任何复杂的身体部位，它就不会再长出来了。但这并不意味着它不能。正如塔夫茨大学(Tufts University)的迈克尔·莱文(Michael Levin)所说，我们身体的细胞已经获得了集体的“诀窍”。这只是一个告诉他们使用它的问题，而不是回到默认的选择，那就是用疤痕来封住伤口。毕竟，我们的整个身体是在一个受精卵仅仅40周的时间内形成的。那么，我们能否重新激活同样的发展计划的某些部分来纠正我们自己呢?至少在青蛙身上，正如他向克里斯·史密斯解释的那样，迈克尔·莱文认为他可以……
迈克尔:在我们的实验室里，我们发现了某些信号和触发器(特别是生物电触发器)，它们启动了非常复杂的下游程序，比如制造眼睛、大脑和其他东西。我们的目标是确定促使细胞走向再生途径而不是疤痕途径的触发因素。
克里斯:在这个例子中，你研究的是两栖动物的肢体再生。跟我们说说你到底做了什么。如果你不干预会发生什么?当你干预时会发生什么?
Michael:我们选择了非洲爪蟾，这种蛙类在免疫学、癌症、发育生物学和神经科学的很多研究中都有使用。我们用的是成年动物——非常大的青蛙。如果失去了正常的腿，它们不会再生回来。我们想提供两件事，首先，我们想为伤口提供一个局部的微环境，所以，非常严格地控制伤口周围的环境，让这些细胞相信它们处于一个安全的环境中;他们可以继续再生。然后，我们提供了一些药物，可以激活某些途径，将决策点转向再生。有一种叫做生物反应器的东西，它含有一种丝质凝胶，可以携带一些适合截肢伤口的药物。它只停留24小时，在这个过程之后的一年多里，腿部的生长很明显。
克里斯-所以，如果你只是从这些动物身上切除一条肢体，正常情况下，它们几乎不会再生，但是你把这种丝泡鸡尾酒放在伤口上，只需要一天，然后你就能得到持续发育一年的东西?
迈克尔:对。通常情况下，他们最多只能制造出非常柔软的小组织瓣——它没有感觉，没有能力用来支撑重量。这只是一小片组织瓣。当你在最初的24小时内用携带这些药物的生物反应器对抗这些细胞时，你会触发一个非常漫长和非常复杂的模式过程，导致许多新组织生长，骨骼生长，神经生长，血管生长，最终形成一个功能齐全的良好肢体。它不仅对触摸很敏感，而且还能移动(动物可以用它来四处走动)。
克里斯:腿怎么知道青蛙有多大?换句话说，它会增长，它会持续增长一年，那么它怎么知道什么时候停止呢?
迈克尔:这是一个非常突出的问题，但人们对它的理解却很少。这个问题和在胚胎发生时青蛙的细胞是如何知道青蛙应该有多大的问题是一样的。坦率地说，我们仍然没有真正理解这一点。
克里斯:增长真的停止了吗?你不会最后弄出一条巨大的腿上面还连着一只小青蛙吧?它真的能制造出与青蛙大小匹配的替代身体部位吗?
迈克尔-没错。身体的一部分与其他组织的比例是完全合适的。
克里斯-你已经超越青蛙了吗?我们知道导致青蛙发生这些事情的许多因素，它们也存在于我们身上，不是吗?所以你现在开始在更复杂，更高级的动物身上尝试这个，看看是否会发生同样的情况。
迈克尔-是的。这些正是我们下一步要做的。我们有一家名为morphoceeuticals的衍生公司，其使命是尝试将这项技术推向某一天，使其对治疗和人类患者有用，我们刚刚开始在哺乳动物模型上进行研究。
克里斯-如果你回到那些多年前受伤的人身上呢?在这种情况下，你造成了伤害，当伤口是新鲜的你把生物反应器放在伤口上24小时，如果你回到一只一年前失去四肢的青蛙身上，会发生什么?到那时窗户会关上吗?太晚了?
迈克尔:这是个好问题。我们不知道，因为我们还没有做过，但我认为还来得及。我认为，在最坏的情况下，你可能不得不重新打开那里的切口，但我认为使这成为可能的基本因素仍然存在。换句话说，你体内的细胞仍然拥有知道一只正确的青蛙长什么样所需的所有信息，所有这些细胞都在不断地进行维护，使青蛙保持在一起，尽管单个细胞总是在衰老和死亡，防止细胞癌变等等。这种类型的体内平衡，即这些细胞继续协同工作以维持良好有机体的能力，一直存在，我认为一旦我们真正解决了一些重大的科学问题，我们将能够在原始损伤很久之后触发这种平衡。
B-eye-onic突破
Mahi Muqit，摩尔菲尔兹/伦敦大学学院
英国一种新型“仿生眼”系统已成功植入一名患者体内。接受者是一名患有老年性黄斑变性的女性，这种疾病逐渐剥夺了患者的中心视力，大大降低了他们的生活质量。Julia Ravey采访了进行植入手术的眼科医生Mahi Muqet，以了解更多……
上星期在摩尔菲尔德，我给一位病人植入了一个电子芯片，她的眼睛从手术中恢复过来了。她患有干性年龄相关性黄斑变性，她的眼睛中心有一大片区域不见了。目前还没有任何治疗方法，所以我们的临床试验希望植入一个设备，从本质上取代眼睛那部分的光敏细胞。好消息是，电子芯片的工作是百分之百的，她实际上很快就学会了如何使用这个系统。
朱莉娅:这个仿生眼植入物是如何工作的?
这是病人戴的一副眼镜。有一个小摄像机，它可以捕捉50到40度的视野。然后从眼镜传递到一个放在病人腰上的袖珍电脑，这个电脑可以调整，然后发送一个更清晰的图像到眼镜。然后使用近红外光将信号直接传送到眼睛内的电子芯片上。它和人的头发一样细，所以非常非常小，我们有专业的技术人员帮助她使用这个设备，开始扫描她的视觉世界。
朱莉娅:为什么电子信号会被发送到这个芯片上?
这有点像太阳能电池板。在沙漠中，你可能会看到这些叫做光伏电池的电池，这是一个技术术语，但它们本质上是小电极;小细胞。所以，电子芯片有300个。我想这些小电极中有78个被称为像素。来自眼镜的近红外光被照射到芯片上，然后给这些小电极充电，开始工作。然后有一些电流穿过芯片，然后她视网膜内芯片周围的组织开始接收这些信号。它们开始工作，然后神经网络开始运作，眼睛内部的所有人类功能都帮助接收这些信号，处理它们，然后它们沿着视神经到达大脑。想象一下，你正在看一个东西，比如一个信箱，你看到它是直立的，你看到它在正确的方向上——这与眼睛内部的所有处理有关。如果你没有这个，它可能会侧躺或倒立。 So, what we found in a previous trial is, with the chip, patients are able to see everything in the right orientation - that's due to the processing. That's the chip working with the cells of the eye.
朱莉娅:太棒了。所以，对于我缺失的细胞，它填补了这个缺口，让你仍然可以把信号补进大脑。
Mahi -没错。
朱莉娅:你从中得到的愿景有多清晰?如果我在看视力表，如果我有这个芯片，我能读到哪一行?
Mahi -通过看到阴影，他们能够识别单个字母，他们也能够扫描单词。所以，如果你想象一个病人的中央没有视力，完全是黑暗的，他们开始学习单词和字母。我们预计他们可能会在图表上找到两条线，但这是一个很小的研究，现在欧洲的研究将会研究许多不同国家的许多不同的人，然后你把所有的结果放在一起，这将会给你一个更好更准确的试验结果。
朱莉娅:你提到现在正在进行使用这种芯片的试验。在这项技术得到更广泛的推广之前，还需要做些什么?
Mahi:第一个是所谓的“第一次在人类身上”，你把设备放在病人身上，看看它是否有效。一旦你知道它是安全的，你就会在更大的病人群体中进行测试然后在研究期间对他们进行跟踪调查这是一个为期三年的研究。研究结果通常会在研究结束时公布，这时，人们就开始准备下一步了。一旦我们看到结果，下一步就在计划中。
朱莉娅:听起来确实像是改变生活的科技。你认为像这样的设备会如何改变视野恢复?
Mahi，我认为对于这种特殊的情况，你可能已经意识到，没有可用的治疗方法，如果你能让一个病人的那只眼睛恢复某种形式的视力，这将大大提高他的生活质量。
磁场引导候鸟
Joe Wynn，鸟类研究所
越来越多的证据表明，鸟类可以探测到像地球周围的磁场一样的磁场，可能是通过“看到”它们。研究人员认为，这就解释了像芦莺这样的候鸟是如何成功地绕地球半个圈找到路的，而且似乎没有错。但它比仅仅像指南针一样使用磁场要微妙得多。牛津大学的乔·韦恩(Joe Wynn)认为，这种鸟在成长过程中被预先设定了朝某个方向飞行的程序，但它们利用地球磁场的角度或倾斜度来计算它们向南或向北飞行了多远，这样它们就知道该停在哪里。Anoushka Handa报道。
Anoushka:我手机里还剩1%。不，不，不，不。手机没了，地图也没了。我到底要怎么回家?作为一只鸣禽，我就不用担心这个了。地球磁场是指引鸟类飞行的关键，但它每年都在变化。那么，莺这种鸣禽是如何确切地知道要飞回家的地方的呢?如果磁场每年都在变化，他们肯定也会像我一样迷路。一项涉及芦莺80年旅行数据的研究让我们了解了这些鸟是如何找到回家的路的。乔·韦恩将为我们带来详细报道。
乔:我们发现鸟类会注意一种叫做倾斜度的东西。磁倾角是地球磁场和地球电路之间的角度，这是可以从地球磁场中提取的许多线索之一。
Anoushka -磁倾斜本质上是这些鸟的停止标志?对吗?
乔:是的。我的意思是，使用单一线索的最大问题是，地球上有很多地方都有相同的磁倾。在倾角的情况下，特别是，因为它随纬度变化，同一纬度上的所有点或多或少都有相同的倾角。当我们发现鸟类似乎在遵循一种倾向时，我们的问题是——“它们肯定有别的东西。”鸟类会沿着已经确定的方向飞行，也许它们遗传了基因?它们会朝这个方向移动，它们会等待，直到到达它们认为代表家园的磁倾斜度值，然后它们就会停止。
Anoushka -地球不同地区的倾角是相同的。他们怎么知道这是他们的家，而不是在世界的另一边，有完全相同的倾向。
乔:我喜欢把它想象成你小时候拥有的那些小车，你把它们往回拉，然后松开。从某种意义上说，苇莺就像一辆小汽车，当它被释放时，它会沿直线飞行。我把倾斜想象成一堵砖墙，小车撞到墙上，然后停了下来。以同样的方式，苇莺在直线上飞行，直到它们遇到它们认为代表它们阅读的倾斜，然后它们停下来。我们很清楚，鸣禽在第一次离开巢穴往南飞的时候，可能会继承它们的飞行方向，所以认为这种机制也可能在它们返回时对它们有帮助，这不是不合理的，但根据我们得到的数据，显然很难说。
Anoushka -有没有其他动物有这样的磁性校园，可以利用地球的磁场找到回家的路?
乔:有一些很好的证据表明海龟具有磁敏感性，海龟利用磁场来记住要回到哪里。同样，在鲑鱼身上也有一些很好的证据表明，它们利用磁接收来找到它们产卵的地方。
一种新的昆虫被发现了!
安格利亚鲁斯金大学的Alvin Helden说
剑桥大学的科学家本周宣布，他们在乌干达发现了一种新的昆虫物种，这种昆虫属于一个非常罕见的群体，以至于它最近的已知亲戚最后一次出现是在1969年!这个新物种是叶蝉;这些动物喝植物的汁液，反过来又是鸟类、甲虫和蜘蛛的食物。安格利亚鲁斯金大学的阿尔文·海尔登在做田野调查时，发现了一些人称之为“一生一次的发现”……
克里斯-阿尔文。告诉我们叶蝉长什么样。
阿尔文-对吧?你知道蝉是什么，它就像一只微型蝉，这只蝉看起来有点奇怪，不像叶蝉。此外，它有点驼背，它们通常不是那么驼背。颜色比较深，大多数比较浅。它有一种金属光泽，尤其是在它的翅膀上，这也很不寻常。
克里斯:你是怎么偶然发现这个的?
阿尔文-好的。我当时正在进行一个小项目，试图找出在乌干达一个叫做Kibale的国家公园里存在的物种的数量。我在采集叶蝉的样本我用一个甜网穿过一些茂密的植被然后我发现了这个。我觉得它看起来很不寻常，但我不确定那是什么。直到我把它带回英国，我才能够查看各种身份证明指南。我偶然看到一幅画，看起来很像这幅画，我想，‘啊。就是这样。”所以我继续研究，然后发现它确实非常罕见。
克里斯-你是怎么注意到一个新物种的?
阿尔文:你必须对文献做一些研究。看看之前有没有人发现过什么，假设有人在相同的，非常接近的群体中发现了非常相似的东西。但是你必须仔细观察它的结构细节。特别是在叶蝉中，你真的必须看一下雄性生殖器的结构，所以你真的在谈论阴茎和相关的结构。你必须观察它，并将它与其他物种的其他标本进行比较。当我这样做的时候，我发现这个是独一无二的，它与之前发现的近亲不同。
Chris -现在，你发现了如此罕见的东西，这是否意味着你是世界上最幸运的科学家，或者这是否意味着实际上，它们曾经很罕见，但事实上，也许保护努力或其他生物修复努力来恢复环境正在起作用，事实上，它们现在变得比以前更常见了?
阿尔文-我们真的不知道。这种特殊的小叶蝉群只发现了三只。我们不知道为什么它们很少被发现。是因为它们真的很罕见，数量太少了，还是因为我们没有在正确的地方寻找?也许我们找不到它们只是因为我们没有在正确的地方寻找，但我们不知道这些地方是什么。我们对这些特殊的昆虫知之甚少，也不知道为什么它们很罕见。我们真的不能说保护有多成功。它被发现在一个叫做卡利国家公园的国家公园里，那里受到很好的保护，当地人也很好地对待它，尊重国家公园的边界。它在一个相当安全的地方，但是当然，国家公园周围的森林在很多方面都被严重砍伐了。
素食节的影响
史黛西·皮耶特，生命蛋白质
你可能错过了，但这是“素食月”的最后一个月，在这个月里，我们被鼓励避免吃肉，转而选择无肉餐。也许你试过了?我们一直听说肉类行业对气候有多糟糕，那么替代肉类行业真的对我们吃的肉的数量有什么影响吗?来自“生命蛋白质”的Stacy Pyett接受了Harry Lewis的采访，他去了当地的熟食店调查……
哈利-我在当地的塞恩斯伯里超市，那里有整整一半的过道都被这些肉类替代品占据了。这也是一个相当大的范围。你有你的汉堡，你有你的无鸡肉鸡块，你的无火腿火腿片，八无肉烟熏培根疹，纽约，熟食熏牛肉风格，三明治片。我是说，那是什么?我甚至不知道那是什么做的?那是什么做的?由微蛋白制成。Microprotein吗?我都不知道那在哪儿。我得去查一下。 We've all seen it over the past decade or so these substitutes are not necessarily even substitutes, just vegetable alternatives have become pretty commonplace and it feels like more and more of the aisle it's being handed over to them. One person that does know if this increase in product is having an impact on the market is Stacy Pyett from Wageningen University & Research. She's the program manager of proteins for life.
Stacy——你观察到的这种现象在西欧和北美的大部分地区都很常见。现在，在几乎所有这些国家，我们都看到这一类别的年增长率超过8%，这对食品市场来说是非同寻常的。
是的，8%对这个行业来说似乎很大。我们知道多余的食物去哪了吗?显然，对于这些替代品来说，其目的是要从肉类中接管市场。当这些不同品牌的销售额增加时，我们是否看到了肉类消费减少的相关性?
史黛西-我的答案是还没有。我们没有看到这些国家的肉类消费量相应下降，我们看到的是销售和植物性替代品的增长。
哈利:为什么我们没有看到这种联系?现在的情况是市场上出现了更多的食物?
史黛西:首先，我认为这些产品仍然是小众市场。如果我们看看全球蛋白质市场，这些替代品正在快速增长，但起点很小。他们目前只占全球市场的不到2%。下一个问题是人们如何使用这些产品?当然，希望你会用植物汉堡来代替肉汉堡。但我们还不知道这是不是真的。
哈利:我们有什么理论来解释那些关起门来的消费模式吗?
史黛西-我们确实有些想法。有一种可能性，我们称之为光环效应。我们从能量转换中知道，我们可能会以一种抵消良好效果的方式过度补偿和奖励自己。举个例子,如果你,你知道的,你买节能灯泡,你可能会想,好吧,在这种情况下,我可以把我的车,来回开车去超市,因为我保存在这里,我们倾向于过度补偿或奖励自己,很可能这就是发生在这里,人们,例如,周一无肉日”,但,你知道,周五晚上他们两部分肉来补偿。另一种选择是，在社会的某个部分，确实有人在减少肉类消费，但在另一个部分，他们的肉类消费却在过度补偿或实际上在增加。这是一种平衡。出于这个原因，我们没有看到下降的迹象。
哈利:我想这里出现困难是因为有太多的变量需要考虑。绝对
人们的行为是非常复杂的。要问人们的行为，最简单的方法就是问荷兰人，三分之二的人告诉我们，他们正在积极减少肉类消费，但这与我们的数据不符。所以询问人们并不是衡量真实情况的有效方法。
Harry -我认为，对于我所认识的一些素食者来说，不吃肉最吸引人的一点是，它可以是一种相当便宜的吃法。我唯一的想法是，在过去的十年里，这些产品对于以蔬菜为基础的东西来说仍然相当昂贵。我们预计未来会减少吗?史黛西。
史黛西:你知道，目前它们价格昂贵的一个原因是我之前说过的，它们在市场上所占的份额仍然很小。它们仍然相当小众。我们知道，大规模生产总是比小规模生产或小众产品更具成本效益。因此，有充分的理由希望价格会下降。
病毒是如何给我们关于它们起源的线索的
David Matthews，布里斯托尔大学和Aris Katzourakis，牛津大学
现在很难相信，自从宣布一种可能导致严重呼吸道疾病的新病毒大流行以来，已经过去了近两年。尽管自2020年初以来，这种病毒已经发生了变化，并引发了几波感染，但围绕原始病毒来源的争论仍在继续……
朱莉娅:虽然这些调查的最初重点是试图找到病毒从动物中间传播到人类的媒介。最近，关于实验室泄漏的讨论开始浮出水面。那么，哪种理论是正确的呢?好吧，我们得从头开始
新闻阅读器- covid - 19新闻蒙太奇
朱莉娅:纵观历史，我们一直面临着疾病爆发的威胁。肉眼看不见的微小病原体可以劫持我们的系统，利用我们的细胞作为繁殖地来增加它们的数量，并在它们之后留下毁灭性的后果。
克里斯-每一次的爆发，从全球大流行到一个社区的少数病例，都留下了一个线索，一个关于它来自哪里的线索。这就是它的遗传物质。对于导致COVID - 19的SARS-CoV-2病毒，该代码一直是试图破解该病毒如何以及在何处起源的核心。
SARS-Cov-2是一种被称为RNA病毒的病毒
朱莉娅-这是大卫·马修斯，布里斯托尔大学病毒学教授，专门研究冠状病毒。
大卫:在大流行开始之前，我们一直在研究冠状病毒。因此，我们立即提出要求，看看我们是否能掌握SARS-Cov-2，并开始发挥我们的专业知识。
克里斯-就像一本食谱，遗传物质编码了生命的指令。从人类，到狗，到老鼠，植物，细菌和病毒。SARS-Cov-2是由一组3万个字母长的指令产生的，这些指令是用一种遗传物质写成的，这种遗传物质是DNA的化学亲戚，叫做RNA。
朱莉娅:正如人类基因组计划帮助揭示了我们的细胞是如何工作的一样，冠状病毒的RNA代码可以告诉我们SARS-Cov-2的特性。但是，阅读病毒遗传密码并不像打开食谱书的某一页然后浏览那么简单。它需要专业设备和像大卫这样的专家来翻译它的意思。
Chris -除了使用遗传物质作为预测病毒行为的蓝图外，它还可以用来追踪病毒的来源。和人类一样，病毒也有一个族谱，即它的起源。如果你看看你的父母、兄弟姐妹、表亲或祖父母，你的遗传密码会比街上的陌生人更像你的家庭成员。
Julia:虽然我们都是人类，我们的基因指令包含相同的配方，但当我们遵循这些指令时，小的拼写错误——这里或那里的一个字母改变——会产生不同的结果。
克里斯:那些拼写错误或突变在家庭成员之间比在陌生人之间更相似。这意味着我们可以通过比较我们的基因和病毒来追踪我们的血统。
大卫:一开始当然是这样的，他们从早期病人身上提取RNA并对其进行测序。然后你要做的就是将你得到的基因组序列与所有其他已知病毒的基因组序列进行比较。
克里斯-大卫·马修斯。这就是你如何追踪一种新病毒的近亲，以找出它可能来自哪里以及它是如何出现的。牛津大学的Aris Katzourakis致力于研究如何利用这条遗传线索引导我们回溯进化树，找到祖先，从而找到covid - 19等疾病的来源
Aris -当我们读取病毒的基因组时，进化留下的印记可以被破译。通过比较不同物种的序列数据，我们可以试着找出不同的病毒可能来自哪里，它们可能是从哪种物种杂交而来的。假设你在人类身上看到一种病毒，它的序列数据与老鼠身上的病毒非常相似，你可能会得出结论，在最近的历史中，这两个物种之间存在某种传播源，
朱莉娅:病毒代码越相似，它们之间的关系就越密切。如果我们找到它的父母，我们就能解开这个病毒SARS-Cov-2的起源之谜，它导致了我们历史上最严重的流行病之一。
寻找SARS和MERS的起源
马特•里德利
在我们进一步探索covid - 19的起源以及这些遗传分析是什么之前，并没有告诉我们，退一步考虑一下其他早期的冠状病毒进入人类的例子是有帮助的，这样我们就可以问covid - 19是否有任何不同。第一次遭遇是在2002年，当时被称为SARS的冠状病毒，是严重急性呼吸系统综合症的缩写，它从中国传播到世界各地，传播了大约一年，感染了数千人，导致数百人死亡。另一种是稍晚出现的，叫做MERS——中东呼吸综合征，最早是在中东地区发现的。马特·里德利是《病毒——寻找covid - 19的起源》一书的作者之一，他解释说:
Matt -所以世界在2003年2月首次意识到SARS，但很快就发现人们早在前一年11月就感染了SARS。到2003年5月，科学家们已经发现，早期的病例大多是处理食物的人或厨师，某些动物似乎携带了病毒，尤其是棕榈果子狸。到2004年夏天，对野生动物的测试显示，蝙蝠携带的一种病毒是果子狸型和人类型的祖先。中东呼吸综合征于2012年首次被发现，起初对它的来源有点神秘——最初只有一个病例。但很快，在几个月内，很明显，接触骆驼的人比其他人更容易感染病毒。因此，对骆驼进行了检测，发现它们携带了病毒。后来确定，这种祖先病毒生活在蝙蝠体内。所以很可能骆驼是从蝙蝠那里感染的，尽管还没有找到直接的证据。
Chris -虽然这两次疫情发生在两个地理位置不同的地方，而且相隔十年，但两次疫情的起源确实有显著的相似之处。
马特-在非典和中东呼吸综合症中，蝙蝠对动物对人的传播是很快建立起来的。
从一个物种跳到另一个物种的感染叫做人畜共患病。尽管病毒携带着自己的遗传密码，但它们太小了，无法携带复制自己所需的机制。这有点像没有扁平包装的宜家使用手册。遗传密码对培育新病毒毫无用处，除非它能溜进仓库——就像我们的细胞一样，里面装满了它们自我复制所需的所有工具和原材料。但当它们入侵时，病毒会以惊人的速度生长。
朱莉娅:但是快速增长是有代价的。就像你试图打字非常快，你会犯更多的错别字。当病毒复制它们的遗传物质时，被称为突变的拼写错误会在这些拷贝中突然出现。这可以改变病毒的特性。
克里斯-例如，这些变化可以促进病毒从一个物种跳到另一个物种。通常情况下，病毒非常擅长侵入特定动物的细胞，因为它们有钥匙，可以打开这些仓库，解锁它们复制所需的所有物质。但是，如果突变发生，改变了病毒的特性，重塑了它的病毒键，那么它们就可以解锁其他生物体的细胞，使病毒能够跳过物种屏障，利用包括我们在内的全新动物群体。
朱莉娅:在SARS-Cov-2的情况下，之前爆发的模式指导了最初的搜索。
当局立即认为它是通过食物链传播的，就像SARS一样。他们关闭了华南海鲜市场。早期的一些案例与这个市场有关，但不是全部。他们测试了在市场上发现的动物，测试了市场上的食物，测试了表面，门把手，台面和污水。他们在表面上发现了病毒，但在市场上出售的任何样本中都没有发现病毒。事实上，在接下来的几个月里，中国当局在全国范围内测试了8万只动物，试图找到一只受感染的动物，就像他们很快在SARS病例中发现的那样。除了人类之外，没有在动物身上发现这种病毒的祖先版本。
SARS-CoV-2的近亲
杰西·布鲁姆，弗雷德·哈钦森癌症研究中心
在没有一种明显的动物来确定covid - 19病毒的起源的情况下，我们回到病毒的遗传密码可以告诉我们的事情上。例如，这种病毒是否与它的四个熊，即最初的SARS或中东呼吸综合征病毒，来自相同的来源?遗传密码说不能…
朱莉娅:这些病毒非常不同。当将SARS- cov -2与原始SARS病毒进行比较时，它们的遗传密码相似度为79.4%。虽然这听起来是一个相当高的数字，但从基因角度来看，这就像人与牛一样相似。与中东呼吸综合征相比，这种相似性下降到50%左右。因此，为了找到更近的亲戚，将SARS-Cov-2的基因序列与已经在野外发现的其他有记录的冠状病毒进行了比较。
克里斯-杰西·布鲁姆在弗雷德·哈钦森癌症研究中心研究病毒进化。
Jesse - SARS-Cov-2的两个已知近亲是从蝙蝠中分离出来的两种不同的冠状病毒。其中一种病毒，第一个已知的病毒叫做RATg13，这是武汉病毒学研究所对一种病毒进行测序的病毒他们从云南省的一个蝙蝠洞中收集了这种病毒。最近，在老挝发现了另一种与SARS-Cov-2相似的病毒。这些病毒与SARS-Cov-2的相似性约为96%至97%。
克里斯，96%相同，更接近了。但从进化的角度来看，这4%的差距有多大呢?换句话说，考虑到冠状病毒进化的速度，填补这一基因缺口需要多长时间?答案仍然是很长时间。
杰西:这与几十年的进化时间相对应，比如说30到50年的时间，从那以后他们就分道扬镳了。同样重要的是要强调，像RATg13这样的东西不是SARS-Cov-2的祖先。SARS-Cov-2和这些蝙蝠病毒之间的关系就像你和你的表兄之间的关系。你和你的表兄都不是彼此的后裔，但你们有一个共同的祖先。
Chris -我刚想说，这有点像我们知道黑猩猩和人类有很大一部分相同的遗传物质。并不是说我们是他们的后裔。只是我们有共同的祖先。我们在历史上有共同的祖先。因此，这表明，历史上一定有某种病毒导致了SARS-Cov-2和你刚才提到的这些病毒。那么它在哪里呢?
杰西-不知道。这两个已知的与SARS-Cov-2最接近的亲戚来自老挝或云南省的蝙蝠，这两个地方实际上都离武汉很远。因此，人们认为SARS-Cov-2的祖先可能是一种存在于该地理区域某处的蝙蝠冠状病毒。但目前尚不清楚这种蝙蝠冠状病毒是如何到达武汉的。
SARS-CoV-2的进化溢出?
Aris Kazourakis，牛津大学和Jesse Bloom, Fred Hutchinson癌症研究中心
我们找到了一个近亲，但还不足以告诉我们SARS-CoV-2病毒的确切来源。杰西·布鲁姆解释了这是如何导致病毒如何获得看似新颖的基因变化的两种理论…
杰西-有两种可能的解释。一种可能的理论是，它以某种方式通过自然感染到达那里——它自然地感染了一些旅行到那里的人或一些被转移到那里的动物。另一种可能性是，众所周知，武汉有许多实验室收集了大量与蝙蝠SARS相关的冠状病毒，并将它们带回武汉进行研究。所以，也有可能是科学家收集了类似的病毒，把它带回武汉，然后发生了某种事故。
Julia -几乎所有重大的人类传染病暴发都是由于病毒、细菌或寄生虫从动物身上传染给人类而发生的。
克里斯-中世纪的黑死病是有史以来最致命的流行病，是由一种细菌引起的，这种细菌从野生草原土拨鼠传染给黑鼠，然后传染给它们的跳蚤，最后传染给我们人类。流感大流行始于禽类。
朱莉娅:就像我们听到的非典和中东呼吸综合征一样，这两种病毒都起源于马蹄蝠，并通过两种不同的中间物种，棕榈果子狸和骆驼，它们能够在人类宿主体内找到自己。
克里斯-这种进化溢出一直是我们在SARS-CoV-2基因组中观察到的差异背后的主要理论。
Julia - Aris Katzourakis解释道。
Aris -在寻找这些被称为sarbecovirus的病毒的来源的过程中，科学家们读取了SARS CoV2分离株的基因组，并将其与其他与SARS CoV2基因相关的病毒进行了比较，并试图利用它来解开这些传播模式。通过将序列与蝙蝠、穿山甲或其他携带sarbecovirus的哺乳动物的类似序列进行比较，我们可以制作一棵进化树，并尝试找出SARS CoV2在这种病毒多样性中的位置。它通常嵌套在病毒谱系中，包括许多蝙蝠病毒。因此，虽然我们不一定能找到导致SARS CoV2和COVID传播的确切蝙蝠，但这似乎是一个更大的病毒家族的一部分，其中包括在蝙蝠中发现的许多病毒。
朱莉娅-研究人员一直在不知疲倦地寻找野外SARS CoV2的近亲，因为这可能使我们更接近这种病毒的传播地点。
阿里斯:我认为，公平地说，人们已经尽可能地对这种病毒进行了严格的采样，但受到限制，而且现实情况是，你不可能挑选出每一种哺乳动物。有一件事是有时会发生的，直接祖先的真正明显的例子是，当你的采样序列在你的系统发育树中形成一个锥形结构，你感兴趣的一个序列从这个锥形的顶端伸出来。对于SARS CoV2，我们并没有这样的病毒，但我们肯定有很多类似蝙蝠的病毒围绕着这些感兴趣的序列。
朱莉娅:虽然我们还没有找到中间媒介或更近的亲戚，但我们希望看到病毒是否已经从动物跳到人类身上，这并不意味着它不存在。
阿里斯-如果你想想艾滋病毒和寻找艾滋病毒的祖先，比如说，找到黑猩猩的确切谱系花了很长时间，而黑猩猩与艾滋病毒的传播关系最为密切。找到直接的祖先，真正的黑猩猩在灌木丛后面，给了最初的传播事件，这不是我们仍然拥有的东西。我们没有一个完美的序列，尽管现在很明显，黑猩猩已经传播了HIV-1。在SARS 1的研究中，我们也看到了一系列虚假的曙光，以寻找该疫情的始祖。花了一段时间才确定了最有可能的来源物种。这只是一个范围之广的问题。蝙蝠有一千多种，有那么多不同的种群需要采样，要找到一个直系祖先可能是不可能的。
朱莉娅:所以，我们还没有发现它并不意味着它不存在?
阿里斯-没错。
朱莉娅-研究人员仍然相信这种病毒来自大自然的其他一些原因来自于有信息显示，武汉的菜市场上曾出现过可以携带冠状病毒的稀有动物，这可能使科学家很难找到他们所寻找的中间媒介。
克里斯-此外，对病毒的早期追踪表明，它可能同时出现在多个菜市场，这可能表明一批动物或不同的交易商是感染源。
朱莉娅-工作正在继续努力寻找SARS CoV-2的近亲的自然储存库。
病毒是如何逃出实验室的?
Fred Hutchinson癌症研究中心的Jesse Bloom和Broad研究所的Alina Chan
随着在野外继续寻找SARS CoV-2的祖先，另一种假设流传开来——病毒是从实验室泄露出来的。当第一次提出这个想法时，许多人马上就驳回了这个想法，理由是似乎已经有了一个合理的解释来解释病毒是如何出现的。但是，SARS CoV-2是一个逃脱的实验室实验的可能性，随着近几个月武汉病毒学研究所正在进行或至少提出的各种实验的新证据的发现，已经重新提上了议程……
Julia -这类工作对于了解某些传染病的大流行潜力至关重要，但是，正如在布里斯托尔实验室研究中东呼吸综合征的David Matthews所解释的那样，这类工作需要非常小心地进行。
大卫-我们这里有一个高防护设施:三级防护。它是密封的，它有一个空气处理系统，对房间里的空气进行消毒只有无菌的空气离开房间，所以没有东西会逃逸，然后在那个房间里我们有另一个柜子，叫做“三级柜子”，就是你在好莱坞电影里看到的那种东西，你有一个密封的盒子，里面有巨大的橡胶手套，你把它插进去，有气闸和把东西送进送出的技术。任何从盒子里出来的东西都必须用漂白剂喷洒，然后静置15分钟，在我们做所有这些之前，我们必须做一系列的实验来证明我们的消毒技术确实能杀死病毒。这是你和危险病毒之间的一系列分层防御。
Chris -但是有人类的地方，当然会有潜在的或真实的错误。实验室泄漏以前也发生过，比如口蹄疫事件。阿丽娜·陈是麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的科学顾问，她与马特·里德利共同撰写了《病毒，寻找COVID - 19的起源》一书，她解释说
Alina -我们知道实验室泄漏发生得非常频繁，即使是训练有素的人也会发生事故;只要有人为失误，病毒就有可能从实验室逃逸。这在2021年底台湾最近的SARS CoV-2实验室泄漏中得到了证明。那是一位20多岁的研究人员，她完全接种了Moderna疫苗，但她在实验室里至少被老鼠咬了两次。她于2021年12月9日被确诊，台湾立即对该实验室及其所有接触者展开调查。在12天内，他们已经公开宣布他们已经结束了对实验室的调查。他们说肯定是实验室的。他们进入了生物安全三级实验室，动物实验就是在那里进行的。他们发现到处都是污染，然后还发现了协议中存在人为错误的几个缺陷。所以，我们知道这是可能发生的。
Julia -武汉研究所是世界上研究SARS类病毒的领先实验室之一，这一点很重要。
▽阿丽娜=据我们所知，导致COVID - 19的SARS CoV-2病毒是在武汉一家实验室门口发生的，该实验室长期以来一直在收集类似SARS的病毒。问题是，它来自那个城市的实验室吗?
克里斯-还有其他的解释吗，因为人们必须谨慎对待原因和关联之间的区别:如果有人问“是不是消防车引起了火灾，因为我总是在看到火灾的地方看到消防车”，我可能会得出错误的结论。还有其他的可能性吗?
Alina - COVID - 19是在他们拥有世界上最擅长追踪SARS类病毒的城市发现的。至少在过去的十年里，他们在已知发现这些病毒的中国南部和东南亚进行了搜索。sars病毒的扩散区在南方，在南方几千公里的地方，所以不可能有动物被感染，然后以某种方式被运送到几千公里外的武汉，只在那里引起了疫情，但我想说的是几率很低。
克里斯-这些试剂，指的是样本，可能是病毒吗?它们是否与我们现在看到的导致COVID - 19，即SARS - CoV-2病毒的病毒足够相似，从而成为一个合理的前景?或者他们研究的病毒是如此不同，以至于他们收集的病毒变成COVID - 19背后的病原体的可能性如此之小，以至于不可能?
Alina—我们现在知道，根据独立分析师和科学家的工作，当武汉发现COVID - 19时，他们手中至少有9名与SARS - CoV-2最亲近的亲属。因此，我想说，有很多间接证据表明，有必要对COVID - 19的起源进行深入调查。
克里斯-就他们对这些病毒所做的进一步研究而言，他们实际上在做什么?
Alina -他们的目的是预测未来的疫情。为此，他们的目标是从野外收集和研究尽可能多的病毒。他们收集了这些样本，成千上万的样本，他们被送回武汉市，在实验室里他们采集这些样本，并对其进行测序。他们试着看看这里有什么病毒，如果可能的话，他们试着培养它们，以便从样本中提取病毒。
朱莉娅:关于培育这些病毒的具体工作的猜测一直在流传。众所周知，某些病毒很难在实验室中培养。通过改变基因序列，可以增强其生长能力，使其更容易研究。一种理论认为，SARS CoV-2是由其他正在生长的冠状病毒杂交而成的。但是，杰西·布鲁姆认为这不太可能
Jesse -我认为这是不可能的，因为如果SARS - CoV-2看起来像两种已知的病毒，其中一部分看起来像一种，另一部分看起来像另一种，那么我们就可以想象你假设的场景了。但与最接近的已知病毒相比，SARS CoV-2的突变分散在整个基因组中，所以这种组合混合——我无法解释。无论SARS CoV-2是由哪种病毒直接演变而来，我们都还不知道这种病毒的序列。
克里斯-当试图推断SARS CoV-2是自然产生还是人工合成时，另一个争论点来自其遗传物质中的某些序列。具体来说，SARS CoV-2包含一种称为furin切割位点的结构。这有点像手榴弹上的一个大头针——当这个大头针被拔出时，病毒就开始感染了。一些冠状病毒天生就有这些，它们确实极大地提高了传染性，但关键的是，我们发现的SARS CoV-2的近亲都没有这些。这就是最初让人们非常怀疑的地方。陈爱玲，又是
Alina -如果没有这个furin切割位点，病毒就不会引起大流行，我们现在从研究病毒中知道，如果你去掉这个切割位点，它就完全减弱了，它几乎不会引起疾病，也几乎不会传播。所以，问题是，它是如何出现在SARS - CoV-2中的?为什么有些人觉得糠蛋白切割位点很可疑是因为，如果你观察到目前出现的所有类似SARS的病毒，只有SARS CoV-2有这个糠蛋白切割位点。问题是，这是自然的吗?这只是大自然的意外吗?还是被放在实验室里了?
Chris -现在，由于在更广泛的冠状病毒家族中发现了furin切割位点，它们确实自然地发生在这些病毒中，这种强大的遗传传染性增强可能偶然出现在COVID - 19病毒中，这不是不可能的。但是，最近才浮出水面的一份泄露的拨款提案，涉及武汉病毒学研究所及其在美国的合作者，这是非常令人担忧的。
杰西- 2021年底，一项名为DARPA扩散提案的拨款提案发布，该提案显示一组科学家正在提议将furin切割位点引入SARS相关冠状病毒。这个特别的提议没有得到资助，也不知道这项工作是否曾经发生过，但我认为，在这一点上，我们当然知道冠状病毒中会出现furin切割位点，而且有科学家对将它们改造成冠状病毒感兴趣。
现在我们不知道这种工作是否真的在类似sars的冠状病毒上进行，这就是为什么Alina Chan指出调查是迫切需要的
阿丽娜-这组研究人员说他们要给马戴上角，大约两年后，一只独角兽在他们的城市里漫步。所以，基于这个惊人的巧合，我们有必要进行调查。
寻找Covid-19起源的下一步是什么?
Jesse Bloom, Fred Hutchinson癌症研究中心，Alina Chan, Broad研究所，Matt Ridley，科学记者
随着寻找SARS CoV-2起源的工作继续进行，保持开放的心态很重要。虽然我们还没有发现我们期望在野外看到的SARS CoV-2中间体，但采样数量或无法在某些动物中观察可能意味着可能存在更密切的关系……
而且，尽管观察病毒代码中的基因变化可以给我们提供线索，让我们知道它是从哪里出现的，大卫·马修斯指出
大卫-我不认为序列中有任何东西会告诉你，“哦，这肯定是人为添加的。”这并没有什么秘密——如果你朝一个有趣的方向照一盏灯，你就会发现它是人工制造的。所以，糠蛋白裂解位点的存在，我认为并没有什么意义。其他病毒也有这样的序列它们在过去不同的环境中独立进化，但它的确切来源，我不认为它在这个阶段会让我们更聪明。
朱莉娅:而且，在野外发现类似的物种之前，可能很难找到答案。
大卫:最终，除非我们真的偶然发现了这种在感染人类之前就存在于动物体内的繁殖性病毒，否则很难确切地确定病毒是如何适应的。
Chris - David Matthews，但正如Alina Chan指出的那样，不能忽视的是，COVID爆发的最初中心是在同一个城市，这个城市是世界领先的研究这些病原体的研究所的所在地，而且离我们迄今为止发现的COVID - 19病毒的唯一近亲实际上来自的地方很远。此外，该实验室，以及更广泛意义上的中国政府，并没有让科学界或世界卫生组织(World Health Organization)很容易得到他们想要的答案。基因数据库和记录中国正在研究的病毒的已发表论文已被撤回，没有任何解释，与这个故事相关的其他关键细节的发表也非常缓慢，使拼凑真实情况的努力受挫。这促使一些人问，“好吧，如果没有什么可隐瞒的，为什么要隐瞒呢?”马特·雷德利，又是
马特:我们知道，关于正在进行的实验，以及他们在武汉冷藏库中保存的病毒的信息已经一点点泄露出来。所有这些都可以更公开、更透明地讨论，这可能会让我们了解这种病毒是如何进入人类的。它也可能及时向我们提供信息，在病毒还只是局部爆发时阻止它演变成全球大流行。
Chris -我们仍然无法得出关于SARS - CoV-2起源的结论，因为某些拼图仍然缺失。
马特-我们不知道这场大流行是如何起源的。我们没有直接证据证明动物溢出——市场上的自然事件或类似的事情。我们也没有实验室事故的直接证据。我们需要找到答案，因为这对我们预防下一次大流行至关重要，也是对在这次大流行中丧生的人的致敬。
朱莉娅:我们仍然需要回答一些问题，比如“这种病毒是如何传到武汉的?”杰西·布鲁姆建议我们如何更好地理解这些事件。
Jesse:回答这个问题的一种方法是提高武汉动物市场和武汉实验室的透明度。不幸的是，关于这个话题的信息少得令人沮丧。
朱莉娅:我们还需要更多的时间……陈爱丽娜。
Alina:我认为我们需要耐心，因为调查大流行的起源可能需要很长时间，我们迫不及待地想要调查实验室起源，因为我们已经花了10年时间寻找给我们带来SARS CoV-2的蝙蝠。两者必须同时进行调查。
Julia -虽然有不同的建议途径来解释SARS CoV-2是如何形成的(有不同程度的证据)，但探索多种调查方式可能是前进的方向。
杰西:我们可以看到这两种可能性都是合理的——这次大流行当然有可能是自然原因，也有可能是由实验室事故引起的。我也认为我们很可能会看到未来的病毒大流行，所以我希望我们作为科学家能做的是找到好的方法，继续制定策略，将未来由实验室事故或自然人畜共患病引起的大流行的风险降到最低。
Chris -在录音的时候，我们正在等待新病原体起源科学咨询小组SAGO的指导，他们将为世界卫生组织提供建议，告诉我们应该做些什么来弄清楚SARS - CoV-2的来源，以及我们如何防止未来出现新的和具有威胁性的病原体。我们将为您提供报告的最新信息。
朱莉娅:所以，目前，陪审团仍然不清楚SARS CoV-2来自哪里，但为了防止未来的大流行，我们希望我们最终能弄清真相。
QotW:哈勃望远镜的镜面如何保持清洁?
哈勃望远镜已经在地球上空550公里的轨道上运行了近31年。在那样的高度如何维护和清洁真是个奇迹。幸运的是，奥蒂斯·王牌特工邀请了欧洲航天局的莎拉·肯德鲁来解释这个问题。
莎拉:简而言之，我们不需要清洗它。尽管我们听说过灰尘、碎片和太空，但太空实际上是非常空旷和干净的，所以没有颗粒粘在镜子表面。在地球大气层之外，也没有水分和分子会导致镜子的腐蚀或降解。哈勃确实面临的一个风险是微陨石的撞击。这些是比沙粒还小的微小颗粒，通常是从太阳系的小行星上脱落或侵蚀下来的，有时也是从发射的火箭和其他损坏的卫星上脱落的材料。这些类型的撞击确实经常发生，随着时间的推移，它们会造成一些风化和破坏。
奥的斯——虽然这些颗粒很小，但由于太空中缺乏空气阻力，这些微流星在与望远镜相撞之前移动得非常快。幸运的是，有一些集成的功能可以帮助避免与镜子的影响。
萨拉-哈勃望远镜的设计包括一个管状结构来保护镜面和其他光学元件。所以，这些微陨石通常会与管道或外部物质相撞。损坏主要出现在太阳能电池板和外壳材料上。
奥的斯-这些太空碎片在1993年到2009年之间导致了五次更换望远镜部件的任务。谢天谢地，这些碎片并没有被简单地丢弃。
从哈勃望远镜发射后返回地球的部分中，科学家们实际上能够研究这些撞击发生了多少次，以及陨石是由什么材料制成的。这帮助我们了解近地轨道环境，帮助我们更好地了解那里有什么样的粒子，它们对卫星构成多大的风险，反过来，如何设计我们的航天器和卫星，以更好地保护我们免受这些影响。
奥的斯:丹尼尔，哈勃望远镜之所以不会弄脏，是因为太空中自然缺乏能粘在表面的粒子，再加上它外壳的精心构造起到了保护作用。多亏了这一点，在第一次发射31年后，我们仍然可以在不需要清洁镜子的情况下拍摄到银河系的精彩照片。下周，我们将回答听众Krzysztof -的问题
为什么植物在冬天不会冻死?
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