中國武漢爆發的 SARS-CoV-2 病毒疫情牽動著世界各國的心。截至今天，武漢已經封城四周。WHO衛生官員也一直密切關注病毒的傳播途徑及治療方案。
北卡羅來納大學（University of North Carolina，簡稱 UNC）實驗室正在進行不同的嘗試。研究人員嘗試利用 DNA 重新合成該病毒。
冠狀病毒專家拉爾夫 · 巴里克領導的 UNC 研究小組計劃利用上個月中國實驗室網上發佈的病毒遺傳序列著手對其進行合成，這種病毒通過衣殼上的刺突蛋白進入人類細胞，冠狀病毒因此得名。
Integrated DNA Technology 、Twist Bioscience 和 Atum 等生物合成公司的 DNA 分子合成技術可以通過遺傳序列合成病毒。他們首先要花幾千美元訂購合適的病毒基因，然後將它們縫合在一起，創建冠狀病毒基因的副本，這種遺傳物質可以注入到細胞當中，使病毒迅速成活。
20 年前，利用 DNA 郵購訂單合成致命病毒的威力首次顯現。為防止生物恐怖問題，各大生物公司都密切關注是誰在訂購病毒 DNA。不過這種技術也可以用來應對突如其來的疫情，因為合成病毒技術可以幫助研究人員開發可行的治療方案和疫苗，並研究病毒基因突變產生的潛在威脅。
合成病毒優於真實病毒？
UNC 實驗室曾與華盛頓的研究機構合作，共同合成可以感染小鼠的新型冠狀病毒。2014 年，美國國立衛生研究院（NIH）凍結了包括巴里克實驗室在內的多個實驗室研究資金，原因是這些研究存在極大風險。這些研究資金後來又得以重新發放。
巴里克在電話採訪中表示，上個月中國武漢疫情爆發以後，有家生物公司第一時間發出了訂單，要求他的研究小組完成新型冠狀病毒的 DNA 比對。首先，他們要在網上查看病毒的遺傳序列。然後他們比較了幾個可用的遺傳序列，並確定最終的合成版本，這些遺傳序列僅存在細微差別。
獲取該病毒的 DNA 可能還需要一個月的時間，如果真的成功，巴里克計劃將病毒遺傳序列注入細胞當中。按照計劃，細胞會立即製造傳染性病毒顆粒。
美國首例新冠肺炎病例的細胞中出現病毒（圖片來源：CDC）
通過研究確診病例體內的病毒，科學家即使不通過疫情發生國也可以獲取到病毒樣本。巴里克表示，目前為止，中國並未廣泛公佈確診病例的活體病毒樣本。“未來我們有責任幫助醫學研究界應對新的威脅，”巴里克表示。
真實病毒與合成病毒基本相同。“擁有合成病毒的 DNA，我們就可以無限複製基因相同的病毒，”與巴里克合作的 UNC 研究員蒂莫西 · 謝漢表示。基於 DNA 複製，科學家可以去除原有的基因，添加新的基因，還可以研究病毒傳播途徑以及它如何進入人體細胞。謝漢嘗試讓小鼠感染這種病毒，並測試不同藥物的療效。
人工合成病毒有助於科學家瞭解疫情的不可預測性。“我擔心這種病毒會在疫情發展過程中發生突變，我們可以通過人工合成病毒研究病毒基因突變存在的潛在影響，”愛荷華州大學研究冠狀病毒的微生物學家斯坦利 · 珀爾曼表示。“合成病毒只是真實病毒的替代品，不過我們可以通過基因克隆技術操縱病毒、發現它的弱點並找到治療方案。”
過去發生疫情時，科學家只能等待數月或數年才能真正瞭解病毒的結構。不過 SARS-CoV-2 的基因序列僅在網上發佈了幾周時間，科學家就可以對其進行合成。一些科學家立即著手分析病毒的遺傳數據，將其與蝙蝠、蛇和穿山甲攜帶的病毒作比較；最終結論表明，該病毒去年 11 月就已經開始傳播了。
生物技術公司、政府機構和高校也迅速訂購該病毒的基因序列。DNA 合成公司表示，各種訂單已經讓他們應接不暇，用途包括驗證診斷測試、疫苗開發等。
“從病毒基因組發佈開始，相關的研究就迅速發展起來了，”愛荷華州 IDT 公司合成生物學技術總監亞當 · 克洛爾表示，IDT 公司是全球最大的 DNA 公司之一。“這確實是當務之急。許多機構都花了大量精力研究病毒檢測手段和疫苗開發。”
大多數研究人員只需要利用病毒中的一到兩組基因就可以進行病毒測試和疫苗開發等研究。巴里克的 UNC 實驗室是美國首個嘗試通過訂購的 DNA 片段合成完整病毒的實驗室。
如何防止合成致命病毒用作他途？
21 世紀初，科學家首次證明合成 DNA 片段可通過遺傳代碼復活病毒。紐約州的研究小組在小兒麻痺症的研究中證實了這一點，病毒利用他們訂購的 DNA 片段創造出了感染物質。
這一技術也引發了生物恐怖主義問題。如果恐怖分子利用這一技術再現天花疫情怎麼辦？目前還沒有出現這種情況，不過它也意味著像小兒麻痺症、天花以及中國的新型冠狀病毒等瘟疫永遠無法徹底消失。2005 年，美國疾病預防控制中心的研究人員證實了這種擔憂，當時他們復活了 1918-1919 年間致使數千萬人喪命的流感病毒。
為了保證這種技術不會用作他途，幾年前，DNA 合成公司聯合起來限制致命病毒基因序列的訂單。美國各大公司都同意將 DNA 訂單與 60 種致命細菌和毒素的病原體數據庫進行比對，只有拿到授權的實驗室才有資格用 DNA 復活病毒。
疾控中心的微生物學家正在檢測復活的 1918 年流感病毒 （來源：CDC）
科學研發公司 Battelle 開發的 ThreatSEQ 軟件可以完成這種 DNA 比對，應我們的要求，ThreatSEQ 正在篩查與 SARS-CoV-2 病毒有關的基因訂單。Battelle 公司高級研究專家克雷格 · 巴特林表示，該軟件會將訂購完整病毒 DNA 和大部分病毒 DNA 的訂單標記為 “高風險訂單。” 巴特林表示，他們之所以加強警惕，是因為該病毒和 2002 年全球爆發的 SARS 病毒極其相似。
人們認為，這種新病毒的相關研究存在很大風險，各大 DNA 合成公司上週緊急召開會議，並制定相關政策規定有權訂購新型病毒完整 DNA 的機構。國際基因合成聯盟（International Gene Synthesis Consortium，簡稱 IGSC）2 月 11 日發表聲明時的立場十分謹慎。該組織表示，它將中國的新型冠狀病毒看作當年的 SARS，SARS 病毒在 2012 年正式添加到了病原體數據庫當中，相關 DNA 數據的獲取由美國政府嚴格掌控。
這也表明，想要訂購 SARS-CoV-2 基因副本的人都要像 UNC 的研究人員一樣，必須進行 “具體且詳細的資格審核，” 證明他們已經在 CDC 備案，才有權研究 SARS 等病毒。
不過，DNA 合成公司有權決定其銷售對象，並非所有人都同意合成病毒的完整基因。加利福尼亞州 DNA 合成公司 Atum 創始人兼首席商務官克萊斯 · 古斯塔夫森表示，Atum 公司已經收到了 8 個要求獲取部分病毒基因的訂單，其中還有一個要求獲取 90% 病毒基因的訂單，由於該訂單已獲得美國政府批准，它的潛在威脅也有所降低。
“他們可能想盡快研製出疫苗，”古斯塔夫森表示。“如果有人想獲取病毒的完整基因，恕我無能為力。像小兒麻痺症這種病毒，不管是誰的訂單，我們都不應該為其提供病毒的完整基因。”
圖 | 拉爾夫 · 巴里克（圖片來源：UNC 吉林斯全球公共衛生學院）
並非所有人都認為合成新型冠狀病毒存在風險。“我並不覺得這件事存在很大風險，”馬薩諸塞州大學洛厄爾分校研究生化武器的尼古拉斯 ·G· 埃文斯表示。“目前很多人都在研究這種病毒。我認為利大於弊。”
目前美國尚未將該病毒列為病原體病毒。巴里克表示，“目前疫情正處於上升期，不宜將新型冠狀病毒列入到病原體數據庫當中，因為這樣做會降低相關的研究進度。”
公眾恐慌
目前，只有極少數研究機構可以合成該病毒，很多研究機構都無法做到這一點。“我們目前正處於最佳研究時期，可以在疫情爆發的同時合成這種病毒。但只有極個別實驗室可以做到這一點，”埃文斯表示。“只有少數人能做到這一點，這其實是件好事。”
合成病毒和病毒基因工程的發展引起了公眾恐慌和陰謀論。社交媒體等各大網站上充斥著各種毫無依據的猜測，稱這種病毒是中國武漢市郊實驗室意外洩露的生化武器。這種猜測沒有任何證據，而且目前的證據完全否定了這一謠言。
巴里克表示，目前疫情仍在發展階段，存在自然傳播的可能，合成病毒並沒有特別的風險。重要的是搞清楚病毒的感染機制，開發出可行的治療方案。無論是從細胞中獲取病毒還是人工合成病毒，最終我們的研究目標是一致的。
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