黄瓜蛙
生物信息或生物统计也是可以考虑的方向，两个学科和生物沾边但对数理统计的要求更高，可以说出了半个生物坑吧。这次疫情里人群流行病研究用到了生物统计，病毒的序列比对则用到了生物信息。疫情早期发表的论文大多是采取生物信息学的研究方法，分析数据库里武汉公布的从感染病例那儿获得的病毒序列发的。
和这次疫情关系最密切的学科当属医学和生物学，医者在前线战场救治病人，生物学家在后方战场分析战况，开发有效药物。如今几乎任何一项生物学研究课题都离不开生物信息学作为数据分析手段，其作为一门由生物学、计算机科学、应用数学等学科交叉融合而形成的一门新兴学科，对多年来万千科学家积累的大量实验数据进行收集、分析和提取，从中发现各样本的联系和规律，在基因组测序、基因序列拼接、基因注释与功能研究等领域起着重要作用，应用层面可用于对病原微生物的鉴定与溯源、疾病诊断、药物疫苗研发等[1]。本次新冠肺炎疫情中，生物信息技术充当着贯穿前线后场的大将角色，以下是几个生物信息从中起着重要作用的SARS-COV-2研究。
1 SARS-CoV-2检测试剂盒的研发
WHO网站公布了目前各国对新冠病毒疑似病例的检测几种方法，如冠状病毒检测PCR试剂盒法、IgM/IgG抗体检测试剂（胶体金法）法等，而我国临床包括官方的确认案例是以核酸检测为准，冠状病毒检测PCR试剂盒的检测原理即通过提取病人样本中的RNA进行RT-PCR，通过扩增反应将样本中微量的病毒信息加以放大，最后以荧光的方式读取信号。如果PCR之后信号为阳性，那么就可以说样本中存在病毒，反之则说明测试者没有被感染。对PCR的原料之一——引物的设计就要用到生物信息学的手段，这是非常关键的一步，实验员需要对这个新找到的病毒进行全基因组测序和生物信息学分析，设计出合适的引物并验证其特异性、敏感性，确保探针高效识别新型冠状病毒基因。因此，只有设计出适当的引物，才能做出具有正确结果的病毒检测的PCR反应。当然也可以用测序的方法更准确地确认新型冠状病毒，这种方法中生物信息技术应用得最直接，但是对仪器要求高，速度也慢，不适合对大量疑似病例的批量筛查。
2 SARS-CoV-2致病机制研究
李鑫等[2]利用生物信息学的研究方法，通过使用NCBI 工具Blast比对SARS-CoV-2与SARS冠状病毒的病毒颗粒表面S蛋白（Spike Protein）亚基核酸序列同一度，发现SARS-CoV-2 S蛋白上的一个重要突变，这个突变使 SARS-CoV-2具有了一个可供 Furin蛋白酶切的位点，这是SARS冠状病毒所不具有的。通过检索NCBI Genbank数据库和蛋白质二级结构预测确定“ RRAR” 未参与折叠配对的方式排除“ CGGCGG” 来自测序或拼接错误，最后，使用华大基因公开的148条SARS-CoV-2基因组序列确定了所有SARS-CoV-2的S蛋白都包括完全一样的Furin酶切位点。于是研究得出的一个结论是这个突变有可能增强了SARS-CoV-2侵染细胞的效率，进而使其传播力显著大于SARS冠状病毒。由于这个突变，SARS-CoV-2的感染机制也会不同于 SARS等大部分 Beta冠状病毒，而与鼠肝炎冠状病毒、HIV、埃博拉病毒和一些禽流感病毒的感染机制更相似。
3 SARS-COV-2进化分析
在一篇目前尚有争议的预印文章中，中国科学院西双版纳热带植物园等机构的研究人员[3]主要使用生物信息学的分析方法，用基因组学数据来追踪病毒在传播过程中的突变。在这项研究中，他们使用了GISAID EpiFluTM数据库中的93个SARS-CoV-2完整基因组来解码最近两个月SARS-CoV-2的进化和人对人的传播。通过单倍型分析，NETWORK单元型进化分析，基于模型计算人口规模的扩展日期等方法，发现与已发表的SARS-CoV和MERS-CoV基因组相比，SARS-CoV-2的基因组变异仍然较低。文章推测，华南市场的SARS-CoV-2来源应从其他地方进口，拥挤的市场促进了SARS-CoV-2市场的快速流通，于是于2019年12月上旬传播到整个城市。
而在疫情发展的过程中，无论是在科学界还是社会舆论，病毒的来源始终是一个热点话题，这也是一个需要借助生物信息学研究的问题。大多数的人看待寻找病毒来源的过程（称为“溯源”）如同柯南和金田一寻找凶手一样，目的是找到作案的凶手，从而得以把禁足的怨气投射到一个实体上。实际上我们很多人都低估了传染病溯源的意义。高中生物必修课本上介绍过传染病的三大环节：传染源、传播途径、易感人群。传染源作为第一环，溯源的意义在于排查潜在的未知爆发风险，因为我们不知道是否在地球上某个地方还存在着一群携带着可以感染人的冠状病毒的野生动物，就像尖锐湿疣一样永远除不尽。那么我们要如何运用强大的生物信息学以预防下一次疫情的发生呢？在我看来，这次针对新冠病毒建立的核酸、蛋白数据库，病毒进化分析模型等生信手段，将有效提高研究人员在下一次疫情爆发之前，对病原的核酸和蛋白质序列的检测分析过程，越早推测出合理的病原传染力和致死率，就能协助政府尽早防患于未然，避免大范围的传播。[4]
生物信息学作为一门交叉学科他能把计算机和应用数学学科的理论和技术应用到生物研究中，实现了对大量实验数据的处理分析，帮助研究人员发现现象底下蕴含着的生命规律，极大地推动了生命科学前沿研究的发展。但于此同时生物信息技术也有着不可避免的缺陷，其得出的结果受数据、模型、研究方法等方面的影响较大，不完善的结果可能会对公众舆论产生误导，很容易成为滋生各种阴谋论的土壤。如有人质疑Decoding evolution and transmissions of novel pneumonia coronavirus using the whole genomic data文章中所用的数据样本量完全来自1.5号前的样本，数量太少没有说服力；美国所谓两个最早的特殊单倍型实际上都有武汉旅行史。因此我认为生物信息技术是用于实验分析的重要工具，但不能用其一锤定音。
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习近平总书记近日主持召开中央全面深化改革委员会第十二次会议并发表重要讲话指出，“要从保护人民健康、保障国家安全、维护国家长治久安的高度，把生物安全纳入国家安全体系，系统规划国家生物安全风险防控和治理体系建设，全面提高国家生物安全治理能力。要尽快推动出台生物安全法，加快构建国家生物安全法律法规体系、制度保障体系”。生物安全是国家安全的重要组成部分，对社会经济发展、人民健康及生态环境具有不可估量的影响。我国应尽快采取有效措施，切实开展生物安全风险防控和治理体系建设。
加强生物安全技术保障
生物技术具有广阔应用前景，有助于解决食品短缺、疾病传播、环境污染等问题。但是生物技术本身也是一把双刃剑，潜藏着巨大的安全风险，在发展和应用过程中一旦失控，就会带来难以想象的后果。生物技术滥用、病毒样本泄露、基因武器风险等问题，对世界各国特别是发展中国家的国家安全构成了巨大威胁，需要采取措施加强技术保障。
当前，与世界先进水平相比，我国在生物技术研发上相对落后，在生物技术、产品和标准上有较大差距，生物安全原创技术少，优秀成果少，存在关键技术“卡脖子”现象等，这些问题都亟待解决。生物安全涉及多学科、多领域，需要优化科技创新模式，通过政府引导投资、各类型企业融合，推动产学研一体化发展。加大对生物安全领域的投入，引进高新技术人才，开展战略前瞻性研究，培育壮大生物安全科技企业，提升核心竞争力。实现生物样本数字化与安全存储、信息实时更新、快速检索、在线监控和安全传输。针对传染病疫情，及时建立病毒传播模型，为精准溯源提供支撑，加强预测技术，通过症状监测系统，有针对性地提高生物安全防御。加快提高技术研发实力，鼓励生物技术原创精神，努力创新、突破国外专利封锁，促进生物技术产业规范化发展，稳步推进生物技术安全有序应用，加强生物安全基础设施建设，不断提升抵御技术风险和外部威胁的能力。
完善生物技术科学伦理制度
生物技术是一项前沿科技，尚处于探索阶段，具有很多不确定性因素。各种生物技术的出现，亦引发了相关科学伦理和安全性问题，生物技术可能带来的内在安全性引发人们的忧虑。随着生物技术研发能力的提高，相关技术的扩散和制造成本降低，生物安全问题日益凸显。因此，及早应对生物技术带来的科学伦理道德问题，防范生物技术误用、滥用和非道德应用，控制生物安全风险，已成为国际科学界和世界各国的共识。
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有效的消灭细菌和病毒，是生态发展的必要作用，这次大规模冠状病毒的疯狂侵害，不但让我们增强抗体，更重要的是抓住了病毒和细菌大范围体内侵害的极限，得到了有力的证据和功破的目的，一一将成为以后治疗疾病的宝贵经验和预防手段。地球生物赤裸裸的被病毒和细菌所控制，也是生物链的分歧，直接影响着地球的生态发展。
人类在残酷的现实下进步和发展，所起到的作用直接有效地打击和消灭病毒细菌的活力及数量。
地球上一切的生物都有着各自的生命活力，不但是人类和动物，我们看看大地上的所有植物，更是病毒细菌活动的寄居繁殖场所，每一个草，每一颗苗，每一种树，在旷野上无时无刻地在和病毒细菌的侵扰中顽强的生存着。
人类的生产生活的作用不可低估，比如，这么多年以来，人们所需用的农产品成倍的递增，这是农民的种植技艺与农药的使用密不可分，是农药抑制了农作物成长过程中所受病毒细菌侵害和吞噬，使得土地上的害虫数量大幅度减少，为地球赢得了生命活力，生态环境的改变和文明生活的发展，是人们所依赖的所必要的责任和努力。
