請尊重石正麗的病毒學研究
由於武漢肺炎的肆虐,中科院武漢病毒所的研究員石正麗和她對於冠狀病毒的研究成為了非專業媒體討論的焦點之一。同她在病毒學研究上所取得的成就相比,我的那點病毒學知識簡直太不值一提了。然而,由於作為當事人,石正麗研究員的任何辯解都可能成為被新一輪攻擊的對象,因此,我自願用我有限的生物學知識來為她所從事的病毒學研究作一些辯護。希望大家不要在水落石出之前用惡毒的、文革式的語言攻擊石正麗研究員,能夠理性地看待目前武漢及至中國面臨的巨大問題,儘快找到一條有效的應對措施。
在為石正麗研究員辯護之前,我先作以下聲明:
1.我從來沒有見過也不認識石正麗研究員,我的研究與她沒有任何交叉和利益關係。
2.我對病毒學的理解來源於我曾經使用過的三種病毒:P1噬菌體、逆轉錄病毒(retrovirus )、慢病毒(Lentivirus )、艾滋病毒(HIV)、腺病毒附屬病毒(AAV)。這種運用不同病毒來解決生物學上的問題和直接研究病毒的生物學有很大的區別,後者讓前者成為可能。
3.從中科院上海某研究所取得遺傳學博士學位後,我在美國主要從事免疫學方面的研究。一個偶然的機會,自感才疏學淺的我查閱了分子生物學早期的發展歷程,並將為什麼分子生物學的創始人Salvador E. Luria 和Max Delbrück等選中噬菌體(一種細菌病毒)作為實驗材料的事跡寫了下來,已在本網站向大家作了一些介紹。如果大家有興趣,請在本網站上自行查找免費閱讀零星的章節,或關注我委託美國南方出版社即將出版的小冊子《老虎機和分子生物學》。
我認為大家不應該過分指責石正麗研究員的理由有如下幾點,如果您有不同看法,歡迎您在我的博客下留言討論。
首先,冠狀病毒不是因為石正麗研究員對它的研究後才出現的。病毒無處不在,不管是在數量或質量上,病毒在我們的環境中都占有很大的比重。我們人體的基因組的20%甚至來源於逆轉錄病毒,這既是病毒與人類相伴的證據,也記錄了人類在進化過程中同病毒作鬥爭的歷史。無論石正麗研究員是否研究蝙蝠體內的冠狀病毒,這些病毒都不會消失。只要有機會,它們隨時可能出來威脅人類的生命。冠狀病毒於2003年在廣東引發SARS時,石正麗研究員還沒有開始研究冠狀病毒。在人類研究病毒之前,麻疹、天花、流感病毒已經奪走無數人的生命。
其次,石正麗研究員對冠狀病毒的研究是很必要的。勇於探索人類未知的好奇心是一個科學家最基本的素質。人類對於冠狀病毒還缺乏了解,才導致了2003年的SARS和今天武漢新冠狀病毒的流行時,中國政府的手足無措。只有通過研究這些病毒的致病機理和生命循環,才能找到對應的辦法。Gilead設計的Remdesivir就是在這種基於RNA病毒獨特的以RNA模板合成RNA的過程設計的藥物,雖然其藥效還有待檢驗,但它的方向是對的。篩選一個毒性較弱的病毒毒株用作疫苗來激發人類對這類病毒的免疫能力,得到防疫的效果,這是無可指責的,是現代醫學很常見的做法,也確實挽救了無數人的生命。對病毒同人體細胞表面受體的結合位點的分析可以為生物藥物的設計提供指南。
至於這次引起武漢肺炎的新型冠狀病毒是否從石正麗研究員實驗室泄出,我無法根據現有的信息作出任何結論。如果大家不相信中國政府會作出公開透明的調查,如果大家不相信中國的科學家(在一個威權統治的高壓下)會向公眾誠實地公布自己知道的內幕,那就請關注美國CDC的專家們的意見,他們已經從那些華人病人中取得了毒株樣品。作為一個在美國從事科學研究的科學家,作為一個見證了美國"督查和平衡"的社會現實的新移民,我對美國科學有信心。
在此,我希望大家能借Salvador E. Luria 和Max Delbrück最經典的、奠定現代分子生物學、細菌遺傳學和病毒遺傳學的實驗中學到一點基本的生物學知識(見我前面提到的《老虎機和分子生物學》)。當用噬菌體(細菌病毒)感染大腸桿菌時,Luria發現每10^9個細菌裡面會出現大約10個抗噬菌體感染的菌株。由於這些抗噬菌體菌株表面的受體蛋白的變異,噬菌體無法吸附在抗性的大腸桿菌菌株上,才產生了細菌對病毒感染的抗性。利用自然選擇的巨大威力,快速增殖的細菌只需一個晚上就可以進化出對病毒感染有抗性的突變菌株。同樣,當數量巨大的某噬菌體與對該噬菌體有抗性的細菌菌株混和後,只需一個晚上就可以選擇出可以裂解該抗性菌株的變異噬菌體。可見,在理想的情況下,一個沒有毒性的病毒毒株完全可以在一夜之間變成有毒性的毒株。這就是推動生物進化的巨大威力。雖然人類的免疫系統比細菌更複雜,但原理是一致的。以人類巨大的基因庫從巨大的病毒庫中"篩選"出危害人類健康的毒株不是一個低概率事件,人類只有在不斷研究這些"生物界的原子",從中找到應對之策。
Luria的這兩篇經典之作說明一個問題:在天然存在的冠狀病毒庫里,只要存在這種可以與人體的ACE2蛋白結合的突變毒株,它就是一個隨時有可能引爆人類健康危機的不定時炸彈。這種毒株既有可能來自天然的病毒庫——蝙蝠的體內,也有可能是從石正麗實驗室泄出(病毒培養過程中可能產生大量新的變異,並被人源的細菌選擇出來)。然而,要證明引起武漢肺炎的毒株是從石正麗實驗室泄出,該毒株中的S蛋白與人類ACE2蛋白結合的位點上的DNA序列與石正麗以前報道的人工改造過的冠狀病毒毒株或她的實驗室所貯藏的冠狀病毒毒株應該完全一樣,在這一點上我沒有看到武小華博士在他的分析中提供blast的結果,因此難以今人信服。
對於武小華博士提出國內很多將實驗動物帶到外面當食材或寵物的現象,這種現象以前在貧窮的中國大學中的確很普遍,不知現在是否有所改變。但如果在石正麗這種研究高危病毒的實驗室也存在這種現象,那她就應該為她的管理失職負責,因為這的確是一個巨大的隱患,會極大增加病毒傳播的風險。希望中國的主管部們能以認真負責的態度對此類行為做深入調查,並對以後的生物學實驗作出更嚴格科學的管理,杜絕此類現象發生。
最後,如果經過調查證明新冠狀病毒確實是從石正麗研究員實驗家泄出,中國的主管部門應該對這類研究加強管理和監督,而不是因噎廢食。然而,在一個威權統治的社會裡,挑戰權威者會遭到打壓甚至失業,傲慢的學者不能走入民間去聆聽普通百姓的疑慮,學者們不能公平公開地辯論政策的長短之處,管理和監督只能是空中樓閣,但這是整個中國社會的錯,不只是石正麗們的錯。
衷心祝福武漢人民能早日渡過難關!我的心和生活在武漢的親戚朋友們同在,與曾一起在武漢同窗學習七年的學友們同在,與教育過我的眾多老師們同在,與為我們做飯和服務過的食堂師父工友們同在……,願您們能早日走出自己的家門,自由地呼吸武漢湖畔江邊新鮮的空氣。