蓝弋丰/为何新冠病毒不是人造生化武器?设计者不会做这种找死的事

蓝弋丰台大医学系毕业,从事翻译、图文创作、业余历史研究,以及产业研究,主要关注生医、能源,以及内容产业。现任台湾民众党顾问。

打从新冠肺炎疫情之初,全球阴谋论者就没有休息过,每天努力产生新的阴谋论,有人认定冠状病毒一定是人工制造的病毒武器,这个说法如今已经大部分遭到否定。

因为病毒全基因码已经解开,全球病毒学者都可审视,只要不是「隔行如隔山」乱看一通的或是已经退休与时代脱节的,多数病毒学者一看,就能判断这次的冠状病毒没有人工制造的可能性。

即使是协助川普中国打口水战的福斯电视台,其质疑也是「虽然冠状病毒是自然产生的病毒,但因为武汉病毒实验室安全措施松懈,一名实习生后来感染了她的男朋友....」

即使如此,在许多阴谋论者,甚至是知名学者的搅和下,病毒武器论以及其他阴谋论仍然层出不穷,要从根本摆脱所有阴谋论的困扰,以及了解最好的防疫方式原理,或许最好的方法,还是从基本的科普知识谈起。

▲ 新冠病毒是「人工」制造的说法,大部分遭否定。图为武汉病毒所。(图/翻摄湖北日报

电脑领域因为病毒的生物特性,把电脑病毒称之为「病毒」,如今大多数人熟悉电脑的程度超过生医领域,电脑病毒反而是用来比喻了解真正病毒的好方式。

电脑病毒只是一段程式码,本身没有电脑软硬体实体,一定要感染真正的电脑设备,才能复制并造成预定的效果。真正的病毒也就是这样,本身只是一段基因「程式码」,与电脑病毒的差别在于,真正的病毒有个简单的实体外壳包起来而已,病毒必须进入真正的细胞,才能利用细胞来执行本身的「程式码」。

▲ 病毒必须进入细胞,才能利用细胞执行本身的「程式码」。(示意图/翻摄湖北日报)

因此,要了解病毒,先从我们正常的人体细胞如何运作讲起。

我们的细胞也有自己的程式,那就是细胞核里头的「去氧核糖核酸」(DNA)。DNA是双股螺旋的构造,两股彼此保持稳定,且一旦有受损,也还可从另一股来修复,这可避免我们的基因发生突变,不过DNA本身不是能够直接「执行」的程式,或许只能说是程式档案馆。

当细胞要执行程式的时候,得先从程式档案馆抄一份出来,这个抄写员叫做「RNA聚合酶」,抄写员会把DNA的两股打开,以其中一股为模板,抄录成「核糖核酸」(RNA),每个密码对应一个密码,依序「印」出一条「抄本」,这个抄本经过必要的修剪,就成为细胞真正要执行的程式,称之为「讯息核糖核酸」(mRNA),这个抄写的过程称之为「转录」。

这道讯息接着要离开细胞核,去找「作业员」,让「作业员」照着程式操作,照程式设计生产,这个「作业员」叫做「核糖体」。

作业员生产产品所需零组件,就是我们熟知的「胺基酸」,一个个的胺基酸由搬运工「转运核糖核酸」(tRNA),带着特定密码的搬运工,携带特定的胺基酸。

当核糖体接到讯息后,就会按照mRNA上的程式码,每3码为一组编码,找上对应的搬运工,依序接上胺基酸,这个过程称之为「转译」。转译合成的胺基酸链经过折叠、修饰后,制作出不同的成品蛋白质,这些蛋白质会到细胞各处去执行设定的工作。

转录、转译,就是细胞内的程式运作流程。病毒也就是劫持了这样的正常流程,为自己所用。

病毒百百种,大体上,可先区分为「DNA病毒」与「RNA病毒」。顾名思义,DNA病毒就是「病毒码」以DNA的形式记录。

DNA病毒进入细胞后,要盗用细胞的抄写员,转录成mRNA,再盗用细胞的作业员,产生病毒外壳蛋白质,同时再盗用细胞本身的「档案复制员」(DNA聚合酶),来复制自己的DNA,之后组成下一代的病毒。DNA病毒有分「单股」与「双股」,双股DNA病毒最出名的,就是天花病毒。

RNA病毒之中,有一种特殊的病毒,自己携带一个「逆向抄写员」,也就是能从RNA逆向抄写成DNA,这过程就是「反转录」,也就是名称的由来,这些特殊的病毒就称之为「反转录病毒」。其中最出名的,就是爱滋病人类免疫缺陷病毒HIV。

▲ 爱滋病毒是「反转录病毒」,能能从RNA逆向抄写成DNA。(示意图/达志影像/美联社)

反转录病毒以外的RNA病毒,称之为「核糖病毒」,又分为「双股」与「单股」。

单股再分为正、反两种,「正」也就是病毒的RNA能直接找上细胞的作业员核糖体,去产生所需要的所有蛋白质,「反」就是病毒的RNA其实是「负片」模板,进入细胞后,要先对照做出正的RNA,才能去找核糖体发挥作用。

不论单、双、正、反,病毒要核糖体制作的蛋白质之中,一定要有的就是「复制员」,因为人体细胞只会复制DNA,是不复制RNA的,所以病毒得自己制造复制员,也就是从RNA复制RNA的「RNA聚合酶」,来复制自己的程式码。

RNA的复制比起有认证机制的DNA复制更容易出错,大体上RNA病毒每感染一个细胞时,每个核酸突变的机率(substitutions per nucleotide per cell infection,s/n/c)是万分之一到百万分之一,这个突变率已经是远远高于DNA病毒的百万分之到一亿分之一。

RNA病毒之间的突变率也有差别,其中双股RNA还是远比单股稳定。而在单股RNA病毒中也有差异,有的病毒的复制员特别差劲,例如流感的复制员经常错误百出,但流感也有对策,那就是万一有复制坏掉一部分的流感病毒,跟正常或坏掉另一部分的流感病毒共存在一个细胞里,可以截长补短,又成为正常可运作的流感病毒,这种「出错再修复」的能力导致流感很容易产生不同变种。

A型流感」的突变率为十万分之4.5,而造成一般感冒的「鼻病毒」,突变率则高达万分之4.8。这也就是为何流感还能有疫苗,只是每年要重打,但感冒没有疫苗,还会一再感染。相对的,DNA病毒以单纯疱疹病毒为例,突变率为亿分之5.9。

▲ 武汉病毒所副所长袁志明澄清,新冠病毒非人工制造。(图/翻摄中国日报网/西瓜视频)

如果你是一个影视与动画作品里的邪恶科学家,有了这个基本知识,你会如何打造你丧心病狂的病毒武器?

美国影视作品《X档案》里面,邪恶的外星人选择了采用天花病毒来当病毒武器,聪明!编剧有做功课:天花病毒是DNA病毒,突变率低,外星人可放心传来传去不会「走钟」(发音似「走精」,在台语指「失准」)。

只有脑袋坏掉的邪恶科学家才会选RNA病毒,释放出去之后,只要传了够多人,感染很多细胞,复制太多次,很可能会突变到连爸妈都认不得,当初设计的效果可能会完全乱了调,很可能到时传回来给自己,却已经突变,准备好的解药或疫苗无效。谁会做这种找死的事呢?

当然,影视作品里面多的是想跟世界同归于尽的邪恶科学家,不过如果你不是疯狂科学家本人,而是下令制作武器的领导人,恐怕并不会有这种自杀想法。

这正是即使川普目前极力要究责中国,却大体上已经放弃「病毒武器论」的基本原因,因为太不合逻辑。

目前福斯电视台的「助攻」,主张的是「疏忽论」,就是中国并非要做病毒武器,只是想研究冠状病毒,但是声称是P4防护等级的实验室,却随随便便,没有做到应有的防护,导致病毒流出。

▲ 福斯新闻主播改口称COVID-19为「中国冠状病毒」。(翻摄自Fox News YouTube频道)

就国际战略面,并不用担心理论上的不足会影响川普对中国的打击力道,美国要打击敌国,从来不用充足的表面理论。

最经典的例子,就是小布希发起二次波湾战争,其真正目的是要解决老布希第一次波湾战争太早停战,导致保留太多伊拉克陆军战力,变成区域威胁的陈年问题,但开战总要找个理由,不重要,欲加之罪何患无辞,随便安个伊拉克有大规模毁灭性武器,就这样开打。打进去以后,当然子虚乌有,找也找不到,那就......就说好不提了,重点是海珊倒台,确保区域安全,盟友沙乌地阿拉伯不再每天提心吊胆万一美军不在,海珊大批坦克车会滚滚而来。

那么,我们就把阴谋论抛开,打击中国的理由交给川普的幕僚群去烦恼,还是回来关心防疫就好。

▲ 川普已放弃「病毒武器论」,因为不合逻辑。(图/路透

对我们来说,关于病毒突变率的问题,最关心的是能不能有疫苗,若是突变率像感冒一样,那恐怕是不可能有疫苗,

不过就目前为止的研究,冠状病毒的突变率低于流感,流感大约每年产生50个突变,冠状病毒每年只产生不到25个突变。

而且,冠状病毒的「程式码」总大小约29.9kb,是流感病毒的两倍多,也就是说,每个核酸突变的机率可能只有流感的不到四分之一。这看起来疫苗很有希望了?

小儿麻痹病毒第一类的「程式码」为7.44kb,只有A型流感的一半,突变率为十万分之2.2,也是A型流感的一半,所以由此观之,小儿麻痹能有稳定有效的疫苗,流感却要年年换,看起来很合理啰?

但是,麻疹病毒的「程式码」15.9kb,与A型流感的13.6kb相差不大,麻疹病毒的突变率为十万分之2.8,大约是A型流感突变率的6成多,科学家的确发现麻疹病毒有许多基因飘移状况,但至目前为止麻疹都只有一个血清型,麻疹疫苗也都相当有效。所以,光从大小与突变率无法解释疫苗有效与否的差别。

(各病毒突变率参考来源请看→研究报告)

▲ 有研究显示,O型血的人较不易感染新冠病毒。(图/路透)

还有一个因素可能需要纳入考量,那就是麻疹病毒和小儿麻痹病毒,都是只能人传人的病毒,一旦人类疫情控制,就没有什么传播机会,当然也就没什么突变机会。

A型流感则还可在鸟类身上带原,即使人类疫情都控制了,还是继续在鸟类之中传来传去,当然突变产生新种的可能性就比只会传人的病毒来得大。

若从这个观点看来,从蝙蝠传来,已经确认可以传给老虎的新型冠状病毒(SARS-CoV-2),恐怕也是能在动物中传来传去,那是不是又跟流感一样没完没了呢?这也只能待疫苗问世,以及病毒学家持续追踪病毒的突变状况才知道了。

▲ 纽约布朗克斯动物园的马来亚虎纳迪雅(Nadia)验出「阳性反应」。(图/路透)

即使病毒太会突变而难以制作疫苗,也不代表是世界末日。病毒越会突变,也就越快演化,病毒一样会「适者生存」,造成症状太严重的病毒株,病人一下子就住院、隔离,传播不出去,造成症状轻微的病毒株,才能不断的传播,与人类共存。

过去的经验,以及合理的推断:病毒随着传播逐渐演化,伤害性会越来越低。

这就是为何感冒大多是有点扰人,却不大严重的原因,有点扰人是因为病毒需要你打喷嚏、咳嗽,把病毒传播出去,不大严重是病毒不希望你花太多力气对付它。

不论是哪种病毒,合成了所需的蛋白质与自己的程式码之后,最终要从细胞脱离。这时,病毒会带着基因、所需的蛋白质,撕下一块细胞膜裹起来,一些蛋白质分布在膜上,脱离细胞后,就成为新的病毒。细胞膜只是两层磷脂质排列起来而已,所以病毒虽然在许多新闻图片中看起来像是太空舱,但是其实非常脆弱。

肥皂洗手不仅只是能把病毒洗掉,肥皂本身就是一端亲水,一端亲油,所以才能让油污溶在水中洗掉,肥皂的这个特性能打乱磷脂质,割破病毒的外膜,也就能让病毒「肚破肠流」而死。

酒精跟漂白水,则能让病毒蛋白质变性而失去作用。但与其疯抢干洗手,用便宜的肥皂常洗手,其实便宜方便效果好。

许多人认为用惊吓对防疫有帮助,殊不知惊吓可虽可激起一时反应,之后却会引起反动,还是要行中庸之道,让人民以理性了解,推广不要太激进的可行措施,才是长久之道。

疫情已经扩散全球,不能期待台湾独善其身就能很快解除防疫,因为台湾毕竟无法锁国,但是也不要传播恐慌或认为会造成世界末日,一些无谓的阴谋论,还是听听就算了吧。

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