与病毒学家进行冠状病毒问答
库尔特·威廉姆森（Kurt Williamson）是病毒学家，威廉玛丽大学生物系副教授，专门研究病毒。他为正在进行的COVID-19疫情提供了一些科学背景。
这个故事是W&M新闻学院主题系列的一部分。
首先，什么是“冠状病毒”？
“冠状病毒”是与基因相关的病毒家族中的一员。这个名字来自于这些粒子在电子显微镜下的样子。这些颗粒周围环绕着旋钮状的突起，类似于皇冠（Corona在拉丁语中是皇冠的意思）。
冠状病毒与流感或感冒病毒有何不同？
这三种病毒都是我们所说的RNA病毒（它们的基因组由RNA组成，而不是DNA），这三种病毒都是呼吸道病毒。但这三种病毒的基因、颗粒的组合方式以及它们可能导致的疾病的严重程度都是不同的。病毒学家使用许多特征来对病毒进行分类。
例如，冠状病毒和流感病毒在衣壳（蛋白质外壳）周围有一层脂质膜，而导致普通感冒的鼻病毒则没有。以下是其他一些差异的简要概述。
冠状病毒的RNA基因组是由单链RNA组成的，这就是所谓的积极意义。这意味着病毒基因组可以通过细胞的蛋白质制造机器——核糖体——立即转化为病毒蛋白质。
流感病毒也有RNA基因组——但是基因组是由8个独立的单链负链RNA组成的。这意味着病毒必须携带自己的一套酶来将负意义基因组片段转化为正意义基因组片段，这样病毒RNA就可以被细胞的核糖体翻译成蛋白质。
鼻病毒的基因组由一段阳性的单链RNA组成，类似于冠状病毒。基因组被包装在一个二十面体的蛋白质外壳中，类似于棋盘游戏中使用的20面骰子。
冠状病毒是否倾向于人畜共患病——从动物传染给人类？
是的，冠状病毒确实倾向于人畜共患疾病。人畜共患疾病的来源称为宿主物种。2002年，起源于中国的SARS（严重急性呼吸系统综合症）爆发是由一种冠状病毒引起的，后来确定宿主是果子狸，最终是蝙蝠。人畜共患病在进入人类群体之前可以通过一个以上的中间宿主传播。
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中东呼吸综合征（Middle East Respiratory Syndrome， MERS）于2012年起源于沙特阿拉伯，由一种不同的冠状病毒株引起，传染源似乎最终还是蝙蝠，通过骆驼媒介传播。这种新型冠状病毒COVID-19引起的呼吸道症状与以前的疫情类似，并被认为是另一种人畜共患疾病，但这次最新疫情的宿主（或来源）尚未得到确认。蝙蝠再次受到怀疑。
为什么冠状病毒往往是人畜共患病？
这里有几点：
- 受体似乎很容易改变。许多病毒都有识别特定细胞蛋白质的受体（就像锁上的钥匙），因此病毒只能进入特定类型的细胞。这就限制了哪些宿主可以被感染（例如，人类或蝙蝠），以及宿主的哪些组织可以被感染（例如，皮肤或肺）。对于冠状病毒来说，受体蛋白基因序列的相对较小变化似乎会导致病毒受体蛋白的巨大变化，使冠状病毒能够与多个物种的细胞表面蛋白相互作用，使它们更容易从动物传染给人类。
- RNA病毒变化很快。与复制DNA的酶相比，复制RNA的酶本质上是草率的。每次细胞分裂时，我们的细胞都会复制出几乎完美的染色体。但由于这种用于RNA复制的草率酶，RNA病毒每次复制至少会犯一个“错误”。再乘以一个受感染细胞中的病毒基因组数量，再乘以一个受感染生物体中的细胞数量，然后再乘以一个种群中受感染生物体的数量……这些错误开始累积起来。这种变异为选择和进化提供了新的机会——例如，新的突变体可能更容易感染人类宿主。
- 冠状病毒基因组的复制机制很奇怪，会产生更多的变异。冠状病毒使用这种奇怪的机制，它们可以从一个基因组模板开始复制，然后在复制过程中切换到另一个模板。在被一种病毒感染的细胞中，这种机制很有趣，但作用不大。但是这种机制在合并感染过程中成为一个大问题：当一个生物体同时感染同一病毒的多个菌株（版本）时。当同一细胞中存在两种不同版本的病毒时，这种模板转换允许产生具有杂交特性的新变体，甚至比我在前面提到的突变机制更快。因此，这种病毒可以将蝙蝠菌株的特性与人类菌株的特性混合在一起，制造出一种我们的免疫系统以前可能从未见过的新版本。
- 高密度的人类和动物可能支持病毒。在大多数城市，可能的宿主（或人类）密度很高。人类与动物生活在近距离，和/或通过砍伐森林等活动侵占动物栖息地，增加了病毒从动物传播给人类的机会。它还增加了合并感染和产生新变种的机会。它还增加了人与人之间传播的机会，并选择了越来越好的变异，并在人类中复制（并传播给）人类。
这种“新型冠状病毒”现在有了自己的名字，就像SARS一样。这是怎么回事？COVID-19事件与SARS等其他疫情相比？
根据疾病控制与预防中心的数据，SARS在2003年爆发时达到了约8,400例的峰值。根据世卫组织的数据，COVID-19已经有47100例佳博体育确诊病例（截至2月12日）。但这并没有完成。COVID-19在全球范围内的传播范围比SARS更广，在更多的国家传播。
传染病的传播方式有什么不同吗？
SARS主要通过医护人员传播，而COVID-19的人际传播似乎通过普通人群传播得更快。
对如何解释这种差异有什么想法吗？
“冠状病毒”描述了一个基因相关但不完全相同的病毒家族。冠状病毒有四属，已知不同的毒株会感染蝙蝠、大鼠、雪貂、猪、小鼠、刺猬、骆驼、鸟类和人类。
SARS和COVID-19之间的一些差异可以通过病毒的来源来解释：宿主是什么，原始菌株是什么。其中一些差异可以用这种病毒进入人类后发生的特定突变来解释——这些突变使病毒能够在人类宿主中很好地复制，并使病毒能够更有效地在人与人之间传播。
对公众有什么建议？
我认为在美国，任何人都不应该把自己隔离起来，或者生活在害怕出门的恐惧中。但世界各地从事公共卫生和医疗服务的人应该坐起来注意了。目前还不清楚这个数字会有多大。随着快速的航空旅行以及COVID-19病例已经被运往美国和其他国家的事实，在最终得到控制之前，病毒将进一步传播的风险非常大。
最严重的影响和最快的传播似乎发生在疫情中心附近的中国。在美国，我认为没有理由恐慌，但应该非常认真地对待。预防传染病的最好方法就是经常用肥皂和温水洗手。咳嗽和打喷嚏时要对着肘部，而不是手。尽量避免触摸你的脸（眼睛、嘴巴、鼻子）。
