【打開「新冠病毒」的潘朵拉盒子】
2019年11月17日,中國湖北省武漢市一張胸部電腦斷層掃描(CT)影像出現毛玻璃狀結節(nodule),疑似新型肺炎病例,病因成謎。隨著年關將近,人們在12月開始頻繁奔波各地,武漢市位居中國交通樞紐,陸續發現數起新型肺炎的病例。疫情似乎悄悄蔓延。
同年12月30日武漢中心醫院醫師李文亮透過網路社群通知同事,華南海鮮市場出現類似嚴重急性呼吸道症候群(SARS)的病患,應小心防護。不幸的是,李文亮醫師因這種新型肺炎於今年2月7日病逝於武漢金銀潭醫院。
英國醫學期刊《刺絡針》(Lancet)特別於2月18日發文悼念李文亮,引述了美國約翰霍普金斯大學彭博公衛學院主任英格勒斯比(Tom Inglesby)的一句話:「世界上最重要的預警系統是,醫護人員意識到某種新疾病正在出現,然後發出警報。」
醫學界現在清楚知道這種新疾病是由人傳人的新冠病毒(SARS-CoV-2)所引起,命名為嚴重特殊傳染性肺炎。但人們太晚意識到「吹哨人」發出的警報,低估新冠病毒的傳染力,疫情迅速從中國傳到新加坡、韓國、日本等亞洲區域,蔓延到歐洲地區(特別是義大利以及西班牙),再擴散至美洲地區(美國紐約成為重災區),死亡和感染病例以指數型曲線與日俱增,人類正面臨21世紀的瘟疫[1]。
■什麼是病毒
病毒是一種寄生在於細胞內的微小生物體,感染的對象涵蓋細菌、古菌和所有的真核生物。病毒的構造極為簡單,主要包括四層結構,由內而外依序為:位於核心的遺傳物質、蛋白質構成的衣殼、源自於宿主細胞膜的脂質外套膜、以及具有宿主專一性的特殊蛋白質。
某些病毒的構造甚至更為精簡,不具有外套膜。由於缺乏複製遺傳物質與合成蛋白質所需的材料和環境元素,病毒的生存繁殖需要完全仰賴宿主細胞;而脫離細胞體的病毒,其活性可以維持數分到數小時不等。
目前已知的病毒種類共有489種病毒,因病毒具有高突變率,衍生出的亞種通常具有不同程度的感染力和致病性。除此之外,病毒毒性的差異亦見於不同的宿主物種間。隨著自然環境變遷的壓力與日俱增,似乎也加速了病毒演化的時程:擴大感染的物種範圍以及產生新種病毒。
以近數十年來侵襲人類的新變異株或新種病毒為例,有些已經成功地潛伏在人類的群落裡(如:愛滋病毒);而毒性強的新變異株(如:伊波拉病毒、 SARS病毒),則以低致病性的形態潛藏於原始的宿主物種當中。這些現象投映出病毒演變的縮影,也展現了病毒病絕佳的可變性和適應力。
病毒的起源現今仍未有定論,若從部份病毒基因的相似性橫跨了原藻以至於脊椎動物的角度來看,病毒可能是演化上最原始的生命形態;然而,另一種說法是:細胞的基因組意外地分割出可以獨立複製的基因片段,形成病毒顆粒的前身。無論如何,可以確定的是,精巧詭變的生存策略足以讓病毒成為演化長河中最淵遠流長的物種[2]。
■病毒與人
傳染病的流行,常常會影響人類的所有活動。歷史上的社會榮枯、文化起落、宗教興滅、政體變革、產業轉型、科技發展,都和傳染病的流行有密切的關係。戰爭的勝敗也可決定於傳染病的蔓延。在中世紀的圍城戰爭中,曾經將黑死病患者的屍體當作武器,以強力彈弓拋擲到城堡裡,讓守城敵軍得病死亡,進而不戰而勝。
■影響人類至巨的流行病毒
當新種病毒出現時,所有人類對它都沒有抵抗力,一旦傳染開來,流行就大為爆發,使得民眾陷入一無所知的高度恐慌當中。像二十世紀的多次流行性感冒、愛滋病和狂牛症等,在擴散蔓延的初期,帶給人們極度懸疑的不確定性和不安全感。
一直等到醫學界闡明了感染途徑及擴散風險、重症與致死比例、易感受宿主特徵、病原體真面目、有效防治措施之後,人們才逐漸消滅心中的不安[3]。
■會感染人類的冠狀病毒
會感染人類的冠狀病毒包括:引起輕微症狀的人類冠狀病毒OC43、HKU1、NL63、229E,以及引起嚴重症狀的中東呼吸症候群冠狀病毒(MERS-CoV)、嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒(SARS-CoV)、新冠病毒。
從基因組分析可發現,新冠病毒與SARS病毒基因相同度約有80%,複製酶的胺基酸序列相同度達到94%,表明這兩種病毒屬於同一類;而新冠病毒與中國雲南當地的中華菊頭蝠(Rhinolophus affinis)冠狀病毒RaTG13整體基因相同度更達到96%,代表演化關係更接近。
但如果比較與感染細胞直接相關的棘蛋白(spike protein)基因組,新冠病毒與中華菊頭蝠(Rhinolophus affinis)冠狀病毒RaTG13的相同度高達93%,與SARS病毒的相同度卻只有75%左右,因此科學家已排除新冠病毒與SARS病毒的同源關係[1]。
■病毒是比人類更高級的存在!
科學家們尊稱為「冠狀病毒之父」的中研院院士、病毒學家賴明詔在 30 年前開始投入冠狀病毒研究,那時冠狀病毒被認為只是「感冒病毒」,研究的人少,非常冷門,連申請研究經費時,他都要再三強調「冠狀病毒未來會很重要」,才能順利過關。
直到 2003 年,亞洲地區爆發 SARS 疫情,才讓冠狀病毒成為病毒學研究的大熱門,更發現這或許是對人類最有威脅性的一種病毒。賴明詔院士直言「人類不可能比得過病毒,冠狀病毒比冠狀病毒學家還要聰明,病毒一定有很多奇妙的方法,可以把不可能的事情變成可能。」
■賴明詔院士:「永遠會有新興病毒出現」
病毒可以分成 DNA 病毒、RNA 病毒 2 種,DNA 病毒在複製的時候,需要複製雙股的基因,還要經過轉譯的作用;所以速度比較慢、也比較不容易突變、進化,相對來說是比較好控制的病毒。
但 RNA 病毒只有單股,複製速度快、又容易突變,相對來說比較難控制,像是愛滋病病毒就是 RNA 病毒,它也是世界上最難治療的疾病之一。
賴明詔院士說,而冠狀病毒又是 RNA 病毒中,最特別的病毒。「它有世界最長的 RNA 基因,有 3 萬個鹼基(承載基因的單位),理論上這樣的基因不應該存在,因為 RNA 複製時常常會出錯,所以超過 1 萬個鹼基之後,很多基因就會失去功能。但冠狀病毒可以遠遠超過這個數目,必然有個改變,可以去彌補出錯的問題。」賴明詔院士說。
而這次的新冠病毒又比以往的 SARS 傳播力更強,賴明詔院士說,「新型冠狀病毒跟 SARS 的病毒是很相近,但病毒受體的附著力將近高了 20 倍,可能是因為這樣所以傳播力很高,這是非常、非常奇怪的,我們以為新的病毒突變以後不會附著在受體,但附著力反而增加這麼多。」
在這樣的狀況下,賴明詔院士說,不管是動物跟動物接觸、還是動物跟人接觸,都可能產生出新的病毒,「只要接觸越來越多,我相信這個新的病毒會不斷的、繼續產生,而且會持續演化。」
■蝙蝠是冠狀病毒最重要的動物關鍵
跟冠狀病毒最緊密連結的動物,其實是「蝙蝠」。雖然很多動物身上都會帶有冠狀病毒,但目前觀察到的動物,只有蝙蝠可以跟冠狀病毒完全和平相處。
台灣病毒學權威、研究病毒數十年的徐明達教授說:「因為蝙蝠本身有很多可以抑制病毒發展的因素,一個是牠會製造很多干擾素,抑制病毒的發展,但是製造太多干擾素會影響細胞的活性,讓感染更厲害;但冠狀病毒在人身上,不會引起干擾素的製造,而蝙蝠有另外一些因素,很多干擾素也不會影響細胞。」徐明達教授說。
再加上蝙蝠的壽命很長,有的甚至可以存活四十年,種類又多、因此會帶有變種的病毒,同時數量也很多,病毒產生也多,所以影響的範圍也特別的大。
徐明達教授說「所以蝙蝠可以帶著病毒到處飛,到處去接觸(感染別人)」,但人類直接接觸到蝙蝠的機會很少,即使接觸也不容易直接引起突變,雖然(新冠病毒)跟蝙蝠定序有 96% 相似度,其中最重要的細胞受體的蛋白質不一樣,所以一定是有經過別的動物,經過變化,才變成新冠病毒。」
「這就是中間宿主。」林口長庚副院長、也是感染科醫師的邱政洵說,「冠狀病毒的自然宿主是果子狸跟蝙蝠,病毒接觸到中間宿主可能會停留一下,再傳染給人,但因為人不是自然宿主,病毒不會跟我們共存傳很久,所以之前像是 SARS、MERS 才會被控制住。」
所以邱政洵醫師很樂觀的認為,只要人類控制好跟動物的界線、不要輕易接觸野生動物、不要侵犯動物的領域,保持防疫觀念,新冠病毒還是有機會可以完全消失[4]。
2003年,SARS來襲。相隔17年後,新冠病毒帶著超強的感染力襲捲而來,現代文明社會遭受前所未見的打擊,幾乎全面停擺。面對不斷演變的新冠病毒,科學家在基因組定序、結構生物學、公衛及流行病防治等領域有了長足的進步,在短短數個月內,我們已能一窺新冠病毒的面貌及作用機制,同時擬定治療策略。
即使潘朵拉的盒子已經打開,這些無價的科學研究讓我們面對疫情時不會一籌莫展。在黎明來臨之際,世界必須團結一致,共同對付這個危險的敵人,相信不久之後,我們能戰勝這場嚴峻的瘟疫[1]。
【Reference】
1.來源
➤➤資料
[1] 《科學人》粉絲團「打開新冠病毒的潘朵拉盒子」:https://bit.ly/3BM5a9e、(Yahoo新聞)https://bit.ly/2YkoITx
[2](臺灣醫學會)「什麼是病毒」:http://www.fma.org.tw/2009/bio-1.html
[3](國研院國網中心 )「病毒與人-從SARS的流行談起 (▸演講人/陳建仁) (科學發展 2003年6月,366期)」:http://science.nchc.org.tw/science/science2005/Papers/c4academician/9206-08.pdf
[4](Heho健康)「病毒是比人類更高級的存在!台灣 4 大病毒學家:新病毒會不斷產生,只求和平共存」:https://heho.com.tw/archives/93282
➤➤照片
[1]科學家揭露新冠病毒基因組和棘蛋白胺基酸序列,探索其感染機制。
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基因研究想是解破密碼一般帶我們看到哪些基因決定了哪些特定的生物特徵,也帶我們進一步看到生物的演化歷程。
這篇來自BBC上的文章,帶我們看到最新的生物演化研究中對於人類沒有「尾巴」的解釋,這也帶我們進一步從這些最新研究之中思考人類僅依賴雙足的的烈士與優勢無核。
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研究人員稱,現在已知大約30個基因是不同物種中尾巴發育的基礎。
研究人員將六種無尾猿的DNA與九種有尾猴的DNA進行比較時,發現了一種猿類和人類共有,但猴子卻缺失的基因突變。受突變影響的是名為TBXT的基因。
因此一種解釋是,大約在2000萬年前,有一隻古猿生來就有這種基因突變,繁殖更多並把這種基因傳給了後代,最終還成為猿類基因組的一個決定性特徵。
為了驗證這一基因突變與人類失去尾巴有關,研究人員在小老鼠身上進行了實驗。這些基因
被改造的小老鼠胚胎,有的沒有發育出尾巴,有的尾巴很短。
因此科學家們說,TBXT 基因突變並不是人類有尾骨而沒有尾巴的唯一原因,一定還有其他的基因突變,導致了人類的這一身體結構特點。
(以上引用網頁原文)
引用網址:https://www.bbc.com/zhongwen/trad/world-58651221
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AWS開源能夠處理PB級基因組資料的工具Amazon Genomics CLI,用戶可以將這個工具與目前公開可用的工作流程工具一起使用,並在這些基礎上執行基因分析
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各節重點:
00:00 開頭
01:28【Lenovo筆電 】廣告段落
02:33 那些年,我們還搞不懂的基因
03:44 人類基因組計劃:啟動!
05:39 利益驅使民間企業搶進
06:28 賽雷拉公司怎麼做到的?
07:41 基因專利大戰
08:41 人類基因解碼競賽的結局
10:21 我們的觀點
11:13 問題
11:39 結尾
【 製作團隊 】
|企劃:宇軒
|腳本:宇軒
|編輯:土龍
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|演出:志祺
——
【 本集參考資料 】
→A complete human genome sequence is close: how scientists filled in the gaps:https://go.nature.com/385ngpL
→人类基因组计划wiki:https://bit.ly/3AYYWSS
→基因研究的怪才,克雷格·凡特生日|科學史上的今天:10/14 - 泛科學:https://bit.ly/2WgJqDe
→人類基因圖譜初稿完成 │ 科學史上的今天:06/26 - 泛科學:https://bit.ly/3j6kRRY
→人類基因組#專利問題:https://bit.ly/2UEyIFM
→克萊格·凡特:https://bit.ly/3Dd5Tl4
→Can genes be patented?:https://bit.ly/3zc24dM
→人類基因組測序的競賽 - Tien Nguyen:https://bit.ly/2UKX0y4
→科普 | 上个世纪的辉煌——人类基因组计划竞赛的故事 - 知乎:https://bit.ly/2WbQ3qy
→《人類基因體解碼後的商機》- 科學發展,2002年6月354期:https://bit.ly/2UEyRci
→《焦點報導:人類基因計畫競賽始末》- 科學月刊,2000 年第 31 卷第 8 期:https://bit.ly/3yeMzAd
→《焦點報導:基因密碼的歸屬權》-科學月刊,2000 年第 31 卷第 8 期
→基因檢測的倫理與道德議題:https://bit.ly/3sIJMhU
→人類基因體 10 年之後? 4 大研究願景和 10 大預測 - 基因線上:https://bit.ly/2WglAYh
→多元觀點:基因專利權歸誰所屬? - 基因線上:https://bit.ly/2UEdBmX
→美國最高法院:人類基因將不能取得專利權:https://bit.ly/2W9Pc9R
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今天又是來自於美國德州Sam Houston州立大學的政治系副教授翁履中,翁p時間啦!翁p是以他家買的紅豆麵包塑膠袋特別吵而知名的教授,今天我們要談談G7的狀況,還有美國關於疫苗的一些新聞啦!究竟他今天早上會吃甚麼麵包呢?
這次G7參與的國家幾乎都已經在對抗新冠肺炎上到達完全解封的狀況了,所以他們在卡比斯灣玩起來很高興的樣子。不過根據翁p的說法這次似乎有達成不少經濟和防疫上的合作協定,但關於台海的局勢是否因為寫進g7宣言之中而變得更穩定,他有不一樣的看法!這時候就要問他的紅豆麵包了!
禮貌上領袖要互送禮物,這次G7峰會禮物外交中拜登致贈英國首相強生美製手工單車,強生送了拜登一幅畫,一幀描繪19世紀非裔廢奴主義者道格拉斯(Frederick Douglass)肖像壁畫的裱框照片。但結果意外造成小川普在網路上狂幹雙方不對等禮物外交,這是怎麼一回事啦!
根據BBC的報導:【七國集團領袖將在星期六(6月12日)舉行的特別會議後發表《卡比斯灣宣言》(Carbis Bay Declaration )。該宣言將制定一項計劃,試圖防止新冠肺炎造成的人類和經濟災難再度重演。根據美國約翰霍普金斯大學數據,自疫情爆發以來,全球已有超過1.75億人感染Covid-19,超過370萬人死亡。G7宣言將闡明一系列具體措施,包括:針對未來任何疾病的疫苗、治療和診斷方法的開發和許可時間縮短至100 天以下,加強全球網絡監測和基因組測序能力,支持改革和加強世界衛生組織(WHO)】這些做法聽起來很厲害,但是現實運行中真的做得到嗎?
另外一個部分則是建設,同樣也是bbc的報導:【美國總統拜登(Joe Biden)稱,他希望由美國支持的「重建更好世界」(Build Back Better World,B3W)計劃可以成為比中國方案更為優質的選項。
美國白宮周六(6月12日)發佈一份聲明稱,拜登和七國集團國家的領導人同意啟動這項新的全球基建倡議。這項「由民主國家主導的、高標凖、價值導向的透明基礎設施伙伴投資計劃,將幫助改善發展中國家總價值超過40萬億美元的基礎設施」。】這個計畫可能類似馬歇爾計畫,但是對抗中國的一帶一路真的有用嗎?
但是根據俄羅斯衛星通訊社莫斯科6月14日電,北約的立場似乎又沒有這麼明確,那到底是怎麼樣:【北約秘書長斯托爾滕貝格14日表示,北約成員國將在今日峰會後的最終聲明中就中國問題展示明確立場。斯托爾滕貝格說:「我們沒有在進入一個新的冷戰,中國也不是我們的對手或敵人,但我們需要作為一個聯盟共同應對中國崛起對我們的安全帶來的挑戰。」斯托爾滕貝格補充說:「我也期待盟友在公報中統一語言。在我們當前的戰略構想中,並沒有直接提到中國。2019年的倫敦峰會期間,我們只用了一句話談到中國。這次將就中國展示更清楚的立場,展示盟國間的共同立場。」】
不過蔡英文總統在中午發端午文被洗板之後,立刻又發了一篇g7的文字,根據聯合報的報導:【第47屆7大工業國集團(G7)領袖峰會昨天落幕並發布聯合公報,強調台海和平穩定的重要性,並鼓勵以和平方式解決兩岸議題。蔡英文總統今天表示,這是G7領袖峰會第一次在聯合公報中,提到對台海和平穩定的重視。蔡總統在臉書上指出,這些進展再次說明了,台海的和平穩定,不只是兩岸之間的事情,更是印太區域中受到全球關注的焦點,是維繫自由開放的印太地區關鍵所在。「正因為台灣受到國際的關注,我們首先要團結克服疫情的考驗,也必須堅守著民主自由的信念。我們會持續努力。」】台派是很高興啦,但真的是如此嗎?
另外,根據紐約時報的報導,中國當然也沒有善罷甘休,哪有可能只讓你制裁我我沒有對抗方案的,所以他們也推出了「反外國制裁法」:【新法律的通過意味著跨國公司及其員工可能會越來越多地發現自己陷入困境。美國和歐盟禁止與被指侵犯人權和其他罪行的中國企業和個人進行任何交易,這份禁令的名單越來越長。
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在英國、加拿大、歐盟和美國因中國在新疆的行動實施制裁後,中國外交部於今年3月對外國公司和個人實施了一系列報復性措施。中國外交部的處罰措施包括沒收部分目標個人和機構在中國的所有資產,拒發籤證,並禁止中國公司與其中一些公司和個人建立任何商業關係。
但西方律師質疑外交部是否擁有這樣做的法律權力。
特納說,中國立法機構現在「是在回過頭去,建立法律權威,以明確授權已經宣布了的舉措」。】未來會怎麼演變呢?
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