國民法官生存指南：用足夠的智識面對法庭裡的一切。2019 年底起源自武漢的傳染病仍在蔓延，病毒之外，陰謀論也大肆流傳，此外還有一些品質差勁的分析。根據目前資訊推論：人類病源來自未知的單一起源，距今時間很短，一開始就能人傳人。
相關分子演化分析可參考前文〈病毒不是源於武漢的海鮮市場？從分子演化學角度看2019新型冠狀病毒（武漢肺炎）的起源與傳播〉
本文略長，重點如下：
- WARS 在雲南找到最近親戚，兩者非常相似。（比 SARS 近得多）
- WARS 的中間宿主尚未確認，但現有和蛇有關的分析完全是錯誤的。
- 仔細檢視後，WARS 的 S蛋白質變異和 HIV 毫無任何關係。（該論文已由作者撤稿）
- 沒有可靠證據支持現有的陰謀論，WARS 極可能是自然演化而來的病毒。
- 現階段出現一些搶快不可靠的研究，即使同儕審查過的論文也不可盡信。
中國官方對疫情沒有說實話，卻也缺乏黑手介入操弄病毒的證據。在這眾人都在搶快的時刻，即使是學術期刊發表也未必無誤，一定要保持判斷力。
- 本文於2020 年 2 月 3 日刊登，仍有許多與 2019-nCoV 相關的研究正在進行，目前發表的研究並非最終結果。
雲南找到最近親戚，支持 WARS 是純天然病毒
導致武漢疫情的是一種冠狀病毒（coronavirus），本文之後會使用 WARS 這個簡稱。目前 WARS 一共有 53 個病毒基因組被定序出來，彼此間差異非常非常小。近日一大關鍵情報來自中國科學院的武漢病毒研究所，石正麗領頭的論文（上傳初稿，尚未正式發表），其中報告了一款之前沒有發表過的新病毒「RaTG13」，遺傳上和 WARS 最相似，兩者序列相似度為 96.2%；作為對照，SARS 和 WARS 的相似度是 79.5%。1, 2
石正麗的合作者 Peter Daszak（屬於一個叫作 EcoHealth Alliance 的機構）在 Science 新聞受訪表示，他們之前花費 8 年，在中國各處採集約一萬個蝙蝠及 2000 個其他動物的樣本，總共偵測到 500 款之前未知的冠狀病毒。（因此我實在不喜歡廣傳「新型冠狀病毒」此一名稱，未來恐怕很容易引起誤會）
Daszak 表示中國蝙蝠冠狀病毒的多樣性非常驚人，和 WARS 最相似的 RaTG13 是 2013 年於雲南採樣到。但是這不等於 WARS 直接來自雲南，因為和自然狀態相比，人為取樣一定相當侷限；和 WARS 相似的近親或許在更多地方存在，我們根本無從得知。
平時論文慢慢來，這時發表都搶快！
也許有人會懷疑，既然知道有樣本為什麼之前不講，出事後才趕快發佈，豈不擺明有鬼？不過這其實是學術研究的常態，許多研究團隊平時都堆積著大量尚未發表的資料，除非有突發狀況，否則不會特別趕時間。
大家想想看，在此之前 RaTG13 有什麼好提的？假如不知道 WARS 會感染人類，RaTG13 不過就是那新偵測到的 500 款病毒中，其中一種沒人有興趣的新型病毒，毫不特殊，有什麼值得特別重視的價值？
不正常的反而是現在的狀況：WARS 疫情大爆發後，冠狀病毒成為頭號顯學，最近 20 天冒出超過 50 篇論文（多數仍尚未正式發表）。學者燃燒小宇宙的成效可以十分驚人，這種生產論文的速度儘管罕見，但是技術上辦得到。結果又有人懷疑論文哪有可能寫這麼快，一定是中國人早就有資料，但是故意不講……這就是父子騎驢吧。3
解釋 WARS 不需要陰謀論
現階段對於 WARS 的陰謀論比比皆是，例如一說認為之前在加拿大高度管制實驗室工作，被指控涉及間諜，遭到開除的中國科學家和 WARS 疫情有關係；也有人質疑 WARS 是在武漢 P4 實驗室研發，外洩的生物武器。4
然而，與目前更加明確的線索相比，並不需要這些陰謀論解釋 WARS 的起源。這次疫情中國政府沒有說實話、中國在歐美有間諜活動、之前處理實驗不夠謹慎讓 SARS 外洩過，這些都是事實，也無法排除中國私下研發生物武器的可能性。但是要證明 WARS 和中國研發生物武器有關係，目前沒有合理的證據。
反倒有更強力的證據指出，WARS 就是另一場源於自然的智人危機。
WARS 和最近親戚分家後，才獲得跨物種感染力
華盛頓大學的 Trevor Bedford 根據序列差異，估計雲南的 RaTG13 和武漢的 WARS 分家的年代，介於 25 到 65 年前；此一數字會受到突變率與宿主影響（提醒一下，我們仍然不知道 WARS 的原始宿主是哪種動物）。不過大概可以確定，兩者分家雖然不是太久，卻也已經有一段時間，不像是最近幾年的事。
之前格拉斯哥大學的 David L Robertson 一度認為，WARS 經歷過至少兩次遺傳重組，但是見到序列更像的 RaTG13 後他就放棄該觀點。這不表示重組沒有發生過，而是因為兩種病毒彼此非常相似，意即重組事件發生的時間是在 WARS 和 RaTG13 還沒有分家之前。由此可知 RaTG13 也經歷過和 WARS 一樣的重組，它卻依舊是感染蝙蝠的尋常病毒，表示讓 WARS 變得獨特的那些突變，和更早發生的重組缺乏直接關係。5
直接比較 WARS 和 RaTG13 會發現兩者整體非常相似，唯獨有個與感染能力高度相關的 S蛋白質（spike protein）基因差異較大；一些科學家認為 WARS 獨特的 S蛋白質，是它能順利侵略智人的關鍵。然而，WARS 當初如何由動物移民到智人身上，是否有透過中間宿主，目前仍缺乏可靠的證據。
順帶一提，目前以細胞株為材料的初步體外測試發現，蝙蝠、豬、麝香貓（civet）都會感染 WARS，不過今年本命年的小鼠不會感染。而常見的寵物貓、狗，至今也沒有牠們會感染 WARS 的證據，不需要恐慌。
說到中間宿主和 S蛋白質，最近兩篇錯誤相當明顯的論文分別與它們有關，本文將逐一介紹。
錯誤發表一：WARS的中間宿主是……蛇？
疫情爆發後不久，一項通過同儕審查的研究宣稱找到 WARS 的中間宿主「蛇」。這篇論文的思維和分析方法都嚴重錯誤。正式昭告天下，在當下疫情熱烈，搶快發表的大競速時代，即使是同儕審查過的論文也無法保證最基本的品質。6, 7
簡單說是這樣：該論文選用的分析方法「codon usage bias（密碼子利用偏好）」達成了錯誤的結論。此分析方法儘管常見，目的卻根本不是尋找宿主。這是只會計算數字，絲毫不懂背後生物原理與概念的低級錯誤。
codon usage bias（用中文反而會讓稍有概念的人看不懂，因此使用英文）是什麼呢？遺傳密碼的核苷酸以三個為一組，一共有 64 種密碼子，卻只會對應到 20 種氨基酸；因此有時候在 DNA（或 RNA）層次上密碼子發生了改變，轉譯後的氨基酸仍然保持不變。
以脯胺酸（proline）舉例，有 4 種密碼子 CCT、CCC、CCG、CCA 對應這個氨基酸，不同生物都是用這 4 種密碼子生產脯胺酸，各種生物的比例卻不一樣。
比方說不同生物都使用這 4 種密碼子，維尼熊的比例是 6、4、3、87%，米老鼠卻是 40、15、5、40%，空心菜則是 22、28、32、18%；不同生物相異的偏好，就是所謂的密碼子—利用—偏好。
有 4 種密碼子對應氨基酸的狀況下，倘若隨機分佈，每種密碼子出現的機率應該是 4 分之 1，但是實際上往往不是隨機出現，不同生物、不同基因的同一種氨基酸，會特別傾向使用某些密碼子。
codon usage bias 不一定存在，假如存在也可能有許多不同的成因。理論上寄生於某種生物的病毒，如果自己的 codon usage bias 和宿主類似，也許能帶來一些生存上的優勢，不過這只是理論。8
重點在於，不可能光靠病毒的 codon usage bias 一種指標就判斷宿主！只用 codon usage bias 推論宿主，是對相關概念完全外行的表現；讓這種貨色正式發表，不管為什麼，都是期刊與編輯該深刻反省的責任。
若是覺得上述解釋太難看不懂，人在瑞典的博士生北歐心科學有個妙喻：
「就像說用美金就是美國人」，結果中國跟伊朗人也用美金，都被一視同仁為美國人。
WARS、SARS 與 MERS 的密碼子偏好都更接近蛇，但後兩者宿主都不是蛇
序列分析垃圾進，只會有垃圾出，沒什麼好講的。即使再退一步說，該論文設計實驗時也沒有通過最基本的假說—驗證。Robertson 和斯克里普斯研究所（Scripps Research）的 Kristian Andersen 都重新分析 WARS 的密碼子利用，一致認為該論文的結論錯誤。9
Andersen 還示範正確「假說—驗證」的作法（感謝大大無私分享！），比方說 SARS 的宿主是蝙蝠、MERS 是駱駝，假如有其他動物的偏好比蝙蝠更像 SARS，或是比駱駝更像 MERS，就表示用 codon usage bias 判斷宿主的策略行不通。
結果當然是行不通。Andersen 分析發現和不同生物相比，SARS 沒有最接近蝙蝠，MERS 也不是最接近駱駝；它們反而更接近蛇，以及不會感染的小鼠。WARS 的密碼子偏好和各種生物相比，則普遍小於兩位親戚，和蛇（以及小鼠）相對較像，但是都比不上釀酒酵母等三種「真菌」，可是真菌當然不可能是冠狀病毒的宿主！
必須注意的是，這些分析無法排除蛇是中間宿主的可能性，但是結果明確指出：
冠狀病毒的 codon usage bias 和宿主沒有明顯關係，這項指標無法用於判斷宿主。
錯誤發表二：WARS 有片段跟 HIV 有關？（該發表已撤稿）
另一份 1 月 31 日上傳，尚未正式發表的論文初稿宣稱，在 WARS 的 S蛋白質上找到 4 處插入（insertion），此部份序列沒有在其他已知的冠狀病毒中見過，卻和會導致愛滋病的 HIV 一致，不像是隨機發生。10
這項研究由於比較對象太少，所以得到完全錯誤的結論。甚至有人建議可以用來測驗生技公司員工的水平，轉貼卻毫無批評者，直接開除。在本文完成以後，該論文初稿已經被作者暫時撤回。
分析問題時，選擇比較的對象相當重要。該文只拿 SARS、WARS 和 HIV 三種病毒比較，取樣太過侷限，不可能得到有意義的分析。
Bedford 同時比對多種由蝙蝠採樣來的冠狀病毒，發現不同品系的 S蛋白質之間相比，它們序列上本來就會加加減減、多一點少一點；而 WARS 的 S蛋白質這方面並不特殊，應該是天然演化的結果。11
Bedford 首先提出，那 4 處所謂的「插入」片段序列都非常短，在非常多已知的生物基因組上也能找到 100% 符合的對象，無法證實它們來自 HIV。他接著逐一詳細分析（樓主好人一生平安！），結論是12
4 處序列中沒有任何一段，真正來自外源遺傳物質的插入。
「插入」片段都在近親身上找得到，和 HIV 無關
WARS 和來自雲南的最近親 RaTG13 相比，第一段序列「GTNGTKR」也在雲南兄弟的基因上存在。第二段「YYHKNNKS」該論文判斷為一獨特插入，卻是人為調整序列所致（提醒各位這算正常操作），事實上雲南兄弟也存在這段序列。
WARS 和 RaTG13 皆具有這兩段序列，表示它們早在兩者分家以前已經存在，不可能是 WARS 基因組上才插入的新片段。
第三段「GDSSSG」也可能受到人為調整影響，不過就算真有插入，看起來 RaTG13 也具有這段，WARS 並不獨特。
第四段「QTNSPRRA」，雲南兄弟也有前方的 QTNS ，卻沒有後方的 PRRA，表示 PRRA 大概真的是 WARS 獨自誕生的新突變，可以說它是插入，但是這麼短的序列變異常常發生，在基因組上比比皆是，毫無特殊之處。（提醒各位，WARS 的 S蛋白質和親戚的差異本來就大）
總之，Bedford 的分析明確否定了「WARS 基因組上有 4 處與 HIV 一致的非隨機插入」，這是很值得學習的一次教訓。
最類似 WARS 的雲南樣本 RaTG13 目前尚未正式發表，沒有將它加入比對，或許並非不可饒恕的大罪。但是只選取三種遺傳上差異極大的病毒直接比對（即使是 SARS 和 WARS 也超過 20% 不同），又遽下太不符合常理的偏頗結論，就是徹底失格的分子演化分析了。
資訊虛實難辨，保持判斷力！
再來一次劃重點：
- WARS 在雲南找到最近親戚，兩者非常相似。
- 中間宿主尚屬未知，現有證據與蛇無關。
- WARS 和 HIV 毫無關係。
- 目前沒有可靠證據支持陰謀論，WARS 極可能是自然演化而成。
來到本文的盡頭，不論你是已經辛苦看完一大串外星文字，或是直接跳到結尾看結論，希望都能帶給讀者最重要的訊息：
「在此大家都在搶快的時刻，資訊虛實難辨，即使同儕審查過的論文也不可盡信，更需要保持判斷力。」
參考文獻
- 尚未發表的初稿：Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential bat origin，本文完成後正式發表於 Nature 期刊：A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin
- Mining coronavirus genomes for clues to the outbreak’s origins
- China coronavirus: how many papers have been published?
- Online claims that Chinese scientists stole coronavirus from Winnipeg lab have ‘no factual basis’
- nCoV’s relationship to bat coronaviruses & recombination signals (no snakes) – no evidence the 2019-nCoV lineage is recombinant
- Hu, D., Zhu, C., Ai, L., He, T., Wang, Y., Ye, F., … & Zhu, J. (2018). Genomic characterization and infectivity of a novel SARS-like coronavirus in Chinese bats. Emerging microbes & infections, 7(1), 1-10.
- 质疑：蛇是武汉新型病毒的中间宿主吗？
- Wong, E. H., Smith, D. K., Rabadan, R., Peiris, M., & Poon, L. L. (2010). Codon usage bias and the evolution of influenza A viruses. Codon Usage Biases of Influenza Virus. BMC evolutionary biology, 10(1), 253.
- nCoV-2019 codon usage and reservoir (not snakes v2)
- Uncanny similarity of unique inserts in the 2019-nCoV spike protein to HIV-1 gp120 and Gag
- Trevor Bedford 發表於推特的初步分析
- Trevor Bedford 發表於推特的進一步分析
本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。
狐禪
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