人造病毒怎么造？它安全嗎？

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病毒是一種古老的微小非細胞生物，在世界上還沒有人類的時候，病毒就已經存在。病毒在歷史上曾對人類造成了無數次重大傷害，人類與病毒的斗爭從未停歇。

今天，我們雖然還不能徹底戰勝病毒，但已逐漸摸索到了病毒的特性，開始用各種手段阻止病毒的侵害，并且科學家已經初步具備制造人造病毒的能力。

逆向遺傳技術合成病毒

人造病毒可以分為合成病毒和重組病毒兩類，如果你對這兩個詞語感到陌生，那將病毒替換成DNA也許你會熟悉一些。近年來，DNA的合成和重組已不是新鮮事，而人造病毒本質上就是制造一些新的病毒DNA（或RNA）。

發生于1918年的“西班牙大流感”，當時席卷了整個世界，在一年半的時間里，造成了數千萬人死亡。但這個“死神”在收割了這么多人的生命后就藏了起來，人們并沒有看到它的長相，也不知道它到底是誰。

直到1933年，英國科學家才分離出第一個人類流感病毒，并命名為H1N1，從此人們才知道流行性感冒是由流感病毒造成的。

2002年10月，美國國防病理中心與紐約西奈山醫學院的微生物學家合作，開始嘗試重建病毒。在一個實驗中，他們成功制造了一種含有兩個“1918病毒”基因的病毒。2005年10月5日，研究人員宣布“1918病毒”的基因序列已經被重組。

病毒是如何被重建的

以流感病毒為例，它由RNA與蛋白質構成，遺傳物質是RNA。RNA在逆轉錄酶（RNA的DNA聚合酶）的作用下轉變為互補DNA（cDNA），新合成的cDNA指導蛋白質的合成。研究人員從當年病人的尸體中提取了病毒的cDNA，采用逆向遺傳技術，用逆轉錄酶識別cDNA，并根據它的序列合成了對應的RNA，得到的RNA片段與1933年英國科學家分離出的流感病毒的RNA非常相似。

利用人工合成的RNA，科學家終于重建了“西班牙大流感”的病毒。

通過提取或合成病毒的cDNA來重新合成RNA病毒，是第一種制造人造病毒的方法。許多科學家用這種方法合成了多種病毒，比如脊髓灰質炎病毒。2002年，美國紐約州立大學的生物學家切洛用這種方法合成了一種毒性更低的脊髓灰質炎病毒。這種病毒可以作為疫苗使人體產生抗體，降低了該病的發病率。

基因編輯改造病毒

與合成病毒相比，用基因編輯的方法改造天然病毒，是一種更有針對性也更簡單的方法，可以制造出感染對象、感染性和致病性等都不同的新型病毒。

許多常見的病毒都有“孿生兄弟”，它們彼此之間很相似，但是可能僅僅是一段或幾段氨基酸的不同就決定了它們的“眼光”不一樣。比如皰疹病毒，是一種只“青睞”人類的病毒，不會感染其他動物。這樣，科學家就不能用動物實驗來尋找治療藥物，但通過改造它的一些蛋白質，可以讓它獲得感染動物的能力。

葡萄牙醫藥分子研究所的佩德羅·西馬斯博士運用基因編輯方法，將皰疹病毒中與人體細胞結合的蛋白質改造成另一種只能與小鼠細胞結合的蛋白質，改造后的皰疹病毒就只“青睞”小鼠，而不會再感染人類。

科學研究的危險游戲

知道了制造人造病毒的方法，你可能會想，雖然我們最開始制造病毒是為了找到它的原型并尋找對抗它的方法，但是如果制造出的是一種我們從未見過或已經打敗的病毒，我們對它沒有絲毫的免疫力，這不是太可怕了嗎？

1979年，世界衛生組織宣布，通過接種天花疫苗，人類徹底戰勝了天花這一疾病，自然界已不存在天花病毒。此后我們也不再接種天花疫苗了，這也意味著人類對天花病毒不再具有免疫力。

可是2017年，加拿大艾伯特大學的一個研究小組宣稱，他們合成了一種與天花病毒同源的馬痘病毒。雖然這個病毒同樣是作為疫苗使用的，它可以讓小鼠獲得抵抗水痘病毒的免疫力;但是，就連研究小組成員都承認它具有風險。因為當它被使用到人體中時，誰也不知道會不會使人們患上新型天花，再次出現尸殍遍野的慘象。

2003年，曾在全球傳播的SARS病毒具有多種“孿生兄弟”。2016年，美國北卡羅來納大學的病理學家維埃特·梅納雷在小鼠體內找到一種SARS的“孿生兄弟”，它本身不感染人體。但梅納雷在這種病毒的基因組中加入了編碼SARS與人體細胞結合的蛋白質的基因，制造了一種被稱為SHC014的重組病毒，使它獲得了感染人體的能力，人體細胞對它完全沒有免疫力。

人造病毒與P4實驗室

可以想見，如果人造病毒從實驗室中“跑”出來，將掀起一場多么可怕的災難。那么，人造病毒會“跑”出來嗎？

為了治療疾病，我們必須研究病毒，但是因為病毒具有傳染性和致病性，我們不能在普通的實驗室里研究，只能在生物安全等級最高的P4實驗室中研究。

生物安全實驗室是有等級劃分的，按照研究對象的危險程度分為四類：BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4。BSL是指Biosafety Level，即生物安全等級，等級越高，意味著防護級別越高，就能研究具有更大傳染性和危害性的病原體。不同級別的實驗室需要不同級別的保護，根據各級實驗室的安全設備和個體防護注意事項又分為P1、P2、P3、P4（P代表英文Protection，防衛和防護的意思）。

研究人員進入P4實驗室就像進入ICU一樣要全副武裝，穿上一套像宇航服一樣的防護服，身體的各個部位都被封鎖在里面，在衣服里充入高壓氣體防護層，還要在出入時噴灑化學藥水消毒。

實驗室內部有呼吸管，它們與防護服相連，向科研人員輸送潔凈的空氣，研究人員在防護服內進行呼吸，完全隔絕外界空氣。實驗室的廢氣和廢液需要經過兩級高效過濾器處理才能排放，感染性材料和被污染的器具等固體污染物要經過高壓蒸汽滅菌處理，再運到專業醫療廢棄物公司做無害化焚燒處理。在這樣的嚴防死守下，病毒基本沒有“逃離”的可能性。

人造病毒會成為生物武器嗎

排除了無意逃離的可能，會不會有“瘋狂科學家”故意釋放病毒做人體實驗，或者某些國家用人造病毒作為生物武器呢？目前來看，這種可能性也不大。雖然許多國家和科學家都具備制造人造病毒的能力，但是還不具備制造針對某些人種或某一類人的病毒的能力，也就無法控制制造出的病毒的傳染性和殺傷力。

其實，在人類種群中，不同人種的基因組僅有不到0.01%的差異，再加上不同人種間常常通婚，使得人種之間的基因差距更小;而且病毒的遺傳物質很小也很不穩定，發生突變的速度比人類快得多。在這樣的情況下，如何保證設計出的病毒能僅針對某些種族或人群呢？在此情況下，如果仍有人堅持制造“人種滅絕病毒”，他們必將自食惡果。