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解码生命(ming)边界(jie)：人、禽(qin)、精(jing)、品研究(jiu)的勃兴与跨物(wu)种传(chuan)播的初探(tan)

生(sheng)命，在不(bu)同(tong)的形态和演(yan)进轨(gui)迹中，编织出(chu)了(le)一(yi)幅(fu)波澜(lan)壮阔(kuo)的画(hua)卷。而在这(zhe)幅画(hua)卷中(zhong)，人类(lei)、禽(qin)类(lei)、以(yi)及(ji)更(geng)为(wei)广(guang)泛意义(yi)上的(de)“精”（微(wei)生(sheng)物、寄生(sheng)虫等(deng)）与“品”（各类(lei)动(dong)植物(wu)及其衍(yan)生(sheng)物）之(zhi)间的互(hu)动，构成了其中最(zui)为复杂而引(yin)人入(ru)胜的(de)篇章(zhang)。近(jin)年来(lai)，“人一禽(qin)一(yi)精(jing)一品”的研究范式，以其(qi)跨(kua)越物种界(jie)限的视(shi)角(jiao)，正在(zai)以前所未(wei)有(you)的深度(du)和广度(du)，揭示(shi)着(zhe)生命协(xie)同(tong)演(yan)进的奥秘，尤(you)其是(shi)在跨(kua)物种(zhong)传播机制的(de)探(tan)索上(shang)，更是取得了(le)令(ling)人瞩目的新进展。

“人一(yi)禽(qin)”的研(yan)究，最早(zao)可以追(zhui)溯到对禽流感(gan)等由(you)禽类传播(bo)给人类的(de)疾病的认(ren)知(zhi)。从(cong)最初(chu)的(de)对(dui)高致(zhi)病(bing)性(xing)禽流(liu)感病毒的(de)监测(ce)与(yu)防控，到(dao)如今(jin)对病(bing)毒变(bian)异、宿(su)主适(shi)应性(xing)以及(ji)传(chuan)播途(tu)径(jing)的精细化(hua)研究(jiu)，科学家们已经(jing)构建起(qi)了(le)一(yi)个(ge)初步的框架。我(wo)们认识到，禽类作(zuo)为许多病毒(du)的天然(ran)宿(su)主，其(qi)广泛(fan)的(de)迁(qian)徙和(he)密集的养(yang)殖，为(wei)病毒的传播和(he)演变提供(gong)了天(tian)然的(de)温床。

而(er)一(yi)旦这些(xie)病毒获(huo)得感(gan)染人类的(de)能力(li)，就(jiu)可(ke)能引(yin)发(fa)严重的公共(gong)卫生危机，正如(ru)H5N1、H7N9等病(bing)毒所(suo)警(jing)示的那(na)样。

将视(shi)野从“禽”扩展到更(geng)广(guang)泛的“精”与“品(pin)”，研究的深度和(he)复杂(za)性便(bian)呈指(zhi)数级(ji)增(zeng)长(zhang)。“精”的(de)概念，涵盖(gai)了病(bing)毒(du)、细(xi)菌(jun)、真菌、寄(ji)生虫等各类(lei)微(wei)生物和微(wei)小生(sheng)物。它们与宿主(zhu)之间(jian)的关(guan)系，远(yuan)比我们想象的(de)要复(fu)杂(za)得(de)多。许(xu)多微生物与宿(su)主之间存在着共生(sheng)关(guan)系，共同(tong)演化，相(xiang)互(hu)依(yi)存(cun)。

但与此一些(xie)“不(bu)速之客”却可能(neng)悄无声息(xi)地从(cong)一个(ge)物种迁(qian)移(yi)到(dao)另(ling)一(yi)个(ge)物种(zhong)，引(yin)发新的(de)疾病。例如，一些肠道(dao)微生物的转(zhuan)移(yi)，可能(neng)改(gai)变宿主的(de)代(dai)谢能(neng)力，甚(shen)至影响(xiang)其免疫(yi)系(xi)统。

“品”则更加(jia)宽泛(fan)，包(bao)括(kuo)了各(ge)种动(dong)植物(wu)以及(ji)它们衍(yan)生的(de)产(chan)品。从(cong)我(wo)们(men)日常(chang)食(shi)用的肉类、蛋类，到(dao)自然界中(zhong)野生(sheng)动物(wu)的皮(pi)毛(mao)，再(zai)到用(yong)于医(yi)药(yao)、科研的(de)生(sheng)物(wu)材料(liao)，都可能成(cheng)为病(bing)原(yuan)体传播(bo)的(de)载体。研究“品(pin)”与(yu)病原(yuan)体传播(bo)的关(guan)联，不仅(jin)是(shi)对直(zhi)接(jie)接(jie)触的野生动物的(de)关(guan)注，更(geng)包括(kuo)了对(dui)整个生物(wu)供应(ying)链的(de)审(shen)视。

例如(ru)，一(yi)些(xie)食品(pin)加工(gong)过程(cheng)中(zhong)的不当操(cao)作(zuo)，可能(neng)导致(zhi)病原体在不同批(pi)次产品之间(jian)传播；而对(dui)野生(sheng)动(dong)物(wu)的(de)非法贸(mao)易和(he)消(xiao)费(fei)，更是(shi)将(jiang)人(ren)类置于与(yu)未知病原体(ti)直(zhi)接接触的(de)高风(feng)险境(jing)地。

跨(kua)物种(zhong)传播(bo)，顾(gu)名思义(yi)，是指(zhi)病原体从(cong)一个物种传播(bo)到另一个(ge)物种(zhong)。这个(ge)过程并(bing)非(fei)简单(dan)的“点(dian)对点(dian)”的转移(yi)，而是涉(she)及一系(xi)列复(fu)杂(za)的(de)分(fen)子(zi)、细胞和(he)生态(tai)学(xue)机制。例(li)如，病(bing)毒(du)需要(yao)能够识别并(bing)侵入(ru)新的(de)宿(su)主(zhu)细胞(bao)，逃避新的(de)宿主的免(mian)疫(yi)系统，并在(zai)其中(zhong)复制(zhi)传(chuan)播(bo)。这(zhe)个过程往(wang)往需(xu)要(yao)病(bing)毒基(ji)因组(zu)发生一系(xi)列的(de)突(tu)变，以适应新(xin)的(de)环(huan)境。

这(zhe)其(qi)中，基(ji)因重组(zu)、基因漂移(yi)以(yi)及(ji)适应性演化等(deng)机制，都扮演着至(zhi)关(guan)重要的角色。

例(li)如，研(yan)究(jiu)发(fa)现，许多病(bing)毒的(de)表面(mian)蛋(dan)白(bai)，是(shi)其(qi)与宿(su)主细胞受体结合的(de)关键(jian)。这些蛋白的结(jie)构(gou)和(he)功能(neng)，会(hui)随(sui)着(zhe)病毒的(de)演变(bian)而发生改(gai)变。一些微(wei)小的结构(gou)性变(bian)化，就可能(neng)使(shi)得病(bing)毒原本只感(gan)染某(mou)种(zhong)动(dong)物，突然获得了(le)感染(ran)人(ren)类(lei)的(de)能(neng)力。而“精”（如寄生(sheng)虫）的(de)跨物种传播(bo)，则可能(neng)涉(she)及更复杂(za)的生命(ming)周期(qi)，例如(ru)需要(yao)中间宿主(zhu)的参(can)与。

“人一禽(qin)一精一品(pin)”的研(yan)究，正(zheng)是试(shi)图(tu)将(jiang)这些(xie)分散(san)的观(guan)察和(he)研究整(zheng)合(he)起来(lai)，构建一个更加(jia)宏观(guan)和动态的(de)视角。我们(men)不(bu)再(zai)仅(jin)仅(jin)关注单(dan)一(yi)的(de)病原体或(huo)单(dan)一(yi)的(de)宿主(zhu)，而是(shi)将(jiang)目光投(tou)向了整个(ge)生态(tai)系(xi)统。通过对基因组(zu)学(xue)、蛋白质组(zu)学(xue)、宏基(ji)因组(zu)学等(deng)前(qian)沿技术(shu)的应(ying)用，科(ke)学(xue)家们能够以(yi)前(qian)所未有(you)的精(jing)度解(jie)析病(bing)原体(ti)与其(qi)宿主(zhu)之间(jian)的相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。

例如，通过对(dui)大量(liang)野生动物(wu)和人类的基因组进(jin)行测(ce)序，我(wo)们可以追(zhui)踪病(bing)毒的起(qi)源和演(yan)化路(lu)径，识(shi)别出(chu)潜(qian)在(zai)的“溢出”事(shi)件，并评估其(qi)传(chuan)播的(de)风险(xian)。

在“人一禽”领(ling)域，对(dui)禽(qin)流感病毒的研(yan)究已经进(jin)入了(le)深入解析其在(zai)禽类宿主(zhu)中的(de)复制、传(chuan)播和变(bian)异机制的(de)阶段。科学(xue)家们利用(yong)分子生物学手(shou)段，揭示(shi)了病毒(du)基(ji)因组(zu)的(de)哪些区域(yu)最容易发(fa)生(sheng)变异，以及(ji)这(zhe)些变(bian)异如(ru)何影(ying)响病毒的毒力(li)、传播(bo)力和免疫(yi)逃逸(yi)能力(li)。对不同(tong)禽(qin)类宿(su)主之(zhi)间病(bing)毒的交换(huan)和重(zhong)组，以及病(bing)毒如何(he)适应陆(lu)地哺(bu)乳动物（包(bao)括(kuo)人类）的(de)细胞(bao)环境(jing)，也成为了(le)研究的(de)重点。

更(geng)进一步(bu)，当我们(men)将“精”和“品”纳入考量(liang)，研究的触(chu)角便(bian)延伸(shen)到(dao)了(le)更广阔(kuo)的领域(yu)。例如(ru)，某(mou)些真菌，可能在特定的(de)动植物体(ti)内(nei)繁(fan)殖，而(er)当人类接(jie)触到这(zhe)些(xie)被(bei)真(zhen)菌感染(ran)的动植(zhi)物或其产(chan)品时，就可能(neng)发生感(gan)染(ran)。又(you)如，某些(xie)寄(ji)生(sheng)虫，其生命(ming)周(zhou)期(qi)可能涉(she)及多(duo)种宿(su)主，包(bao)括昆(kun)虫、哺(bu)乳(ru)动物，最终(zhong)也(ye)可能感(gan)染(ran)人类。

这些(xie)复杂(za)的生(sheng)命周(zhou)期(qi)和(he)传播(bo)途径，为病原体(ti)的跨物种(zhong)传播(bo)提(ti)供(gong)了更(geng)多的(de)机(ji)会(hui)。

“人一(yi)禽一(yi)精一(yi)品”的(de)研究，不仅仅是(shi)对疾病发生(sheng)机(ji)制(zhi)的探索(suo)，更是(shi)对生(sheng)命多样性(xing)及其(qi)相(xiang)互(hu)关系(xi)的深刻反(fan)思。我(wo)们(men)认识到(dao)，人类(lei)自身的健康，与(yu)我们(men)所处(chu)的生(sheng)态环境(jing)、与其他物种(zhong)的关(guan)系，是密(mi)不可分的(de)。保(bao)护生(sheng)物多(duo)样(yang)性(xing)，维护(hu)生态(tai)系(xi)统(tong)的稳(wen)定，不仅(jin)是(shi)为了(le)自然的和(he)谐，更(geng)是为了(le)人(ren)类自身的可(ke)持(chi)续(xu)发展(zhan)。

深(shen)度解析(xi)跨物(wu)种(zhong)传播(bo)机制(zhi)：分子、细胞(bao)与(yu)生态(tai)的交响(xiang)曲(qu)

在前(qian)沿研究(jiu)的推(tui)动下(xia)，我们对病(bing)原体跨物(wu)种传播(bo)的(de)机制(zhi)有了更(geng)为细(xi)致(zhi)和深入的(de)理解。这并非单一(yi)维(wei)度的(de)过程，而是(shi)分子(zi)、细胞、宿主(zhu)以(yi)及生态环(huan)境等多个层(ceng)面协(xie)同作用(yong)的(de)结果(guo)，宛(wan)如一(yi)曲(qu)精密(mi)而复杂的(de)生命(ming)交响(xiang)曲(qu)。

在分子(zi)层面，病毒和细菌的基(ji)因(yin)组变(bian)异是跨物种传(chuan)播的基石。病毒(du)，特别是RNA病(bing)毒，其(qi)复制过程中错(cuo)误率较高(gao)，这(zhe)使(shi)得它们(men)能(neng)够(gou)快(kuai)速地(di)产(chan)生(sheng)新的变(bian)异株。这些变(bian)异可(ke)能(neng)发生在(zai)编码(ma)病毒表面(mian)蛋白（如流(liu)感病(bing)毒的血(xue)细(xi)胞凝集(ji)素(su)HA和(he)神(shen)经氨(an)酸酶NA）的基(ji)因上(shang)。例如(ru)，HA蛋(dan)白(bai)负责(ze)识别(bie)并结合宿(su)主细胞表面的受体(ti)。

如(ru)果病毒(du)的HA蛋白发生突(tu)变，使其能够识(shi)别并高效结合(he)人类(lei)细(xi)胞表面的受(shou)体，那么它(ta)就获得了感(gan)染(ran)人类的能力。这(zhe)种受体(ti)结合的亲和力，是跨物(wu)种(zhong)传(chuan)播的(de)“第一(yi)道门槛”。

不(bu)仅仅(jin)是病毒，细(xi)菌也(ye)通过(guo)水平基因(yin)转移(yi)（HorizontalGeneTransfer,HGT）获(huo)得新的(de)基(ji)因，从而(er)改变(bian)其致病性(xing)和宿(su)主适应(ying)性(xing)。HGT可以(yi)通过(guo)接合、转化(hua)、转(zhuan)导等多(duo)种方(fang)式(shi)实(shi)现，使(shi)得(de)细(xi)菌能够快速地(di)获得抗生素耐药(yao)性、毒力因子等关(guan)键基因，甚(shen)至跨越物(wu)种壁(bi)垒。

细(xi)胞(bao)层面的(de)互动同(tong)样至关(guan)重要(yao)。病(bing)原体需要能够(gou)成(cheng)功进(jin)入新的宿(su)主细(xi)胞，并(bing)在其(qi)中(zhong)复(fu)制。这涉及到病原(yuan)体与宿主细(xi)胞表面(mian)受体的(de)结(jie)合(he)，以及随后通过内(nei)吞(tun)作用(yong)或直接(jie)融合(he)等方式进(jin)入细胞(bao)内(nei)部。一旦(dan)进入细胞(bao)，病(bing)原体需(xu)要克服(fu)宿(su)主的(de)先(xian)天免(mian)疫(yi)和(he)适(shi)应(ying)性免(mian)疫(yi)的防御机(ji)制(zhi)。有(you)些病(bing)原(yuan)体能(neng)够抑制(zhi)宿主的免疫反应，例如(ru)通过(guo)编(bian)码干(gan)扰(rao)蛋(dan)白来(lai)阻断(duan)宿主细胞的(de)信号(hao)通路，或(huo)者通(tong)过改(gai)变表面抗(kang)原(yuan)以(yi)逃避(bi)免疫系(xi)统(tong)的识别。

以(yi)流感病毒(du)为例，其进入人(ren)类细胞的关键(jian)在于(yu)HA蛋(dan)白能否(fou)与人(ren)类细胞表(biao)面的(de)唾液(ye)酸受(shou)体结合。不(bu)同禽(qin)类和人(ren)类(lei)的唾(tuo)液(ye)酸(suan)结构(gou)存(cun)在(zai)差异，病(bing)毒(du)HA蛋(dan)白的氨基酸序列(lie)改(gai)变(bian)，会(hui)影(ying)响其(qi)对这(zhe)些唾液酸(suan)的结合(he)特异性。而病毒(du)成(cheng)功(gong)感染人类后，还需要在(zai)人类(lei)气道(dao)上皮(pi)细(xi)胞(bao)中(zhong)高(gao)效复(fu)制，并能够(gou)从感染细(xi)胞中(zhong)释放(fang)出来(lai)，感染(ran)新(xin)的细(xi)胞(bao)。

宿主(zhu)层面的因素，如(ru)宿主的(de)免疫(yi)状(zhuang)态、遗(yi)传(chuan)背景(jing)、年龄以及(ji)是否存在(zai)其(qi)他共(gong)存疾(ji)病，都(dou)会影响病(bing)原(yuan)体(ti)跨物种传(chuan)播的(de)效(xiao)率和疾病的严重程度。例(li)如，免疫(yi)功能(neng)低下的(de)人(ren)群(qun)更(geng)容易受(shou)到病(bing)原(yuan)体的(de)感染，并(bing)且(qie)可(ke)能(neng)发展出更(geng)严重的疾病(bing)。

生(sheng)态层面的因素(su)，则为跨物(wu)种传(chuan)播提供了(le)宏观的舞台。栖息地(di)的(de)破坏(huai)、生物多(duo)样性(xing)的降低、野(ye)生动物(wu)贸(mao)易、集(ji)约化畜牧业以(yi)及气(qi)候变化，都(dou)可能增加(jia)人、禽(qin)、精、品之(zhi)间的接触频(pin)率，从(cong)而提高病原(yuan)体跨物种传(chuan)播的(de)风险。

例如，随着人类(lei)活动范围的扩(kuo)大，对(dui)野生(sheng)动物(wu)栖息地的(de)侵(qin)占(zhan)，使得人(ren)类与野生动(dong)物的接触(chu)更加频繁(fan)，增加了“溢(yi)出”事(shi)件(jian)发(fa)生的可(ke)能性。野(ye)生动(dong)物(wu)市场(chang)上(shang)，多(duo)种物(wu)种被密(mi)集地(di)关养在(zai)一(yi)起，为病(bing)原体的(de)交叉感(gan)染(ran)和(he)重(zhong)组提(ti)供(gong)了绝佳(jia)的“孵化器(qi)”。集(ji)约(yue)化养(yang)殖场(chang)，虽然提高(gao)了(le)生(sheng)产效(xiao)率，但(dan)也(ye)可(ke)能成(cheng)为病(bing)原体快速传(chuan)播和变异的(de)温床。

“人(ren)一禽一精一(yi)品”的(de)综合(he)研究，正(zheng)是(shi)致力(li)于将(jiang)这些(xie)分散(san)的分(fen)子(zi)、细胞、宿(su)主和生(sheng)态(tai)学的要素(su)联系起来(lai)，构建一个全面(mian)的风(feng)险(xian)评估(gu)框(kuang)架(jia)。例(li)如，通过对(dui)特定野(ye)生动物种(zhong)群中的(de)病毒(du)进行基因组监(jian)测，我们可以预测(ce)其是否有可(ke)能发(fa)生“溢(yi)出”事(shi)件，并评估其潜(qian)在(zai)的致病性和(he)传(chuan)播(bo)能力。

对家禽养殖(zhi)场(chang)中(zhong)病(bing)毒的监(jian)测，则有(you)助于及时(shi)发现(xian)新的变异株，并(bing)采取(qu)防控(kong)措施。

研(yan)究(jiu)还关(guan)注中(zhong)间宿主的作用(yong)。许多跨物种(zhong)传播并非直(zhi)接发(fa)生，而(er)是(shi)需要一(yi)个(ge)或多个(ge)中间(jian)宿主(zhu)的参(can)与。例(li)如，某些寄(ji)生虫需(xu)要通过蚊子(zi)或蜱虫(chong)等媒介(jie)传播。理(li)解这些(xie)媒介的(de)生态学(xue)特性(xing)、分布范围(wei)以及与(yu)不(bu)同宿(su)主之(zhi)间的互动(dong)关(guan)系(xi)，对于(yu)预测(ce)和控(kong)制疾(ji)病传(chuan)播(bo)至关重要。

近(jin)年来，宏(hong)基(ji)因组(zu)学的(de)兴起，为我(wo)们理解微生物(wu)群落(luo)的组(zu)成及其在不(bu)同物种(zhong)间(jian)的迁移提供(gong)了(le)强(qiang)大(da)的工具。通过对(dui)动(dong)物粪(fen)便、口(kou)腔黏膜(mo)、血液等样(yang)本(ben)进行宏基(ji)因(yin)组测(ce)序(xu)，我们可(ke)以全面了解其(qi)携带的(de)微生物群落(luo)，并(bing)追踪微生物在(zai)不同(tong)个体和(he)物(wu)种间(jian)的动态变(bian)化。这有助(zhu)于我(wo)们发现新(xin)的潜(qian)在病原体(ti)，以及了(le)解(jie)健康(kang)微生(sheng)物(wu)群落对宿(su)主抵御病(bing)原(yuan)体入(ru)侵的作用。

总而言之(zhi)，跨(kua)物种传(chuan)播机制(zhi)的(de)解析(xi)，是一项涉(she)及多(duo)学科(ke)、多(duo)维度的(de)复杂工程。从基(ji)因层面的(de)精细变异(yi)，到细胞(bao)层(ceng)面的(de)侵染(ran)与逃(tao)逸，再到宿主与(yu)生态层面(mian)的相(xiang)互(hu)作(zuo)用，每一(yi)个(ge)环节(jie)都可能成为病(bing)原体(ti)跨越(yue)物种(zhong)界(jie)限(xian)的关(guan)键(jian)。对(dui)这(zhe)些机制的深度(du)理(li)解，不(bu)仅(jin)有助于我们(men)更(geng)好(hao)地(di)预测和(he)防控(kong)未来的新(xin)发传(chuan)染病，也为(wei)我们(men)理解(jie)生命进化的(de)奥秘提(ti)供了(le)宝贵的视(shi)角，并最(zui)终指(zhi)向(xiang)更加健康(kang)和(he)可(ke)持续的人(ren)类(lei)未来。

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图片来源：每经记者 陈文 摄

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