2020年6月11日之前，北(běi)京已連續56天無新增新冠病例。然而就在此時，北(běi)京新發地市場突然出現了1例新冠病毒感染者，并且引發了一(yī)波疫情。他是從何處感染了新冠病毒？來自中(zhōng)國的科學團隊展開(kāi)了追蹤。

在中(zhōng)國醫學科學院病原生(shēng)物(wù)學研究所、北(běi)京地壇醫院、清華大(dà)學、北(běi)京市疾病預防控制中(zhōng)心、北(běi)京大(dà)學、中(zhōng)國科學院北(běi)京基因組研究所等的共同努力下(xià)，科學家最終将“疑兇”鎖定在境外(wài)冷鏈進口食品上。這也是中(zhōng)國科學家第一(yī)次提出新冠病毒可能在冷鏈中(zhōng)傳播的發現。随後，在國内多個地區也都發現在冷鏈食品表面檢測出新冠病毒核酸，并且中(zhōng)國疾控中(zhōng)心在青島在冷鏈食品的表面分(fēn)離(lí)出新冠病毒。所以這也從另一(yī)個方面提示冷鏈食品在新冠病毒傳播中(zhōng)的重要性。

近日，中(zhōng)國醫學科學院-北(běi)京協和醫學院副院長王健偉在北(běi)京舉行的2020未來科學大(dà)獎周“病毒與人類健康”主題論壇上詳解了這背後的發現之旅。

王健偉表示，2020年6月11日的病例發現以後，通過對患者軌迹的追溯，北(běi)京有關部門對他的密切接觸者和接觸的環境樣本進行了檢測。發現兩份來自新發地農貿市場的樣本是新冠病毒的核酸檢測陽性。在這個基礎上，對新發地進行了擴大(dà)檢測，在538份樣本中(zhōng)檢測出45份呈陽性。所以這就提示新發地在疫情發生(shēng)中(zhōng)發揮重要的作用。因此，北(běi)京市有關部門在2020年6月13号果斷關閉了新發地市場。市場關閉以後，在全市采取了嚴格的管控措施，病例數量迅速下(xià)降，到2020年7月初，基本上沒有新發的病例，疫情得到了有效的控制。

新發地是北(běi)京最大(dà)的農貿市場，有超過5000以上的攤位，每天的客流量有5萬以上，它的疫情得到了高度重視。北(běi)京市有關部門對新發地的員(yuán)工(gōng)進行了篩查，發現在3300多位員(yuán)工(gōng)當中(zhōng)有169位是新冠病毒核酸陽性。在關閉市場之前，從5月底到關閉市場之前的10多天中(zhōng)，有55萬顧客到訪過新發地。通過對他們的追蹤，發現有103例是新冠病毒陽性。在這個基礎上，對全市1000萬人進行了篩查，發現96人是陽性。截至2020年7月10日，總共發現了368名感染者。

“确定感染之後我(wǒ)們就需要回答幾個問題”，王健偉稱，“第一(yī)就是病毒是什麽時候進入新發地市場的？我(wǒ)們把所有的病例做一(yī)個時間的分(fēn)布，因爲新冠病毒感染的潛伏期一(yī)般在14天以内，所以從6月初的病例往前推，我(wǒ)們推斷應該是在5月底，這個病毒侵入到了市場中(zhōng)。橙色的代表市場的員(yuán)工(gōng)，黃色代表市場的顧客，藍(lán)色的病例代表沒有市場接觸史的感染者，但是他們都是這些病例的密切接觸者。這些病例基本上都和新發地有直接或間接的關系，所以新發地是這次疫情唯一(yī)的來源。”

在這個基礎上需要進一(yī)步回答：既然新發地是疫情的來源，那麽它的源頭是在哪裏？北(běi)京市有關部門對新發地内環境樣本和從業人員(yuán)進行了檢測，包括交易大(dà)廳的負一(yī)層，檢測了584個人，其中(zhōng)有122人是陽性，陽性率高達20.9%。市場上的其他廳檢測了2727人，47人陽性，陽性率隻有1.7%。所以交易大(dà)廳引起了高度的關注。交易大(dà)廳分(fēn)成幾個區，包括海鮮區、展櫃區、豆制品區和牛羊肉區。通過對這幾個區的分(fēn)析發現，海鮮區的檢出率是最高的，高達50%以上。而且按照每個攤位的檢出率來看，S14号攤位的檢出率是最高的。“我(wǒ)們對一(yī)些攤位的環境樣本和人員(yuán)樣本都進行了檢測，發現有14個攤位的工(gōng)作人員(yuán)和環境樣本都是陽性的，所以我(wǒ)們就把這14個攤位作爲研究的重點。”

因爲北(běi)京當時沒有疫情傳入，而且在這之前也沒有發現感染者，所以病毒極有可能是從新發地的環境當中(zhōng)來的，因此科研團隊就對這些攤位進行了重點的研究。對2020年5月下(xià)旬到6月12日之前到訪的這14個攤位的3200多名顧客進行了抗體(tǐ)的檢測，發現有5位顧客的抗體(tǐ)是陽性的，而恰好這5位顧客在5月30日和31日都到訪過S14這個攤位，而且這5個人和他的密切接觸者，14天内都沒有到訪過其他的中(zhōng)高風險地區，也沒有接觸過來自中(zhōng)高風險地區的人員(yuán)，所以可以排除是外(wài)來的感染。在這個基礎上，科學家對他們到訪的攤位進行了研究。顯示S14攤位感染的比例是最高的，7個員(yuán)工(gōng)全部都感染了，而且抗體(tǐ)的陽性率也是最高的。另外(wài)，從發病的時間來看，他們的發病時間在發病的感染者當中(zhōng)也是比較早的。這個攤位的所有工(gōng)作人員(yuán)14天以内都沒有到訪過其他的中(zhōng)高風險地區，也沒有接觸過來自中(zhōng)高風險地區的人員(yuán)，所以提示S14攤位可能是感染的源頭。

王健偉表示，接下(xià)來需要确認的是，既然是環境樣本可能造成暴露，那麽病毒是從哪兒來的呢？把流行病學和測序技術相結合的基因組流行病學，對于追蹤傳染的來源是一(yī)個非常有用的工(gōng)具。但在環境樣本中(zhōng)，病毒的含量是特别低的，而且樣本量又(yòu)非常大(dà)，通過高通量測序有一(yī)定困難。“所以，我(wǒ)們在北(běi)京大(dà)學謝曉亮教授的支持下(xià)，清華大(dà)學王建教授的團隊也開(kāi)發了一(yī)種基于SHERRY的Minerva技術，通過這個技術可以把文庫構建的速度縮短到5個小(xiǎo)時以内，測序的速度更加快捷；另外(wài)，還建立了基因組富集的方法，使載量很低的樣本能夠得到有效測序。”

王健偉介紹，基于這樣一(yī)個技術體(tǐ)系，科學家通過合作，對110份新冠病毒陽性的感染者和環境樣本進行了病毒基因組測序，得到了72條高質量的全基因組序列，包括56條感染者的基因組序列和16條環境樣本的基因組序列。環境樣本的病毒載量都是非常低的，“但是通過這樣的方法我(wǒ)們也得到了它的全序列。對于這個序列進行分(fēn)析發現，每一(yī)條序列上都有8個突變的位點，有53%的序列隻有這8個突變，其餘的序列還有其他一(yī)些突變，這就說明這些突變是單一(yī)的來源，從病毒基因組的層面也證明新發地的感染是單一(yī)來源的。“

在這個基礎上王健偉等科學家做了病毒的進化樹(shù)分(fēn)析，“就像我(wǒ)們排家譜一(yī)樣，看看誰跟誰更近。在那個時間段，在吉林和黑龍江也有疫情，但是我(wǒ)們發現，來自北(běi)京新發地的序列和北(běi)京在3月份之前流行的毒株、當時在黑龍江和吉林流行的毒株都是不一(yī)樣的，但是和在國外(wài)流行，特别是在歐洲等地流行的毒株突變位點是相同的，說明這個毒株不是來自于國内，而是來自于境外(wài)。那麽境外(wài)是從哪兒來的？因爲市場裏面有兩個攤位是售賣三文魚的，其中(zhōng)S14攤位是自己在市場内切割，這兩個攤位中(zhōng)的另外(wài)一(yī)個攤位沒有病例，而S14攤位員(yuán)工(gōng)全部感染，并且他們賣的商(shāng)品中(zhōng)隻有三文魚是從境外(wài)進口的。”

爲了進一(yī)步追溯感染的來源，科學家對三文魚進行了檢測。攤位在5月30号曾經購入了一(yī)家公司的三文魚，這個三文魚是從境外(wài)進口的。對市場内所有的三文魚的供應商(shāng)倉庫的3000多份三文魚進行了檢測，發現有6份是陽性，而其中(zhōng)5份是來自X公司。因爲5月30号S14号攤位購入的三文魚已經賣完了，所以很遺憾，無法得到魚的樣本。但是科學家從一(yī)份沒有開(kāi)封的魚體(tǐ)表面，通過測序得到了覆蓋55%的基因組序列。通過比對發現這個序列，和前面在新發地測得的流行毒株的序列是一(yī)緻的，也有這些相同的基因突變的位點。“所以這就提示，盡管我(wǒ)們因爲樣本原因沒有分(fēn)離(lí)到這個病毒，無法證明它的感染性，但是可以提示進口的冷鏈食品可能是病毒的傳播載體(tǐ)。這也是第一(yī)次提出了這樣的一(yī)個發現。随後在國内多個地區也都發現在冷鏈食品表面檢測出新冠病毒核酸，并且中(zhōng)國疾控中(zhōng)心在青島在冷鏈食品的表面分(fēn)離(lí)出新冠病毒。所以這也從另一(yī)個方面提示冷鏈食品在新冠病毒傳播中(zhōng)的重要性。”

在新發地新冠病例的溯源中(zhōng)，宏基因組技術發揮了巨大(dà)的作用。

王健偉表示，近年來，高通量的宏基因組測序技術逐漸得到了應用，并且發揮了重要的作用，特别是在病原體(tǐ)的診斷當中(zhōng)，發揮“一(yī)錘定音”的作用。宏基因組技術用于病原體(tǐ)的檢測有很多的優勢。一(yī)是和PCR這些序列依賴的方法相比，它是非序列依賴性的，所以不需要預知(zhī)任何病原體(tǐ)序列信息就可以進行檢測。二是病原體(tǐ)檢測的靈敏度比較高。三是檢測的通量高，可以同時檢測上萬種病原微生(shēng)物(wù)的物(wù)種，也可以發現可能的共感染。四是檢測效能高，通過一(yī)次測序就可以拼接出病原體(tǐ)的基因組序列，不需要再重複進行實驗。五是解析的深度深，可以同時分(fēn)析病原體(tǐ)的變異和耐藥等情況。最後，它獲取的信息全，除了獲取病原的序列之外(wài)，還可以同時獲取宿主的基因組和轉錄組的信息，爲預警和臨床診療提供基礎。