“下一个病毒株”网站上的新冠病毒基因序列数据更新很快。一周前的3月26号有例，今天4月5月已经翻倍还多，已有例。网站在3月27日和4月3日已经给出两份周分析报告。小编结合4月3日报告，继续为大家“看图翻译”来解读新冠病毒传播和系统发育树情况。
目前网站GISAID数据库有来自6大洲53个国家的病毒样本序列。这是一项令人难以置信的壮举--在病毒大流行期间对一种未知的大型RNA病毒进行测序是很困难的，只有通过世界各地的科学家和医生令人难以置信的工作和及时共享数据才有可能。地图上每个圆圈的大小表示的是该区域当前有多少数据可用，而不是疫情的真实严重程度。其中来自欧洲、北美、中国和澳大利亚的病例样本比较多。最近新上传的中国样本有一些，使得许多分支根部溯源更清晰。（到4月5日COVID-19病毒样本分布和传播）与一周多前相比，新冠病毒发育树开始聚合成4大分支。原来的全球簇加上众多小分支，开始聚合成两大全球簇，仅剩个别中国分支不在大簇分支内。相当于原来的L亚型一变三（欧洲主簇、全球簇1和全球簇2）。原来的S亚型仍然是环太簇。四大分支根部趋于统一。（例COVID-19系统发育树矩形图）
从例COVID-19无根树上来看，可以分成五大簇，第五个簇目前只有中国样本，根部有几个武汉样本，在3步突变以后还包括有上海和广东的样本。（关于突变无根树重复说明：由于无根树每个点是代表一个突变单倍型，实际有很多相同基因组的样例重叠，网站把最新提交的样例覆盖在最上面。)（例COVID-19系统发育无根树）
1.全球簇2状况分析全球簇2目前有条全基因组序列，其根部最早样本是-12-26日Wuhan-Hu-1/病例，突变步数为0。又可分成“长三角”和“珠三角”两个传播亚簇。“珠三角簇”传播到香港和新加坡，可能是得益于这两个地区的管控措施，仅有少量欧美样本出现于这个簇内，包括英国、法国、美国、加拿大、澳大利亚、瑞典的少量样例。从“长三角簇”爆发出两支英国威尔士簇，荷兰独立支最终也“认祖”到这个簇上。（例全球簇2系统发育矩形图）
（例全球簇2样例分布与传播）
这个簇有几个重要特点。特点一是大部分样本突变步数都比较少，基本都在8步以内，欧美地区的样本又在6步以内。只有香港的几个单倍型分支突变步数比较大，最大的一个序列突变了15步。
（例全球簇2系统发育突变雷达图）
特点二是新冠病毒病例突变为0的样本几乎都在这个簇内，包括有武汉、泰国、浙江、台湾、芬兰、广东、韩国、美国加州、英格兰、上海、香港、巴基斯坦、德国、冰岛、威尔士等地突变为0的样本。英国威尔士和荷兰分支都是从突变为0的传染源开始突变的。（例全球簇2系统发育时钟图）
荷兰独立支系根部以杭州地区的样本为主，也包括有上海、广东、重庆、日本等地的样本。这个分支的根部又衍生出其他地区的几个本地社区传播分支，包括澳大利亚、马来西亚和美国加利福尼亚州等本地社区传播分支。从美国加州社区分支又衍生出冰岛本地社区传播分支，可能来源于美国游客的传播。
（“长三角”亚簇的一个分支X系统发育树）
“长三角”亚簇的分支X系统发育树如上图。其无根树以突变0为中心呈现辐射状，大部分样本突变在1-3步。突变最大的一分支来自马来西亚分支，最大有8步突变。这显示这个簇的各分支都是直接从簇的根部各自独立发育的。（“长三角”亚簇的一个分支X无根树）
2.全球簇1状况分析
这个簇目前有条全基因组序列，最早的一例样本是-01-16日的Shenzhen/SZTH-/。这个簇也很有特点，大部分样例都与从伊朗旅行输出病例有关。从伊朗输出目的地样本量最多来自澳大利亚，又从与澳大利亚有关联传染源爆发出英格兰和冰岛本地社区传播簇。另外有大量来自美国各个州和加拿大的样本（图中红点）零散分布于系统发育树各分支上，显示从英国、澳大利亚和伊朗到北美有大量独立的旅行传染源。（例全球簇1系统发育矩形图）
（例全球簇1样例分布与传播）
但这个簇根部又有一个上海分支。在这个簇内的澳大利亚、欧洲、北美的一些样例也与来自中国的旅行输入有关。下图显示全球簇1系统发育无根树。上海分支直接来源于突变为0的传染源系统发育。（例全球簇1系统发育无根树）
3.环太簇状况分析
这个簇目前有例全基因组，大部分来自于华盛顿州西雅图。这个簇最早一个样例是-01-05日的Wuhan/WH04/。这个簇目前有两个重要变化。变化一是从华盛顿州主簇衍生出澳大利亚和冰岛本地社区传播，应该是来自于美国旅行输出。（例环太簇系统发育矩形图）
（例环太簇样例分布与传播）
这个簇变化二是新增加了一个西班牙分支，其根部目前有2个上海样例。从西班牙簇也发育出了一个在澳大利亚本地社区传播的簇。南美大片地区曾是西班牙的殖民地，西班牙和南美地区联系紧密。可以看到从西班牙旅行输出到智利、巴西的样例，从巴西又旅行输出到非洲塞内加尔。另外从西班牙簇扩散的地区还有葡萄牙、希腊、格鲁吉亚、美国纽约、荷兰、法国。（环太簇内的西班牙簇分支）
（环太簇西班牙簇样例分布和传播）
下图显示环太簇例样本无根树。
（例环太簇无根树）
4.欧洲主簇状况分析
欧洲主簇样本已经增加到例，其中来自冰岛基因组序列就有条，占冰岛确诊病例总量的25%。欧洲各国的疫情很大幅度上是混杂在一起相互影响的。大多数欧洲国家看起来经历了多次输入事件，所以对于病毒是如何在欧洲传播的，并不能给出一个“简单”的解释。在这个簇有大量来自美国各个州的样本（图中红点）零散分布于各分支上。显示在美国关闭欧洲人入关前，早已经有大量欧洲旅行者把新冠病毒传播到美国各个州。（例欧洲主簇系统发育矩形图）
但是在美国关闭欧洲大门之后，欧洲人并没有立即关闭美国大门，随着新冠疫情在美国快速爆发，美国人开始反向向欧洲输出，包括输出到澳大利亚和冰岛。如下图红色线条所示意。（例欧洲主簇样例分布与传播）
欧洲主簇另外一个新变化是增加了一些日本的样本。这些日本样本零散分布于欧洲主簇内的许多不同分支上。根据网站4月3日的报告，在16条来自日本的新序列中，其中10条有乘坐尼罗河邮轮的旅行史。这16个病例在回到日本后被确诊和取样，放在此演化树上是被归在主要由美国和欧洲的序列组成的分支中，与其他日本或亚洲的序列关系不大。所以，这些日本旅行者很可能是在埃及旅行期间，在当地被所遇到的欧洲和美国旅客传染的。因为序列是在三月中旬旅客回到日本之后采集的，所以这里的证据表明，原本主要在欧洲和美国流传的病毒株，在三月上旬经由国际旅行输出到了世界各地。（欧洲主簇内增加日本样本的一个分支片段）
另外，根据网站4月3日报告，非洲塞内加尔存在两个本地传播链。这两簇不聚在一起，意味着它们来自至少两次独立的输入事件。每簇中都含有在短期内取样到的亲缘关系很近的样本，与当地存在本地传播的结论相一致。这两簇都是从欧洲主簇衍生的，传播时间至少有一个月了。这周网站还得到了8条新的来自刚果民主共和国金沙萨市的病毒基因组序列。除了一条序列外，所有的新序列都聚在本地疫情的同一演化支内。这表明刚果境内存在持续的本地传播，必须迅速采取行动，控制疫情。刚果位于赤道地区，说明温度阻止不了新冠病毒的传播。在系统演化树上，可以看到刚果样本主要分布在欧洲簇内，以及在全球簇1内的英格兰分支上也有刚果样本。显示非洲地区新冠疫情主要是由欧洲旅行者传播的。5.美国疫情状况分析
美国各地的本地疫情是广泛混杂的结果。美国各地的序列高度混杂在一起。很多早期病例都与旅行输入有关，既有来自亚洲的，也有来自欧洲的。之后，美国各个州之间人口频繁流动，使得最近的病例大多都与其他州的病例在演化树上交错在一起。美国输入源可能是全世界国家中最多的，反映在系统演化树上，病毒“多样性”恐怕也是最多的，但这不能作为它是起源地的证据。有网友比喻道：美国人种也是最多的，是不是能证明美国是人类的起源地？我们思考问题，一定要有科学知识基础和严谨的逻辑。（来自美国样例在新冠病毒系统发育树上的位置）
现在美国成为疫情新的震中，如果各国旅行仍然没加限制，那么美国又会成为新的输出中心。比如加拿大邻近的序列大多数来自美国，表明这两个国家之间存在显著传播。但是，同样，这也不能作为它是起源地的证据。这些都是实事求是。除非有人真能开棺验尸，证明在11月之前，美国就有新冠病毒在流行。
虽然这些数据使我们能够推断出这场疫情的许多有用的特征并实时跟踪其传播，但需要强调的是，这些结论受到现有数据的限制。比如，地图上显示来自南半球的序列很少。这既不是因为COVID-19没有在这些地区传播，也不是因为理解这些病例不重要，而仅仅是因为从这些地区上传的数据相对较少。
小编特别要感谢参与此次疫情研究的所有科学家所做的令人惊叹和及时的工作，特别是那些在中国的科学家。只有通过基因组数据和元数据的快速共享，才有可能进行这样的分析。也要感谢GISAID提供了上传和共享这些数据的平台。感谢各位科学家的慷慨分享。在下边，主要列出了中国每个实验室共享的序列。BeijingInstituteofMicrobiologyandEpidemiology
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Shandong/LY/
ShanghaiPublicHealthClinicalCenter,ShanghaiMedicalCollege,FudanUniversity
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SouthChinaAgriculturalUniversity
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TaiLungVeterinaryLaboratory,Agriculture,FisheriesandConservationDepartment
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TheCentralHospitalOfWuhan
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TheUniversityofHongKong-ShenzhenHospital
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Wuhan/HBCDC-HB-06/
YongchuanDistrictCenterforDiseaseControlandPrevention
Chongqing/YC01/
ZhejiangProvincialCenterforDiseaseControlandPrevention
Zhejiang/WZ-01/
Zhejiang/WZ-02/
ZhongxianCenterforDiseaseControlandPrevention
Chongqing/ZX01/
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兵策儒剑
