本周《自然》发布了《自然》2022年S10榜单，旨在评选出十位在本年度重大科学事件中占据一席之地的人物。《自然》特稿部主编理查德蒙纳斯特(Richard Monnast)说：“在这充满危机和精彩发现的一年里，有十个人不仅帮助我们探索了宇宙最远的存在，还有在新冠肺炎疫情和猴痘疫情中扮演重要角色的研究人员，还有突破器官移植局限的外科医生。”

《自然》本次评选出了几位对全球公共卫生问题做出突出贡献的人物。在新冠肺炎疫情的第三年，北京大学基因组学研究员曹云龙帮助跟踪了新冠肺炎的进化，并预测了一些导致新突变体出现的突变。Lisa Mai Koukl作为患者主导的研究合作组织的创始成员，帮助提高公众对新冠肺炎的认识，并筹集研究资金。米蒂奥格伊娜是尼日利亚尼日尔三角洲大学的传染病医生。他对尼日利亚猴痘传染病的研究为抗击猴痘流行提供了关键信息。

几位人物推动了非凡的科学成就和重要的政策进展。巴尔的摩马里兰大学外科医生穆罕默德莫希丁(Muhammad Mohidin)带领团队完成了首例转基因猪心脏的人体移植；美国国家航空航天局(NASA)戈达德航天中心的天文学家简里格比(Jane rigby)在韦伯太空望远镜进入太空并正常工作的任务中发挥了关键作用，使人类探索宇宙的能力达到了更高的水平。美国科学技术政策办公室代理主任Londra Nelson曾帮助拜登政府制定其科学议程的重要内容。加州大学旧金山分校的人口学家戴安娜格林福斯特(Diana Green Foster)就美国高等法院推翻堕胎权法律保护的决定的预期影响提供了关键数据。

在今年的十大名单中，一些名字与气候变化和其他全球危机的发展密切相关。联合国秘书长安东尼奥古特雷斯呼吁各国积极应对气候变化等危机；孟加拉国达卡国际气候变化与发展中心主任萨利穆尔胡克积极推动发达国家承担气候变化造成的“损失和损害”的承诺；联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)乌克兰代表团团长Svitlana Krakowska提出了地缘政治与化石燃料的关系。

据《自然》介绍，现代科学研究是团队完成的，而且往往是大团队。然而，科研界也充满了个人影响力的故事。《自然》十大人物不是一个奖项，也不是世界十大榜单。它们记录了今年重要的科学进展和事件，以及一些关键人物和他们的同事。

蒙纳斯特(Mon nast)说：“《自然》年度十大人物的故事，从独特的视角浓缩了这不平凡的一年中一些最重要的科学事件。”

曹云龙及其团队的新冠研究

在研究中，曹云龙和他的团队发现，新奥米克隆突变体的受体结合域(RBD)携带的突变表现出趋同效应，独立进化的菌株进化出相同的RBD突变，这在新冠肺炎疫情中从未出现过。病毒的趋同进化是小概率事件，因为病毒进化有很多方向，现在出现趋同进化，说明两件事：1)这些趋同突变位点具有较高的选择优势；2)进化压力非常集中。

奥米克隆RBD的收敛与演化

这些汇聚突变对抗体药物和疫苗有很强的逃逸能力。突破性感染在很大程度上受到“蛋白质印迹”的限制。也就是说，接种原毒株的疫苗后，感染其他突变体主要是唤起原毒株疫苗诱导的抗体，很少产生针对新毒株的特异性中和抗体。

同时，突变体感染诱导的非ACE2竞争和弱中和抗体比例上升，有效抗体比例下降，抗体表位多样性下降，导致免疫压力越来越集中。由于病毒进化的驱动力主要来自免疫压力，免疫压力的集中会导致病毒进化位点的相应集中，最终导致收敛进化，进化速度会加快

奥米克隆突破感染诱导的抗体分布。

根据大量抗体测量体液免疫压力的RBD逃逸位点，结合病毒氨基酸突变概率、宿主细胞表面受体亲和力等数据，构建了基于中和抗体免疫压力的新冠肺炎RBD进化趋势预测模型，分别预测了BA.2和BA.5突破感染刺激产生抗体的突变逃逸图谱。

结果表明，与BA.2突破感染相比，BA.5突破感染刺激抗体产生的突变逃逸位点显著减少，仅留下两个显著逃逸位点(R346和K444)，证实了结合表位多样性降低，免疫压力高度集中。预测的突变热点与现实世界中病毒的进化高度一致。也与现实高度吻合。

BA.2和BA.5突破了感染诱导抗体的突变逃逸图谱。

基于现实世界中人们目前的免疫背景，团队预测了BA.2.75和BA.5未来的进化趋势，今年7月，我们在BA.2.75和BA.5突变体的基础上构建了具有不同RBD和NTD汇聚突变的假病毒，通过中和试验发现这些假病毒对不同的中和抗体药物和血浆样本具有很高的逃逸能力。分别出现在10月和11月的BQ.1.1和CH.1.1与我们构建的假病毒BA.5-S3和BA.2.75-S4/S6高度一致。

结果表明新冠肺炎突变是可以预测的。通过提前预测可能出现的毒株，构建相应的假病毒，可以提前设计开发疫苗和抗体药物，以应对未来可能出现的疫情。

准确预测BA.2.75和BA.4/BA.5最终融合的进化趋势(左：预测和构建的假病毒；右图：现实中的变种人)

曹云龙谈近期疫情

最近在一次直播讲座中，曹云龙也对一些热点问题发表了自己的看法。

他认为，尽管奥米克隆的致病性有所下降，但仍会导致大量人群死亡和后遗症风险，因此我们需要继续监测奥米克隆及更远的地方。

“疫苗接种和感染康复者都无法抵御新突变株的感染。例如，感染BA.1后并不能防止BA.2和BA.5等后续新突变株的感染。只要有感染，就会有重症和死亡，即使比例降低，但感染基数较大的情况下，总的绝对数也会令人担忧。”

对于“为何疫苗防感染的保护作用差，却能防重症”的问题，曹云龙解释说：疫苗对于感染和重症的预防机制是不同的。

“疫苗防感染主要通过诱导中和抗体来实现，防感染的效果取决于暴露时有效抗体的中和滴度。目前新冠病毒主要通过呼吸道侵入人体，尤其是上呼吸道，但疫苗诱导的抗体大部分在血液中循环，很难进入上呼吸道，且诱导产生的抗体会被新突变株逃逸，加上抗体滴度随时间自然衰减的影响，导致目前的疫苗防感染效果很差。”

“是否发生重症取决于病毒侵入后免疫系统的响应速度。当病毒侵入人体，会激活免疫系统产生抗体，只要这一免疫过程发生速度够快，能够追赶病毒繁殖的速度，就能有效防止重症。目前的疫苗对于防重症的效果比较好是因为，接种疫苗后体内会产生一些有效抗体的记忆B细胞（虽然这个比例在降低），这些记忆B细胞在病毒侵入后可以很快被激活，在3-7天内很快产生新的抗体，从而可以有效防重症。”

还有人提问：接种疫苗和自然感染相比，哪个更能产生保护性抗体？对此，曹云龙表示，目前的疫苗都很难在上呼吸道建立免疫屏障，比起疫苗接种，自然感染可以更有效地在上呼吸道诱导产生抗体和T细胞反应，防感染效果略微好一点。

但不能因此寄希望于通过自然感染实现群体免疫而放弃疫苗接种，原因有两点：1）新突变株的再感染率很高，以前感染过也不能预防新毒株再次感染。2）感染的副反应远远大于疫苗接种的副作用。

尤其是对于老年人等高风险人群来说，疫苗接种是最安全的选择，疫苗的防重症效果还是比较理想的，三针灭活疫苗在老年人群中的防重症率很高，香港的大规模真实世界研究表明，三针灭活疫苗防止重症或死亡的有效率达到97%以上。

（观察者网综合自科技日报、微信公众号“呼吸界”）