「本文来源：科普中国」
读完今天的文章，你将搞清以下问题：
1.病毒是怎么变异的？
2.病毒改变多少，才算是新毒株？
3.Delta株传染性增强，为什么毒力没有降低？
4.人类能消灭新冠病毒吗？
但是，在此之前，我们要先谈一谈什么是“种”。
撰文
李庆超（山东师范大学）
新冠病毒一直在变异。疫情反反复复，人人提心吊胆。我们期盼着特效药能击败它、物理隔离能阻止它、疫苗能消灭它，结果它又来了，换了马甲又来了。这一次来势汹汹的Delta毒株，去年10月就在印度出现了，它究竟是怎么产生的？是怎么鉴别出来的？它这么厉害，还会有更厉害的下一代吗？它的传染性增强了，还会进化出新病毒吗？……
在回答这些问题之前，我们要先谈一谈“种”的问题。
先有鸡？先有蛋？
先有蛋还是先有鸡？先贤亚里士多德给不出答案，生物学家却能给出确切的答案。
因为面对这个问题的时候，他们脑海中的“鸡”和“蛋”的概念是不同的。亚里士多德思考的是“鸡生蛋，蛋生鸡”，这种互为因果的无限序列是没有真正起源的[1]。而生物学家会先问清楚，这里的“蛋”是什么蛋，“蛋”的定义是什么，之后可以给出比较合理的解释。如果“蛋”指的是鸡蛋、鸭蛋这类鸟蛋，甚至加上乌龟蛋、恐龙蛋爬行动物的蛋这类，这类羊膜卵大概出现在3.12亿年前[2]。而鸡（Gallusgallusdomesticus），是由红原鸡(Gallusgallus）驯化而来，最多可能是八千年前[3]。如此说来，蛋的出现远远早于鸡。
明确一下，如果“蛋”就是指“鸡蛋”呢？一般认为，鸡蛋是“鸡下的蛋”，即便这个蛋落地能打滚，劈开蹦出个哪吒来，也没关系。相比而言，“能孵出鸡”，并不是成为鸡蛋的必要条件。这么一来，鸡蛋就必须有个叫鸡的动物去生它，于是逻辑上讲，显然是先有鸡。
那么这只开天辟地的鸡从哪里来呢？从蛋里孵出来的，而这个蛋是一个与鸡很接近，但还不是鸡的动物下的。因为鸡的概念中，“从鸡蛋里孵出来”虽然是一个事实，但是万一可以从别的蛋里孵出来，不妨碍它是一只鸡。
如果强调这个鸡蛋是“能孵出鸡”的蛋呢？那答案就是先有蛋。因为在这种认识下，实质上是把鸡的整个生命过程延伸到了受精卵阶段。人们对多种野生丛林家禽的杂交和驯化产生鸡的过程知之甚少，因此无法确切知道鸡的非鸡祖先与鸡之间是否存在一个清晰的转换点。与现代鸡几乎相同的动物（即原始鸡）产下的受精卵具有与现代鸡相同的DNA（因为母亲的卵子、父亲的精子或受精的受精卵发生突变），那么这个蛋就已经是（能孵出鸡的）鸡蛋了。因此从这个角度讲，先有蛋。只不过这个蛋可能是“不是鸡的动物”产的。
Ok，如果这个鸡蛋是“鸡生的蛋”，并且“能孵出鸡”呢？好吧，这样的话，这个题目真正回归它的本意了：循环论证，无始无终。
“种”之“辨”：物种的概念
从上面的讨论我们看出，明确概念并达成共识是进行有效讨论的前提。
概念有时候是模糊的。概念的模糊性有时候还真不是因为咱读书少，而是因为概念本身就是个人造的物件儿，而它所描述的事实却丰富多彩得多。用一句“违背祖师爷遗训”的话来说：概念是人们用来描述现实的，而现实并不负责“长在”概念上。尤其是生命科学，“祖师爷”留下的概念可是老被突破和扩充。
比如“种”这个概念，就极其复杂（看到“种”这个汉字，你脑袋里会涌现一系列认识）。单就“物种”（species）一词也够来一壶了（生殖隔离吗？只有这个那就格局小了）。科学哲学家约翰·威尔金斯(JohnWilkins)细数了26种“物种”的概念，并进一步将物种概念分为七种基本概念[4]：
(1)基于生殖隔离的有性生物的biospecies（生物物种）
(2)基于无性生殖（克隆群体）的agamospecies（无性种）
(3)基于生态位的生态物种
(4)基于进化谱系的进化物种
(5)基于遗传隔离的遗传物种
(6)基于表型差异的形态物种
(7)分类物种，即由分类学家确定的物种。
我们回到鸡生蛋的问题上来，鸡这个物种是由红原鸡演化而来，红原鸡在繁衍过程中不断出现突变，并被筛选，最终形成了我们今天所熟知的鸡。可是红原鸡从哪一“辈”开始，或者从哪一个蛋开始就孵出了真正意义上的鸡了呢？这个答案难以考证，或许也无法回答。人为规定的、虚拟的经纬线是精确的固定的，天然形成的、实实在在的海岸线却难以测量出真正的长度。概念很美好，但真正使用一个个概念去考察一个连续变动的现实过程时，就会感觉很费劲。因为物种的演化过程是渐进和连续的，突变需要一步一步地变。
“种”之“变”：突变与变种
给新冠病毒起名字，主要考虑的是病毒之间的演化关系。
年2月11日，国际病毒分类委员会ICTV宣布将新型冠状病毒正式命名为“严重急性呼吸综合征冠状病毒2”（severeacuterespiratorysyndromecoronavirus2），英文简写为SARS-CoV-2）[5]。这表明，新型冠状病毒从分类学角度上讲，是SARS冠状病毒（SARS-CoV）的近亲。
ICTV强调，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）名称中的SARS是为了突出它们与原始病毒在演化上的关系，而不是临床疾病层面的关系。这一命名是分类学家给出的命名，但是蕴含了表型（可导致肺炎）、形态及分类地位（病毒颗粒皇冠状的冠状病毒科）及近缘关系（跟SARS病毒比较接近）等丰富的信息。这个名字比较清晰地界定了造成本次疫情的病毒物种。
突变
没有突变就没有多彩多姿的生命，更不会有人类。这种潜存于每次细胞增殖、个体繁殖和病毒复制过程中的遗传物质复制的“错误”，给自然选择创造了差异化的“选手”，是演化得以进行的原材料。
遗传信息储存在核酸的一级结构中，就像这篇文章，也是由字符组成的，只不过核酸的“字符”是碱基。遗传物质的传递就是碱基序列的复制。这个过程是复制酶完成的。
Tips：聚合酶Vs复制酶
生命中遗传信息的传递需要将核苷酸（底物）按照母本序列（模板）、以碱基互补配对的方式，合成新的子代核酸（产物），这个反应是由聚合酶（Polymerase）催化的。
不同的聚合酶可以将遗传信息传递给新基因组，发挥复制的功能，称为复制酶（Replicase）；或者将遗传信息传递给非基因组的功能性RNA分子（mRNA等），发挥转录功能。
根据模板、子代核酸的种类不同来分，聚合酶可以分为（以DNA为模板，合成DNA的）DNA聚合酶、（以DNA为模板，合成RNA的）RNA聚合酶、（以RNA为模板，合成RNA的）RNA复制酶、（以RNA为模板，合成DNA的）逆转录酶等。
广义的突变（Mutation）是指遗传信息（核酸序列）的改变。病毒是一种无细胞结构的专性胞内寄生微生物，其核心组分是基因组核酸。将病毒基因组比喻为一本书，负责基因组扩增的复制酶相当于抄写员。从病毒整个基因组上来说，病毒突变种类有：
1.点突变（pointmutation），是指单碱基改变，或小片段的插入或缺失。点突变类似于在抄写过程中，抄写员走神，抄错了字符，它是由病毒基因组复制酶的错误复制导致的，是所有病毒基因组复制中都可能出现的一种变异形式（所有病毒生命周期中都存在基因组复制过程，而其复制酶均有不同程度的易错性），它的发生频率主要取决于“抄写员”病毒基因组复制酶的保真性，对于RNA病毒来说，其RNA复制酶不具备校对活性——也就是没法校对复制是否正确，并及时修正——因此RNA病毒的突变率是最高的。相比之下，DNA病毒（比如天花）的复制酶具有校对活性，因此突变率较低。
2.重组（re