名古屋大学的研究人员发现，人类对 COVID-19 的反应（例如封锁）会影响病毒的进化，使其在其生命周期的早期更具传播性。他们的研究结果使用人工智能和数学建模，突出了人类行为与致病因子进化之间的错综复杂的联系。

一项新的研究表明，人类行为（如封锁）会影响 COVID-19 的演变，导致毒株在其生命周期的早期更具传播性。

名古屋大学领导的一个研究小组利用人工智能技术和数学建模揭示了人类行为，例如封锁和隔离措施，会影响COVID-19新毒株的进化。SARS-CoV-2 是导致 COVID-19 的病毒，在其生命周期的早期发展为更具传播性。该研究结果于今日（11月21日）发表在科学期刊《自然通讯》（Nature Communications）上，为人们的行为方式与致病因子之间的关系提供了新的见解。

▊病毒进化和人类影响

与任何其他生物体一样，病毒会随着时间的推移而进化。那些具有生存优势的人在基因库中占主导地位。许多环境因素会影响这种演变，包括人类行为。通过隔离病人和利用封锁来控制疫情，人类可能会以复杂的方式改变病毒的进化。预测这些变化是如何发生的，对于开发适应性治疗和干预措施至关重要。

▊病毒载量和传播

这种相互作用的一个重要概念是病毒载量，它是指每毫升体液中存在的病毒的数量或浓度。在SARS-CoV-2中，呼吸道分泌物中的病毒载量较高会增加通过飞沫传播的风险。

病毒载量与将病毒传播给他人的可能性有关。例如，像埃博拉这样的病毒具有极高的病毒载量，而普通感冒的病毒载量较低。然而，病毒必须进行仔细的平衡，因为增加最大病毒载量可能是有利的，但病毒载量过高可能会导致个人病得太重而无法将病毒传播给他人。

▊人工智能辅助研究成果

由名古屋大学理学研究生院的Shingo Iwami教授领导的研究小组使用数学建模和人工智能组件来调查先前发表的临床数据，从而确定了趋势。

他们发现，传播最成功的SARS-CoV-2变体的病毒载量峰值更早、更高。然而，随着病毒从前阿尔法变异株进化到德尔塔变异株，它的感染持续时间更短。

研究人员还发现，随着病毒变异，潜伏期的缩短和记录的无症状感染比例的增加也影响了病毒的进化。

▊从武汉到德尔塔毒株的演变

结果显示出明显的差异。随着病毒从武汉毒株进化到德尔塔毒株，他们发现最大病毒载量增加了5倍，病毒载量达到峰值前的天数增加了1.5倍。

▊人类行为与病毒进化

Iwami和他的同事们认为，人类对病毒的反应行为改变，旨在限制传播，这增加了对病毒的选择压力。这导致SARS-CoV-2主要在无症状和症状前时期传播，这些时期发生在其感染周期的早期。结果，病毒载量峰值提前到这一时期，以便在症状前的早期阶段更有效地传播。

▊公共卫生战略与病毒进化

在评估应对COVID-19和任何未来可能引起大流行的病原体的公共卫生策略时，有必要考虑人类行为变化对病毒进化模式的影响。“我们预计疫苗接种和/或先前感染的免疫压力会推动SARS-CoV-2的进化，”Iwami说。然而，我们的研究发现，人类行为也可以以更复杂的方式促进病毒的进化，这表明需要重新评估病毒的进化。

他们的研究表明，由于临床症状和人类行为之间的复杂相互作用，冠状病毒的新毒株可能会进化而来。该小组希望他们的研究能够加快建立适应性治疗、有效筛查和隔离策略的检测制度。

参考资料：“在SARS-CoV-2进化中，分离可能会选择更早和更高的峰值病毒载量，但持续时间更短”，作者：Junya Sunagawa、Hyeongki Park、Kwang Su Kim、Ryo Komorizono、Sooyoun Choi、Lucia Ramirez Torres、Joohyeon Woo、Yong Dam Jeong、William S. Hart、Robin N. Thompson、Kazuyuki Aihara、Shingo Iwami 和 Ryo Yamaguchi，2023 年 11 月 21 日，Nature Communications。

DOI: 10.1038/s41467-023-43043-2