來自劍橋、英國和德國的研究人員利用基因網絡技術，重建了COVID-19在人類身上的早期"進化路徑"。

通過分析第一批160個完整的病毒基因組，科學家們已經繪製出了一些新的冠狀病毒通過其突變的原始傳播，而這些突變產生了不同的病毒譜係。

研究人員使用的係統發育網絡方法--允許在一個簡單的圖表中同時可視化數百棵進化樹--這種方法於1979年在新西蘭率先使用，然後在20世紀90年代由德國數學家開發。

劍橋大學的首席作者、遺傳學家Peter Forster博士說："有太多的快速突變，因此很難精確地追蹤到一個COVID-19係譜樹。我們使用數學網絡算法來同時可視化所有可能的譜樹。這些技術主要是通過DNA來繪製史前人類的運動軌跡。我們認為這是第一次使用它們來追蹤像COVID-19這樣的冠狀病毒的感染途徑。"

研究小組使用了從2019年12月24日至2020年3月4日期間從世界各地采集的病毒基因組數據。這項研究揭示了COVID-19的三個不同的"變種"，由一串串緊密相關的世係組成，它們分別被標記為"A"、"B"和"C"。

Forster和他的同事們發現，武漢存在與蝙蝠中發現的"原始人類病毒基因組"A型最接近的COVID-19，但令人驚訝的是，它並不是這座城市的主要病毒類型。

據報道，在居住在武漢的美國人身上發現了變異的A型病毒，在來自美國和澳大利亞的病人身上也發現了大量的A型病毒。

武漢的主要病毒類型"B"型在東亞各地的患者中普遍存在。然而，研究人員說，這種變異並沒有傳播到該地區以外的其他地方，沒有進一步的變異。

"C"型是主要的歐洲型，在法國、意大利、瑞典和英國的早期患者中發現。該研究在中國大陸的樣本中沒有發現它，但在新加坡、香港和韓國發現了它。

新的分析還表明，這種病毒最早進入意大利的途徑之一是1月27日首次記錄在案的德國感染，而另一種早期意大利感染途徑與"新加坡群集"有關。

重要的是，研究人員說他們的基因網絡技術準確地追蹤了已建立的感染途徑：突變和病毒譜係連接了已知病例之間的點。

因此，科學家們認為，這些"係統發育"方法可以應用於最新的冠狀病毒基因組測序，以幫助預測未來全球疾病傳播和激增的熱點。

Forster說："係統發育網絡分析有可能幫助確定未經證實的COVID-19感染源，然後可以對其進行隔離，以遏製該疾病在世界範圍內的進一步傳播。" Forster是劍橋大學麥克唐納考古研究所(McDonald Institute of Research)和該校繼續教育研究所(Institute of Continuing Education)的研究員。

研究結果於近日發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。該研究使用的軟件，以及1000多個冠狀病毒基因組的分類和計數，可在http：//www.fluxtechnology.com免費獲得。

變異'A'與在蝙蝠和穿山甲中發現的病毒最接近，被研究人員描述為"疫情的根源"。類型"B"由"A"衍生而來，由兩個突變分開，然後"C"是"B"的"子代"。

研究人員表示，"B"變種在東亞的本地化可能源於一種"創始人效應"：當一種病毒從一個小的、孤立的感染群體中建立起一種新類型時，就會出現遺傳瓶頸。

Forster認為，還有另一種解釋值得考慮。"亞洲出現的B型病毒可能在免疫或環境上適應了東亞人口的很大一部分。它可能需要變異來克服東亞以外的耐藥性。在這個初始階段，我們似乎在東亞看到了比其他地方更慢的突變率。"

他補充說："我們詳細研究的病毒網絡是一種流行病早期階段的快照，在COVID-19的進化路徑被大量突變所掩蓋之前。這就好像是在捕捉一顆正在形成的超新星。"

此外，研究團隊已經將其分析擴展到了1001個病毒基因組。Forster說，雖然還沒有經過同行的審查，但最新的研究表明，第一次感染並在人類中傳播的COVID-19病毒發生在9月中旬到12月初之間。