新冠疫情|全球新冠疫情确诊人数破亿！这个恶魔到底长什么样？ HC3i导读：

HC3i导读：
清华团队曝光「新冠病毒」3D高清结构照！
来源｜量子位
新冠病毒，毫无疑问将永载人类史册。
今天，新冠病毒已感染1亿地球人，这个恶魔到底长什么样？——全世界大约每78个人中，就有1人感染。

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△图源：腾讯新闻
但对于这个“恶魔” ，你知道它真面目吗？
现在，来自清华生命科学学院的7人团队（李赛实验室），与沙特的CV团队合作，展示了迄今为止最完整的新冠病毒真实形象。
3D、高清大图，逼真揭示了新冠病毒的“样子” 。

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清华团队说，完成这项工作，不为发论文，只为“证明病毒存在的科学论据” ，让全世界进一步了解新冠疫情的严重性。
3D的新冠病毒长啥样？
先来看看病毒的整体形象（下图所有颜色不代表病毒真实颜色，仅为3D渲染效果）：

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△图源：清华大学
从外表来看，病毒像一个巨大的球，表面分布着刺突蛋白（红色部分），可以自由摆动。
如果将病毒剖开一部分来看：

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△图源：清华大学
可以发现，新冠病毒的平均直径约为100nm 。而在病毒内部， RNA缠绕在有序排列的核糖核蛋白复合物（RNP）上。
如果一层层拆分开来的话，具体的组成成分是这样的：

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△图源：清华大学
当病毒进入人体时，其表面的刺突蛋白，几乎在一瞬间就能与人体细胞表面的ACE2受体结合， “解开”细胞膜的防护，从而与细胞膜发生融合。

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△图源：清华大学
这种效果图，是利用李赛实验室此前解析的新冠病毒全病毒3D结构，再借助沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科学技术大学（KAUST）伊万·维奥拉团队的纳米图形技术，将这些病毒样本扫描结果转化成3D可视化图像，展示病毒原本的形状：

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△图源：清华大学
但这还不是病毒“会动”的样子。
研究者们又通过收集病毒数据，将病毒日常活动的状态还原了出来。

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△图源：清华大学
在完成数据的收集、以及病毒在活动时的形态描述后，研究团队将这些3D影像交由奥地利Nanographics ，制作成了最终的科普视频。

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△图源：清华大学
背后核心技术原理
能如此清晰地还原出病毒原本的面貌，究竟是怎么做到的呢？
从根本上来说，最重要的部分，是通过冷冻电镜断层成像、和电子断层平均重构技术，来获得新冠病毒的全病毒3D结构。
据纽约时报报道， 2020年10月，这项由李赛实验室与李兰娟院士共同完成的研究，成功登上了《细胞（Cell）》杂志。
其研究成果，为这次最新的3D病毒科普影像提供了基础。
对于这项成果，审稿人在评审意见里称赞：
“这项工作展示了迄今为止我所见过的最完整新冠病毒形象，这也是使用冷冻电镜断层成像方法解析完整颗粒结构的一次绝妙的应用。 ”

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△图源：清华大学
其中，冷冻电镜将以电子为“光源” ，穿透病毒样品，以获得病毒内部的结构信息。
【新冠疫情|全球新冠疫情确诊人数破亿！这个恶魔到底长什么样？】而在清华大学的实验室中，灭活新冠病毒被置于冷冻电镜下，每旋转3°就需要拍摄一张照片，总共拍摄41张。
不仅如此，研究人员还需要向病毒内部“打手电” ，穿过囊膜，照亮病毒内部核糖核蛋白复合物的排列结构。
这次研究中，李赛团队创新性地发现，新冠病毒的刺突蛋白分布随机、且具有柔性，可以像链锤一样在病毒表面自由摆动、甚至游走。

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