英国爆发的新冠病毒N501Y突变对现有疫苗的效果有无影响?
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要回答这个问题，我们先要了解两个基础知识，一是新冠病毒的结构，二是新冠疫苗的分类。
和其他病毒一样，新冠病毒的结构也很简单，由外面的蛋白质和里面的核酸组成。新冠病毒的核酸是RNA，它是一种RNA病毒。
而外面的蛋白质具体来说，新冠病毒包含四种主要的结构蛋白：
-表面的刺突蛋白（Spike Protein，简写是S）
-膜蛋白（M）
-包膜蛋白（E）
-核衣壳蛋白（N）
在这四种蛋白中，目前我们最关注的是刺突蛋白。刺突蛋白包含S1和S2两个亚基，其中S1包含N末端域（NTD）和受体结合域（RBD）。
这块已经比较复杂了，我估计再说下去就没人看了，咱们就此打住，大家只需要记住一点，新冠病毒通过刺突蛋白的RBD与人体细胞表面的受体ACE2结合，就像一把钥匙配一把锁一样，新冠病毒打开了进入宿主的通道。
因此刺突蛋白是新冠病毒最重要的蛋白，它也是疫苗设计的重要靶点。
说完病毒结构，再说疫苗分类。
根据WHO的数据，目前在研新冠疫苗可以分为七种类型，从一点钟开始顺时针分别是
-减毒活疫苗
-蛋白亚单位疫苗
-病毒样颗粒疫苗
-病毒载体疫苗
-mRNA疫苗
-DNA疫苗
-灭活疫苗
其中目前进入三期临床的是灭活疫苗（科兴疫苗和两种国药疫苗）、病毒载体疫苗（均使用腺病毒载体，如牛津疫苗、大卫星疫苗、康希诺疫苗等）和mRNA疫苗（辉瑞疫苗、Moderna疫苗）。
这三大类疫苗中，灭活疫苗使用的是完整的病毒颗粒作为抗原，而后两者使用的是S蛋白或者S蛋白其中的某一部分。
二
说完基础知识，我们再回到很多人关心的问题：
1. 目前的突变会导致疫苗无效吗?
2. 人类的疫苗研发速度，赶得上新冠病毒的突变速度吗？
第一个问题，从目前的研究来看，现有的疫苗对突变毒株都是有效的，包括英国这个新毒株。
12月16日，BMJ也专门发文讲了这个问题，现有的新冠疫苗会产生针对刺突蛋白中许多区域的抗体，因此，单一位点的突变不太可能降低疫苗的效力。
当然，我认为更多人关注的是第二个问题——人类的疫苗研发速度，赶得上新冠病毒的突变速度吗？
这个问题比较宏大。
首先，RNA病毒很容易突变。RNA病毒的突变速度，大概是其宿主细胞DNA突变速度的100万倍。然而在RNA病毒中，新冠病毒的突变速度并不算快。
根据目前的研究，新冠病毒的基因组大约每个月会出现2个单碱基突变，这个突变速度是流感病毒的1/2，是HIV的1/4。
所以这是其一——新冠病毒的突变速度并不算快。
其二，病毒的大部分突变对于病毒传播力没有影响，或者减缓病毒的传播速度。
这是新冠病毒S蛋白RBD区域与ACE结合区域，从417到5050位点的一些突变。色块表示突变后病毒与人体细胞结合亲和力的变化，越蓝表示亲和力越高，越红表示亲和力越低，
可以看出，只有少数一些突变是会增高亲和力的——这次英国新毒株上出现突变之一就是N501Y突变，导致病毒的传播力增强。
病毒的进化和人类的进化是一样的，大多数进化过程中的基因突变都是无用功。只有个体足够多，时间维度拉到足够长，才能将其中有影响力的突变给筛选出来。
其三，很多人对于疫苗的作用存在误解。实际上，真正发挥作用的并非疫苗本身，而是人类的免疫系统。
疫苗的设计非常复杂，而更为复杂的是人体的免疫系统，两者的复杂程度不是一个量级的。免疫系统存在多种机制去识别抗原。
人体免疫系统针对新冠病毒产生的抗体是复杂的，你可以把新冠病毒理解为一个敌人的基地，我们有数百枚导弹瞄准了这个基地的不同位置，只要有一枚导弹命中，我们就可以有效破坏这个基地。
一枚导弹的准星出现了问题，并不影响其他导弹将这个基地摧毁。
对于新冠病毒这样刚刚出现只有一年的病毒，科研人员不是上帝，没法100%准确地告诉你什么时候它可以逃脱免疫系统的识别。但是我们可以根据过去类似病毒的研究进行预判。
新冠病毒本质上是一种冠状病毒，它也是我们发现的第七种可以感染人类的冠状病毒，前六种中有四种是引起感冒症状的229E、NL63、OC43和HKU1冠状病毒，还有两种是大名鼎鼎的SARS和MERS。
我们以冠状病毒229E为例，这个病毒会引起普通感冒（注意不是流感），人类大概有10%~30%的感冒是冠状病毒引起的，而感冒之后人类也会产生相应的抗体。
（顺便说一个小知识，为什么普通感冒没有疫苗，因为普通感冒算是一类疾病，自然界大概有200种病毒会引起普通感冒，根本防不胜防）
在1985年，科研人员从一名229E感染后的感冒患者身上提取了血清，发现他的血清可以很好的中和1984年的229E病毒；但是到了8年后，他的血清针对1992年的229E，中和的梯度降低了；再到2008年，中和梯度几乎消失殆尽了。
冠状病毒229E上面的这种现象叫做「抗原漂移（antigenic drift）」。
它指的是病毒在自然流行中，基因组发生个别突变导致抗原的小幅度变异。抗原漂移不产生新的亚型，不等于基因重组，也不会对病毒的流行以及疫苗的使用产生重大影响。但如果抗原漂移不断积累，抗原变化大到一定程度，最终能使病毒再感染同一宿主，也就是原有抗体失效。
这种现象同样发生在季节性流感病毒上，我们每隔一段时间就要重新接种疫苗来预防新毒株。
但是，即便是流感病毒，也大约需要5~7年的时间，才能收集到足够多的突变以完全逃离免疫系统的识别。
现在新冠病毒的突变想要骗过免疫系统，大概相当于把下面这篇骈文遮掉了一个字，然后问你还识得唔识得。
所以无论是灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗还是mRNA疫苗，在现在和未来可预见的一段时间内，我们的新冠疫苗都会是有效的。
三
但是，我们需要提前做好应对准备。
目前新冠病毒的突变速度并不算快，其中一个原因是环境压力不够大。这有点类似抗生素，抗生素滥用导致超级耐药菌的出现。同样，在未来一两年内随着一些国家新冠疫苗的广泛接种，新冠病毒遇到了免疫系统足够大的选择压力，那些具有疫苗抵抗的新冠病毒可能就被筛选出来，然后成为主流的毒株。
因此对我国科研人员来说目前要做的，一个是持续进行病毒抗原的监控，另外一个是研制出属于我们自己的更加先进的疫苗。
这里要说的，就是mRNA疫苗。
目前国外已上市的两个mRNA疫苗都展现出了很高的有效率（超过94%），但mRNA疫苗的另外一个巨大优势，在于其开发的便捷性。
具体来说，当病毒的S蛋白出现足够多的突变以至于目前的疫苗效果不佳时，就需要重新设计疫苗。
但mRNA的疫苗的开发和传统疫苗有很大不同，它并不需要病毒本身，只需要病毒的核酸序列，开发时间可以缩短到几天之内，只要在现有疫苗的基础上做相应核酸序列修改即可。而传统疫苗的耗时较长，灭活疫苗需要进行变异毒株的分离和培养，这个过程需要几个月的时间。
历史的经验告诉我们，新技术代替旧技术是大势所趋。创新的药物、疫苗和管理手段，是人类战胜各种传染病的基石。
总而言之，目前及未来一段时间的病毒突变并不足以造成疫苗失效，但我们应当看到mRNA疫苗在面对病毒突变时的优势，尽快研制出属于我们自己的mRNA疫苗。
最后，大家不要看到有病毒突变的新闻就开始恐慌，不要低估了人类免疫系统的强大。智人这种凶猛的动物能一路走到食物链顶端，靠的绝不仅仅只是大脑而已。
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推荐阅读两篇Nature的文章
The coronavirus is mutating — does it matter?
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02544-6
Viral targets for vaccines against COVID-19
https://www.nature.com/articles/s41577-020-00480-0
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新冠病毒的突变所造成的影响正在被媒体和某些答主放大。以史为镜，我们就先讲一讲之前的突变-D614G。
D614G突变
这个突变一出，一众新闻就开始渲染了，然后一些答主跟着说这个突变影响很大了。这个突变号称增强了传染性近10倍呢（论文上是3.7-8.2倍）。
然而估计很多人都没去跟进这件事的后续。
那位提出D614G更具传染性、令人担忧的论文作者改口了。
今年4月，Korber、Montefiori等人在bioRxiv网站上的预印版中警告称，「D614G的频率正在以惊人的速度增加」。它迅速成为欧洲SARS-CoV-2病毒的主要谱系，随后又在美国、加拿大和澳大利亚站稳脚跟。论文称，D614G代表了「SARS-CoV-2的一种更容易传播的形式」，它是自然选择的产物。
这些断言令许多科学家感到沮丧，这些科学家认为，目前还不清楚D614G的病毒谱系是否具有更强的传染性，或者它的上升是否表明有任何不寻常之处。
但警报很快传遍了媒体。
尽管许多新闻报道都包含了研究人员的警告，但一些标题宣称这种病毒正在发生变异，变得更加危险。
Montefiori说，回想起来，他和他的同事很后悔把这种变体的崛起描述为「令人担忧的」。这个词是从7月2日发表在《细胞》杂志上的这篇论文的同行评审版本中删除的。
我之前的回答，也在试图告诉大家D614G突变没有传说中那么重要：
这篇研究告诉了我们什么：
- 尽管采样日期相对较早，但在31个已识别的突变中，有19个是新颖的，这表明病毒株的真正多样性仍未得到充分认识。
- 证明目前发生在SARS-CoV-2基因组中的突变具有影响病毒致病性的功能潜力。
即使「D614G突变」成为主要毒株，到底是因为传播性增强，还是因为「奠基者效应」，现在也无从证实。
每一个新病毒出现的时候，我们都会经历那个「一无所知、不知所措」的阶段，一味的妖魔化，没有好处，科学的应对才是真理。
最后一段的观点我依然没变：
我们需要重视新冠病毒，但重视不等于说，它放个屁就描述成惊天雷；突变不是不重要，但突变也不是都重要。
我和大家说现在公布的突变没那么重要，不是让大家轻视；而且我在这儿说现在的突变没那么重要，也不会影响科学家们继续监测病毒的突变，我说的不重要，是对大多数吃瓜群众说的。
科学的问题就应该科学的讨论，你非要站那说必须往严重了说，那去找其他人。
N501Y突变
目前这个增加70%，和之前的近10倍比起来，可是差多了。
这个依然是一个自然选择的突变结果。
同样英国最近R0的值升高，到底是N591Y突变导致，还是伦敦并没有很好的隔离导致的，我看后者的可能性更大：
什么样的突变更容易导致疫苗出问题？
以下两点出现任意一个就可能导致疫苗失效：
- 病毒与细胞的结合区域（RBD）发现明显改变
- 出现重组突变，彻底变成另外一个亚型
什么样的情况会导致病毒向逃脱抗体的方向突变：
- 当有抗体围追堵截，全民特异免疫逐渐提高，形成免疫压力，则可能使得病毒发生免疫逃逸方面的突变；
- 当然也存在这样的可能性，我们对冠状病毒的免疫力不够强或者持续时间不够长，不足以产生选择压力，导致病毒株发生显著改变。
由于世界上大部分地区仍易感染SARS-CoV-2，免疫目前不太可能是病毒进化的一个主要因素。
可能又有人要说了：那接种疫苗是不是在帮助病毒进化！
我就要答了：你去感染也是在帮助病毒进化，至少接种了疫苗可以腾出手来更好地去监测和控制病毒的流行。
附上突变了怎么办的回答：
最后再说一下新冠病毒 SARS-CoV-2 的特色：
冠状病毒的变化要比大多数其他RNA病毒慢得多，这可能是由于一种“校正”酶可以纠正潜在的致命复制错误。
变化率大约是流感病毒的一半，艾滋病毒的四分之一。