2021年11月，在南非首次发现了奥密克戎变异株BA.1，新出现的新冠病毒超级变异株-奥密克戎（Omicron）以超强的感染力迅速传播。在随后的几周内，87个国家报告了奥密克戎变BA.1。2021年11—12月，所有非洲地区的Delta变体都被奥密克戎BA.1取代。2021年12月底，奥密克戎BA.1取代Delta成为全球主要的新冠病毒变种。从我中心实验室二代测序监测结果来看，东莞市自2022年10月份以来的流行毒株以OmicronBA.5.2为主。

奥密克戎BA.1具有50多个非同义突变，这些突变主要集中在编码病毒刺突蛋白的基因中。其中最关键的突变是刺突蛋白的受体结合区（K417N，S477N，E484A和N501Y），这些突变能使BA.1抵抗疫苗接种和先前新冠感染所赋予人体的免疫力。50多个突变中，在刺突蛋白的突变有30多个，与ACE2结合的界面上有约10个。相比之下，德尔塔毒株在ACE2结合界面的突变数只有2个。

英国帝国理工学院皮科克（T. Peacock）等开展了一项针对奥密克戎体外毒力的全面的病毒学特征研究。研究表明奥密克戎的肺毒力较低，更像是一个上呼吸道病毒，尤其易感鼻黏膜。在原代人鼻黏膜上皮细胞（hNEC）中，奥密克戎比其他突变株更容易感染hNEC，且在hNECs中的复制力更强。更为重要的发现是，奥密克戎除了易感人ACE2受体细胞，还易感鼠ACE2受体细胞，同时易感鸟类和菊头蝠细胞，这种特性并不见于其他突变株，因此预测奥密克戎可回复传染给动物，造成在动物中流行。此外，有研究表明奥密克戎毒在肺中的复制能力下降，刺突蛋白（S蛋白）的两个亚基S1和S2切割功能受损，利用宿主细胞跨膜丝氨酸蛋白酶2效率下降，细胞融合受限，不像其他突变株造成细胞-细胞融合，这可能也是它毒力降低的一个原因。

中国科学院上海药物研究所徐华强和尹万超团队首次解释了BA.2为什么传播力那么强，以及它的免疫逃避机制，并探讨奥密克戎可能通过鼠源进化的途径。研究表明，BA.2刺突三聚体对人ACE2的效力是野生型和奥密克戎BA.1病毒株刺突三聚体结合ACE2效力的11倍和2倍。BA.2刺突三聚体的结构表明，刺突三聚体中的所有三个受体结合域（receptorbinding domain,RBD）均处于开放构象，可与人ACE2高亲和力结合，为增加BA.2的感染性奠定了基础。该研究发现BA.2和BA.1变异株S蛋白上只有少数（不到10%）的突变位于蛋白内部，其他突变都位于S蛋白表面，包括多类中和抗体结合的抗原表位，这从结构上解释了BA.2和BA.1为什么都可以抵抗大部分中和抗体的原因。从S蛋白1273个氨基酸序列的整体看，奥密克戎的突变率都在3%以内，S蛋白表面大部分仍与原始株接近，因此，以原始株为基础研发的初代疫苗和部分中和抗体，仍可在一定程度上保护奥密克戎感染者，这也从结构上解释了初代疫苗引起的抗奥密克戎的免疫保护机制。

2022年4月15日，清华大学教授、上海科技大学免疫化学研究所特聘教授饶子和院士和杨海涛等团队，利用冷冻电镜单颗粒技术解析了奥密克戎变异毒株S蛋白分别结合受体和抗体的高分辨率结构，从结构生物学角度阐明奥密克戎变异毒株逃逸绝大部分现有中和性抗体，同时保留与受体ACE2有效相互作用的分子机制，为广谱中和性抗体的设计和研发提供了新思路。 cvv