剝開抗疫“硬核”科技之“核”——新冠病毒疫苗、快速檢測試劑盒、人工智能


“這場戰役中,沒有旁觀者”


這場戰“疫”,醫務工作者逆行武漢,在病房裡搶救著患者的生命。而對於科研人員來說,安靜的實驗室裡,同樣開展著一場沒有硝煙的戰鬥。

疫情之初,湧現出大量的疑似病例,要確診是否為新冠肺炎,檢測手段是關鍵。

2月14日,鍾南山院士領導的呼吸疾病國家重點實驗室對外宣佈,聯合研發出新冠病毒IgM抗體快速檢測試劑盒,有望在15分鐘內完成病毒檢測,並已經完成實驗室和臨床的初步評價。2月17日,全國政協委員、中科院院士、復旦大學附屬中山醫院心內科主任葛均波所領導的團隊宣佈聯合研製出同樣技術的lgM抗體檢測試劑,隨後,lgG抗體檢測試劑也研發成功。聯用兩種試劑可以在10分鐘內區分病人是否感染新冠病毒,並觀察早期或中晚期感染狀態。

“我們拿到基因序列之後,就開始緊張的科研攻關。”復旦大學附屬中山醫院研究員李華告訴記者。李華回憶,從1月中旬到2月,正值春節期間,老百姓都響應號召不出門,而團隊裡的十幾個人整天泡在實驗室,一心撲在試劑研發上。

科研人員的艱苦奮戰,為的是跟時間賽跑、跟病毒賽跑。

“那個時候不光是忙碌,最讓我們著急的是原材料缺乏。”李華說,由於疫情影響,供應貨並不順暢,實驗需要的原材料有很多種,包括合成抗原、抗體、各種底墊等,很難一時間準備齊全。克服了各種困難,團隊開始一次次的反覆試驗,尋找最優方案。

與核酸檢測相比,採樣簡單、檢測效率高是抗體檢測最突出的特點。目前的核酸檢測最常用的採樣方式為咽拭子,採樣部位在患者上呼吸道。而該抗體檢測的採樣操作更加簡單,只需要採集患者0.02毫升血液,檢測時長平均10分鐘左右,最短僅需1分鐘。採集過程中也不需要患者摘下口罩,相對更加安全。

“這場戰役中,沒有旁觀者。”葛均波表示,研發的初衷,就是要為抗擊疫情做點事。而檢測產品做出來的時候,國內疫情還在加劇,“當時第一時間給湖北捐獻了一批試劑”。

“這次疫情中,我國科研戰線的反應非常迅速,給我留下了深刻的印象。”在全國政協委員、原北京市衛生和計劃生育委員會主任方來英看來,疫情暴發後,科研人員很快拿出了病毒RNA的基因測序,對於認識和攻克病毒十分重要。

2019年12月底,武漢發現多例不明原因肺炎病例。1月9日,央視報道,以中國疾控中心為主的“武漢病毒性肺炎病原檢測結果初步評估專家組”確定,病原體為新型冠狀病毒。1月11號,復旦大學張永振教授的團隊首個將新型冠狀病毒的基因序列公佈。隨後中國疾控中心分離了首株新型冠狀病毒的毒株。

方來英說,2003年非典期間,科研人員花了4個月,才清楚病毒的基因結構。“這次這麼快地拿出基因測序,為之後包括檢測、分析、疫苗研究等,奠定了基礎。”

而世界衛生組織總幹事譚德塞這樣評價:中國以創紀錄的速度分離出病毒,進行基因測序,並立即同世衛組織分享,這有助於其他國家研發病毒測試工具。如果沒有測試工具,感染病例可能被忽視,造成疫情擴散。


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疫苗,未來武器


“若有戰,召必回,戰必勝!”退伍軍人朱傲冰,目前是湖北工業大學的學生。3月19日,作為首批重組新型冠狀病毒疫苗Ⅰ期臨床試驗志願者,他接種了疫苗。朱傲冰把接下來14天隔離觀察的生活片段錄製成“疫苗日誌”短視頻,發佈在社交媒體上,受到許多人的關注。

“我還能為學校、為武漢、為國家做些什麼?”4月13日,武漢大學馬克思主義學院教授楊軍擼起袖子,成為參與Ⅱ期臨床試驗的500名志願者之一。武漢84歲的老軍人熊正興,日前也接種了疫苗,成為全球首個新冠病毒疫苗II期臨床試驗中的年齡最高志願者。

1月26日,全國政協委員、軍事科學院軍事醫學研究院生物工程研究所所長、中國工程院院士陳薇帶領專家組馳援武漢,迅速投入新型冠狀病毒的病原傳播變異、快速檢測技術、疫苗抗體研製等工作。

廣受關注的腺病毒載體重組新冠病毒疫苗Ⅰ期臨床試驗,於3月27日完成,共有108位志願者成功接種。4月12日,Ⅱ期臨床試驗開展,於16日完成疫苗接種。

每當遇到重大疫情,第一時間採取的防控政策是物理隔離,以阻止疾病傳播。然而,在專家看來,預防傳染病的最有效手段之一,是識別病毒並找到疫苗和藥物來解決它。疫苗是一種改造過的病毒或病毒部件,由於沒有了病毒的遺傳物質,疫苗注射到人體以後,不會傷害人體,還能誘導免疫系統對抗病毒。

當前,面對全球快速傳播的新冠疫情,儘快研製出有效疫苗,成為全人類迫在眉睫的需求。包括美國、德國、英國、法國、日本、以色列、新加坡、澳大利亞、印度等國都在緊鑼密鼓研發疫苗。

4月14日,國務院聯防聯控機制新聞發佈會上,科技部社會發展科技司司長吳遠彬透露,我國又批准兩家機構進行臨床實驗。中國在疫苗研發中佈局了新冠病毒的滅活疫苗,核酸疫苗,重組蛋白疫苗,腺病毒載體疫苗,減毒流感病毒載體疫苗五條技術路線。三款疫苗已獲批展開臨床試驗。

隨著臨床試驗的開展,人們也關心一個問題:疫苗離全民接種還有多遠?

中國工程院院士王軍志表示,一般來說,通常的臨床試驗分為三期。真正確定疫苗的有效性,還需要三期臨床試驗。“三期臨床需要的樣本量更大,通常規模都是好幾千人甚至上萬人。一般三期臨床試驗得到最終結果才是疫苗批准上市的科學依據。”

“應該說,我國新冠疫苗研發進展目前總體上處於國際先進行列,不會慢於國外。”王軍志說。

在方來英看來,疫苗的研發需要科研、資金等力量的投入,更需要時間去驗證。“我們得遵守科學規律,不能一律求快。”方來英表示,疫苗最終上市,一定要保證安全性和有效性,行政審批可以快,但科學上該有的程序一定不能減。

在國內,疫情雖然已經得到有效控制,但仍然有一些無症狀患者。新冠病毒與人類或將長期共存,疫情隨時有反彈的危險。“我們真正要戰勝傳染病,最有效的武器仍然是疫苗。目前,人類唯一真正戰勝了的傳染病是天花,靠的就是疫苗。疫苗在傳染病防控中的作用不可替代。”方來英說。

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“硬核”科技防控


科技在疫情防控中的作用,並不僅限於實驗室。面對突如其來的新冠肺炎疫情,以大數據、人工智能、雲計算等數字技術為代表的一系列應急響應方式紛紛出現,積極助力疫情防控,成為此次疫情應對中的亮點。

習近平總書記強調,要健全重大疫情應急響應機制,鼓勵運用大數據、人工智能、雲計算等數字技術,在疫情監測分析、病毒溯源、防控救治、資源調配等方面更好發揮支撐作用。

在隔離醫院,智能機器人為病人送去藥品和餐盒;在防疫中心實驗室,AI算法參與病毒的空間結構預測,能將分析時長從55分鐘縮短至27秒;在機場、車站、高速路口,智能測溫機器人能夠在幾秒鐘之內獲取通過行人的體表溫度。

工業和信息化部通過電信大數據,為全國疫情防控提供動態人員流動信息。“確診患者交通工具同乘查詢系統”“疫情數據實時更新系統”“發熱門診分佈地圖”……基於各種大數據技術的APP工具,為人們提供著便利。

目前,全國各地社區在推行用大數據手段掌握住戶行程動態,高效、便捷又安全。

放眼全球,數字技術如此大規模地運用於疫情防控,在世界範圍內也尚屬首次。

在方來英看來,正是由於這些“硬核”科學技術的進步,為疫情防控築起了牢固的防線。“科技的力量,不光體現在對病人的救助上,對於社會管理也起到了重要作用。我們的防控政策是隨著疫情的發展而不斷調整的,科技手段的應用,讓我們能及時得到準確的數據,隨之出臺相應的公共政策,這種力量不容忽視。”方來英說。


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記者:朱婷


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