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這一年,科技築起抗疫“防火牆”

來源:科技日報2020-12-22 16:38

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  2020年,是征途漫漫的一年。新冠肺炎疫情不期而至,刷新了人類對病毒的認知,也極大地改變了人們的生活方式。

  2020年,是眾志成城的一年。在抗擊新冠肺炎疫情這場特殊的戰役裏,科技為人類構築起一道抗疫的“防火牆”。

  科技日報記者 張佳星

  病毒毒株

  中國學者第一時間成功分離

  1月7日晚,中國疾控中心從武漢不明原因肺炎臨牀樣本中成功分離出新型冠狀病毒。1月11日,中國向全球分享新冠病毒全基因組序列信息。

  病毒毒株為疫苗研製、抗病毒藥物的篩選以及快速檢測試劑的研發等奠定了基礎。分離出病毒毒株,也就是獲得了新冠病毒的純的培養物,可以用於瞭解病毒的致病機理,如病毒是通過什麼樣的途徑侵入到人體當中,在人體細胞中是怎樣繁殖的、不同部位細胞的感染效率差異、產生細胞因子風暴的詳細機制和干預手段等。

  病毒學專家、美國加州大學聖迭戈分校醫學院教授Robert Naviaux曾表示,由中國國家病原微生物資源庫發佈的,由中國疾病預防控制中心成功分離的我國第一株病毒(新型冠狀病毒武漢株01)毒株信息和電鏡照片,讓人們清楚地瞭解了病毒的基本信息,其同步發佈的引物探針序列使得更加準確的檢測手段得以快速開發。

  Robert Naviaux認為,中國科學家的快速研究進展和信息共享,一方面對人類認識病毒,為病毒命名具有重要作用。另一方面,全基因組序列的完成對開發新的快速檢測方法、設計靶向藥物、開發疫苗都具有非常重大的意義。

  診療方案

  40天內修訂發佈7版

  新型冠狀病毒肺炎疫情暴發後,國家衞健委於1月16日發佈了第一版《新型冠狀病毒肺炎診療方案》,用以指導醫生臨牀診療。此後,專家組不斷分析疫情形勢和研究進展,在對前期醫療救治工作進行分析、研判、總結的基礎上,及時對診療方案進行修訂。截止到3月4日,短短不足40天之內,診療方案修訂至第七版。

  針對新發疾病,採用不斷更新的診療方案,並全媒體、全渠道發佈。這一策略既幫助基層診療一線統一思想和行動指南,也便於將全新的認識持續注入到一線的診療行動和標準中。

  據介紹,在新型冠狀病毒肺炎診療方案七個版本中,從病原學、流行病學的特點,到臨牀表現、實驗室檢查、診斷、病例的發現和報告,以及治療、解除隔離和出院後注意事項均有不同程度的變化。比如第五版就根據臨牀實際將CT檢查結果納入了診療標準。

  8月19日,在總結前期新冠肺炎診療經驗和參考世界衞生組織(以下簡稱世衞組織)及其他國家診療指南基礎上,國家衞健委在新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)基礎上修訂完成了新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第八版),增加“在潛伏期即有傳染性,發病後5天內傳染性較強”“接觸病毒污染的物品也可造成感染”“何種情況下可通過抗體檢測進行診斷”等內容。

  科技部署

  十大應急攻關項目及時啓動

  1月21日,科技部組織召開“新型冠狀病毒聯防聯控工作機制科研攻關組第一次會議”,成立以鍾南山院士為組長、14位專家組成的新型冠狀病毒感染的肺炎疫情聯防聯控工作機制科研攻關專家組,緊急部署十大應急科技攻關項目。

  在疫情發生之後,中國科技界堅決貫徹習近平總書記的指示精神,成立科研攻關組,全程跟蹤,全程服務,協調解決在科研項目攻關過程中遇到的實際困難和問題。並積極推進科技、衞生、藥監等管理部門無縫銜接,在推進血漿採集、試劑審批、病毒毒株共享利用等方面聯動工作,確保有關的應急攻關項目順利實施。圍繞臨牀救治和藥物、疫苗研發、病毒溯源和傳播、檢測試劑與設備、動物模型構建五大方向,設立了十個工作專班,以“可溯、可診、可防、可治、可控”為目標導向,爭分奪秒、全力以赴,加快推進科技攻關,取得了一批切實管用的科技成果。

  檢測篩查

  優化技術“半小時出結果”

  對於新冠肺炎患者的診斷是實施救治的第一步。核酸檢測診斷是目前最為準確的新型冠狀病毒診斷方法。

  1月16日,聚合酶鏈式反應(PCR)診斷試劑優化完成,武漢市對全部69所二級以上醫院發熱門診就醫和留觀治療的患者進行主動篩查。

  這背後是基礎研究的分秒必爭。在北京,中國疾控中心1月4日成功研製出靈敏度高的高特異性PCR檢測試劑,截至1月23日全國累計使用檢測試劑3萬餘人份;在武漢,中國科學院武漢病毒研究所等專業機構1月10日初步研發出檢測試劑盒,武漢市立即組織對在院收治的所有相關病例進行排查。

  在病毒序列全基因組公佈的基礎上,不同的研發機構開始發力,針對核酸、抗原、抗體不同的檢測對象,選擇了多種技術路線開發一系列新冠病毒快速檢測產品。

  在檢測類別、方便程度、檢測耗時等方面也不斷突破。由清華大學、四川大學聯合相關企業研發的可同時檢測包括新冠病毒在內的6種呼吸道病毒的檢測產品2月底通過了國家藥監局的審批,並向境外捐助。武漢大學還研發出了可同時檢測10大類40種常見呼吸道病毒的新方法,該方法可以監測病毒的突變……

  經技術的優化,核酸檢測分析過程能夠實現樣品製備、反應、分離、檢測基本操作均集成到一塊微米尺度的芯片上,自動完成分析全過程。7月13日,卡尤迪生物研發的核酸檢測閃測系統獲得國家藥品監督管理局批准上市,它的應用使得新疆昌吉州奇台縣在4天內完成20萬人的核酸檢測,這在疫情初期是不可想象的。

  隨着零星散發病例的出現,強大的檢測能力為集中撲滅疫情提供了有效的甄別手段,進而讓突發的疫情得以迅速疏解,助力中、高風險地區短時間恢復常態化。

  信息共享

  新型冠狀病毒信息庫上線

  1月22日,國家生物信息中心開發的2019新型冠狀病毒信息庫正式上線,發佈全球相關病毒基因組和變異分析信息。

  據國家生物信息中心/國家基因組科學數據中心負責人介紹,高質量的基因組序列及其變異位點的註釋是病毒相關研究的重要基礎和保障。2月28日,“2019新型冠狀病毒信息庫”2.0版上線。基於全面的數據,2.0版對數據進行初步粗評,如在“基因組序列發佈”“變異數據統計”“變異註釋”欄目中提供每一條基因組序列和每一個變異位點的質量評估信息,助力新冠病毒科研工作。

  此外,國家微生物科學數據中心搭建了全球冠狀病毒組學數據共享與分析系統,中華醫學期刊網上搭建了防控新冠肺炎科研成果共享交流平台等,以促進信息共享,讓科研成果能夠迅速得到整合,並助力抗疫工作少走彎路。

  截至12月18日,由國家生物信息中心/國家基因組科學數據中心發佈的“2019新型冠狀病毒信息庫”,已為175個國家和地區的近19萬訪客提供數據服務,數據下載超過2億條。

  動物模型

  再現疾病發生髮展動態過程

  新冠疫情暴發以來,國務院聯防聯控機制科研攻關組積極推動了動物模型的研發和應用,將其作為五個攻關方向之一,組織國內的優勢單位,充分利用在非典、高致病性禽流感和中東呼吸綜合症等歷次研究中有基礎的單位,第一時間建立了動物模型,為科學家認識疾病、病原體、傳播途徑、藥物篩選、疫苗研發等發揮了重要的作用。

  動物模型是在實驗室裏研製的新冠“病人”。疫苗和藥物都要經過這種特殊的“病人”的檢驗,才能用到真正的病人身上。中國醫學科學院、中國科學院等單位在國際上最先建立動物模型。通過建立人源化轉基因小鼠模型、非人靈長類動物模型等,率先突破了藥物和疫苗從實驗室走向臨牀的關鍵技術瓶頸,再現了疾病發生髮展的動態過程,不僅明確病毒傳播途徑,同時用於有效藥物的篩選和驗證疫苗的有效性。

  三藥三方

  展現新冠治療的中醫智慧

  在抗擊新冠疫情的過程中,中醫藥發揮出特有的優勢。在疫情伊始,國務院聯防聯控機制成立了中醫藥專班,分別成立包括臨牀救治、機理研究、方藥篩選、體系建設的4個小組。

  在早期沒有特效藥、沒有疫苗的情況下,中醫藥專家通過深入發掘古代經典名方,結合臨牀實踐,形成了中醫藥治療新冠肺炎的診療方案和中西醫結合的“中國方案”,篩選出金花清感顆粒、連花清瘟膠囊、血必淨注射液和清肺排毒湯、化濕敗毒方、宣肺敗毒方等有明顯療效的“三藥三方”為代表的一批有效方藥。

  在湖北地區,中醫藥的參與率達到了91.05%,全國除湖北以外的地區,中醫藥參與救治的病例佔累計確診病例的96.37%。國家中醫藥管理局設立應急專項,對10個省市1261名服用“清肺排毒湯”的患者臨牀觀察顯示,沒有1例輕型患者轉為重型,沒有1例普通型患者轉為危重型。武漢江夏方艙醫院(中醫方艙)共收治564名患者,沒有1例轉為重型和危重型。

  中西醫結合救治新冠肺炎的科技攻關項目啓動後,科研人員開展臨牀救治研究和藥物評價,驗證了“三藥”的臨牀療效和安全性,“三藥”獲得相關批件,被認可用於新冠肺炎治療。

  方艙醫院

  扭轉疫情防控被動局面

  4月2日,《柳葉刀》發表中國工程院副院長、中國醫學科學院院長王辰院士團隊有關方艙醫院的論文,論文記錄了新冠肺炎疫情期間方艙醫院的建立和發展。王辰總結道:“方艙醫院,五個基本功能即隔離、分診、基本醫療照護、經常監測和快速轉診、保障基本生活和社會參與。方艙醫院可成為當前應對新冠疫情和未來突發公共衞生事件的一個強有力的組成部分。”

  時鐘撥回到2月3日晚,武漢市開始連夜建設三所“方艙醫院”,在武漢國際會展中心、武漢洪山體育館和武漢客廳,緊張的工程迅速啓動。方艙醫院設計超過4000張牀位,主要收治輕症患者與65歲以下的病人,從而將更優質醫院的醫療資源留給重症患者和身體較弱的老年人。

  方艙醫院的啓用扭轉了疫情防控一度極為被動的局面。當時武漢醫院一牀難求,上萬患者無法及時收治,而方艙醫院建成後一個多月累計收治輕症患者1.2萬餘人。

  收治輕症,轉重後最快轉診,轉陰後隨時出艙,方艙醫院對於整個社會、醫療秩序的理順遠超過收治患者的作用。“應收盡收”產生了“擰緊水龍頭”的作用,阻止了新的新冠病毒感染者的產生。

  據統計,為確保完成“應收盡收,應治盡治”目標,武漢市前後共建設啓用了14座方艙醫院,開放牀位13000多張。

  疫苗研發

  五條路線位列全球第一方陣

  “我國目前已有5個新冠病毒疫苗進入Ⅲ期臨牀試驗,數量位於全球前列。”國務院聯防聯控機制科研攻關組疫苗研發專班工作組組長、國家衞健委醫藥衞生科技發展研究中心主任鄭忠偉日前接受新華社記者專訪時説,“疫苗研發已經進入衝刺階段,我們處於全球第一方陣,但不為第一而搶跑。”

  1月21日,科技部緊急部署十大應急科技攻關項目,確定5條技術路線並行推進新冠疫苗的研發。

  2月15日,科技攻關組設立疫苗研發專班,以新型舉國體制推進疫苗研發工作。

  3月16日,在嚴謹、充足的動物試驗等臨牀前試驗研究的基礎上,由中國工程院院士、該院研究員陳薇領銜的科研團隊研製的重組新冠疫苗通過了臨牀研究註冊審評,獲批正式進入臨牀試驗。同一天,美國默德納的mRNA疫苗未經動物實驗直接宣佈開啓人體試驗。

  4月12日,該疫苗在Ⅰ期試驗進展良好的前提下,開啓Ⅱ期臨牀試驗,這也是全球開啓的首個新冠疫苗Ⅱ期臨牀試驗。

  4月14日,國藥中生、科興中維研發的滅活疫苗開啓臨牀Ⅰ/Ⅱ期臨牀試驗。

  隨後,我國mRNA疫苗、重組蛋白疫苗等不同技術路線的疫苗陸續獲批進入臨牀試驗。截至12月16日,世衞組織官網統計數據顯示,全球共有52個新冠疫苗進入臨牀試驗階段,我國目前5條技術路線共15個疫苗進入臨牀試驗。

  截至目前,我國有5個疫苗正在開展Ⅲ期臨牀試驗,分別是:中國醫藥集團有限公司的“中生武漢”和“中生北京”滅活疫苗、北京科興中維生物技術有限公司的滅活疫苗、軍事科學院聯合康希諾公司研發的腺病毒載體疫苗、中國科學院微生物研究所和安徽智飛龍科馬共同研發的新冠重組蛋白疫苗。

  12月9日,基於Ⅲ期臨牀試驗有效率86%等一系列結果,國藥中生研發的新冠病毒滅活疫苗在阿聯酋、巴林分別獲批上市。

  國際合作

  世衞佈局全球研究路線圖

  在抗擊新冠肺炎疫情中,中國為國際合作提供了幫助。3月6日,世衞組織正式發佈針對新冠肺炎的全球研究路線圖。在全球研發路線圖報告中,世衞組織指出,此次疫情暴發期間,全球研究人員的交流和信息共享也是史無前例的,促進了各國科學家間的協作,使得研究行動的執行速度比以往任何時候都要快。

  面對越來越多和漸顯成效的信息和研究活動,世衞組織開發了一套核心規程,概述了應該如何進行研究的標準,並收集關鍵數據,以便能夠對相同事物作出比較,並能夠彙集眾多研究數據。路線圖明確九大優先領域,包括交叉研究重點,並針對短期、中長期優先事項制定了未來一年內實施部分研究行動的時間表。

[ 責編:王宏澤 ]
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