自“911”事件以來，美國國內及軍方一直對國家及軍隊的生物安全十分重視，從立法、科研、監管等多個方面給予了大量的政策與經費支持。現代戰爭形態的變化，促使美軍近年來不斷在生物監測、預警、防控、救治等領域設立研究項目，並投入大量研究經費，動員全球頂尖科研機構共同參與。本文介紹的“搶佔先機”（PREEMPT）計劃只是眾多研究計劃中的一個，其整體設計思路新穎，變被動為主動，以研究動物體內病原體及阻止病原體進行物種跨越為切入點，提前預警並阻止來自動物的未知病原體可能對人類產生的威脅，可謂把防控關鍵點又整體前移了一步。
2018年1月30日，美國高級計劃研究局（DARPA）啟動了針對提前預警、干預來自動物的病原體的預防新發病原微生物威脅計劃（PREventing EMerging Pathogenic Threats ，PREEMPT)，本文暫譯為“搶佔先機計劃”。
一、需求的產生
近年來，世界各地反覆出現的病毒性傳染病，如：禽流感(H7N9)，冠狀病毒，埃博拉病毒，戊型肝炎、黃熱病，拉沙及Zika病毒等，都有一個共同點，那就是它們起源於動物，並在一系列突變後蔓延到人類，這些突變使病原體能夠跨越物種。數據顯示，75%的人體致病性病毒來源於動物。在控制傳染病方面，美國國防部有較大軍事需求。美軍可能在全球任何地方執行任務，軍隊經常部署到公共衛生基礎設施條件較差的國家或地區，以識別和遏制新的病毒性傳染病的傳播。與此同時，由於全球化、牲畜生產的密集化以及人類對動物棲息地的日益侵佔，人類、動物和昆蟲種群之間的相互作用的機會不斷提升，增加了軍隊、人道主義工作者和維和人員在部署的地區來自新病原體的威脅風險。
儘管美國在全球開展了生物監測工作，但病毒暴發的速度仍然超過醫療準備。美國軍方認為軍人及相關服務人員實際上是第一批接觸到新發傳染病的人。美國國防部高級研究計劃局希望重新調整相關準備工作的方向，使其更具有前瞻性。PREEMPT計劃旨在通過提前防範可能發生的傳染病威脅來保持軍隊良好的戰備狀態。與傳統針對人體研究不同的是，PREEMPT計劃針對的是動物宿主和昆蟲媒介中的病毒病原體，許多病原微生物感染人體之前與宿主和媒介共存，該項目將生物監測和建模與處理與控制高風險病原體的新技術結合起來，以防止人類病原微生物的出現和再出現。DARPA認為：如果能夠預測病毒如何突變和傳播，並採取措施防止這些突變影響人類，那麼就將大大減少未來病毒性大流行的可能性。
二、基本原理與設計
PREEMPT計劃旨在通過在源頭，即動物物種中追蹤新的病毒性傳染病原，通過增進對病毒及其與動物、昆蟲和人類的相互作用的瞭解，提供新的、積極主動的干預措施，以減少來自新出現和重新出現的人類病原體的風險。研究不僅可以模擬流行病在人與人之間傳播的軌跡，還可以在疾病傳染給人類之前，在動物物種中控制和抑制疾病。
PREEMPT將有兩個技術重點：開發多維模型和試驗平臺，以量化即將出現和重新出現的人類病原體；開發新的、可擴展的方法，以防止病原體從動物和病媒傳播到人類。
應用目前建立的宿主-病原體遺傳相互作用和跨物種適應機制的最新研究理論，以及運用新興的分析工具來預測哪些物種可能攜帶潛在的人類病原體，監測可能發生動物-人類病原體跨越的熱點地區。研究重點是對動物宿主和昆蟲媒介進行
前瞻性的生物監測，並應用高通量分子技術和下一代測序來確定病毒如何在一個物種內進化，試圖找出利用進化瓶頸和傳播因素干預病原體物種跳躍。
瞭解病毒如何在一個物種內進化將是研究的核心領域。這種進化過程中包含了自然的瓶頸，可以用來阻止危險的突變。PREEMPT將試圖通過建模發現物種跳躍的因素，進而識別並找到干預這些因素的機會。 該項目的研究人員將對世界各地高危地區的動物和昆蟲物種進行實地監測；在實驗室測試中生成數據，並在病毒進化時對其進行排序；通過權衡過去已知的跳躍事件、生態、季節變化和地理空間數據等因素來分析跳躍風險;最後，使用模擬的自然環境驗證模型。新的主動干預措施將集中於在病毒跨越物種之前解除病毒的方法。
三、進展情況
PREEMPT計劃預計實施3.5年，據公開資料報道，有以下科研機構申請到了該項目的部分研究工作。
1.加州大學戴維斯分校
2019年2月19日，加州大學戴維斯分校發佈新聞稿，該校研究人員與美國國防部高級研究計劃局(DARPA)達成了一項經費為937萬美元的合作協議，研究週期為3年半，研究目標是預測動物體內高致病性病毒的出現，並防止它們蔓延到人類。合作開展本項研究的還有美國俄亥俄大學，英國普利茅斯大學。該項目是DARPA的PREEMPT計劃的一部分。研究小組由加州大學戴維斯分校獸醫學院領導，將集中研究拉沙（lassa）病毒和埃博拉病毒。這兩種傳染性和致命的人畜共患病病毒對部署海外的美軍事人員、西非和中非當地社區以及全球衛生安全構成重大的生物威脅。
項目的第一階段正在塞拉利昂進行。現地研究小組將開始收集和測試馬斯托米斯大鼠的樣本。馬斯托米斯大鼠是一種在當地分佈廣泛的齧齒動物，是拉沙病毒的宿主。這種病毒會導致拉沙熱，一種急性病毒性出血性疾病，在整個西非流行。該小組與塞拉利昂政府、馬卡尼大學、納亞拉大學和社區夥伴密切合作。
後續研究人員將整合來自現地研究的數據，以及病毒檢測和概率模型，預測拉沙病毒出現和擴散到人體內的風險。在研究第二階段，研究人員將與疫苗小組和萊布尼茨實驗病毒學研究所合作設計和測試
一種新型疫苗，在特定動物群體廣泛使用，阻止病毒在動物群體中的傳播，最終消除動物疾病蔓延到人類。
2.英國Pirbright研究所
2019年2月18日，英國Pirbright研究所獲得了一筆高達260萬美元的項目資助，用於開發能夠防止蚊子傳播多種病毒的概念性驗證工具。該項目也是PREEMPT計劃的一部分，通過預測和控制病毒突變，防止病毒感染性疾病從動物和昆蟲向人類的跨物種傳播。這項研究由Pirbright的Luke Alphey教授領導，研究人員將改造蚊子，降低它們傳播黃病毒的能力，如寨卡病毒、登革熱病毒、西尼羅河病毒和黃熱病病毒。
Pirbright團隊將與諾丁漢大學和愛沙尼亞塔爾圖大學合作，通過開發全新的方法來阻止病毒在蚊子體內的複製，從而防止蚊子在宿主動物之間傳播病毒。通過干預蚊子的遺傳機制使其表達抗病毒基因。該小組還將研究在蚊子種群中傳播抗黃熱病毒基因的方法，阻斷黃熱病毒的傳播週期。
3.英國普利茅斯大學
2019年2月22日，英國普利茅斯大學發佈消息，其下屬的公司Vaccine Group (TVG)獲得了一項經費為937萬美元(720萬英鎊)的研究資助，作為PREEMPT計劃的一部分研究。
TVG公司的作用將是開發新的疫苗，使偏遠和難以到達的野生動物種群能夠大規模接種疫苗，這些野生動物種群中隱藏著許多人畜共患病毒。該公司新穎的動物疫苗接種策略是基於安全形式的鉅細胞病毒(CMV)，這種病毒在包括人類在內的幾乎所有動物中自然存在。疫苗通過改變這些病毒，插入相關病毒病原體的部分靶點，刺激動物產生對病毒的免疫反應。由於研製出的疫苗是基於鉅細胞病毒的，因此它有可能在一個特定的動物種群內為大量動物接種。一旦臨界數量的動物被免疫，人畜共患病就不再對人類構成威脅。
TVG及其合作伙伴將在完全封閉的生物安全設施中進行試驗，探索這種可擴展的應對措施和提供機制的安全性和有效性，同時加速疫苗開發的技術。除了One Health Institute和加州大學戴維斯分校的比較醫學中心，該項目的主要合作伙伴還包括俄亥俄大學。其他主要合作院校包括:德國萊布尼茨實驗病毒學研究所海因裡希·佩特研究所;格拉斯哥大學;澳大利亞西澳大利亞大學呼吸健康研究所;馬克尼大學和塞拉利昂政府相關機構。
四、小結
“搶佔先機”（PREEMPT）計劃的研究設計與思路，對未來類似本次新冠疫情的提前預警有一定的借鑑參考價值，希望在本次抗擊新冠疫情成功後，有關部門能夠調整政策與機制，加大相關研究投入，將防控關卡整體前移，儘可能的阻止下一次來自其他物種未知的病原體襲擊。
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