剥开抗疫“硬核”科技之“核”——新冠病毒疫苗、快速检测试剂盒、人工智能


“这场战役中,没有旁观者”


这场战“疫”,医务工作者逆行武汉,在病房里抢救着患者的生命。而对于科研人员来说,安静的实验室里,同样开展着一场没有硝烟的战斗。

疫情之初,涌现出大量的疑似病例,要确诊是否为新冠肺炎,检测手段是关键。

2月14日,钟南山院士领导的呼吸疾病国家重点实验室对外宣布,联合研发出新冠病毒IgM抗体快速检测试剂盒,有望在15分钟内完成病毒检测,并已经完成实验室和临床的初步评价。2月17日,全国政协委员、中科院院士、复旦大学附属中山医院心内科主任葛均波所领导的团队宣布联合研制出同样技术的lgM抗体检测试剂,随后,lgG抗体检测试剂也研发成功。联用两种试剂可以在10分钟内区分病人是否感染新冠病毒,并观察早期或中晚期感染状态。

“我们拿到基因序列之后,就开始紧张的科研攻关。”复旦大学附属中山医院研究员李华告诉记者。李华回忆,从1月中旬到2月,正值春节期间,老百姓都响应号召不出门,而团队里的十几个人整天泡在实验室,一心扑在试剂研发上。

科研人员的艰苦奋战,为的是跟时间赛跑、跟病毒赛跑。

“那个时候不光是忙碌,最让我们着急的是原材料缺乏。”李华说,由于疫情影响,供应货并不顺畅,实验需要的原材料有很多种,包括合成抗原、抗体、各种底垫等,很难一时间准备齐全。克服了各种困难,团队开始一次次的反复试验,寻找最优方案。

与核酸检测相比,采样简单、检测效率高是抗体检测最突出的特点。目前的核酸检测最常用的采样方式为咽拭子,采样部位在患者上呼吸道。而该抗体检测的采样操作更加简单,只需要采集患者0.02毫升血液,检测时长平均10分钟左右,最短仅需1分钟。采集过程中也不需要患者摘下口罩,相对更加安全。

“这场战役中,没有旁观者。”葛均波表示,研发的初衷,就是要为抗击疫情做点事。而检测产品做出来的时候,国内疫情还在加剧,“当时第一时间给湖北捐献了一批试剂”。

“这次疫情中,我国科研战线的反应非常迅速,给我留下了深刻的印象。”在全国政协委员、原北京市卫生和计划生育委员会主任方来英看来,疫情暴发后,科研人员很快拿出了病毒RNA的基因测序,对于认识和攻克病毒十分重要。

2019年12月底,武汉发现多例不明原因肺炎病例。1月9日,央视报道,以中国疾控中心为主的“武汉病毒性肺炎病原检测结果初步评估专家组”确定,病原体为新型冠状病毒。1月11号,复旦大学张永振教授的团队首个将新型冠状病毒的基因序列公布。随后中国疾控中心分离了首株新型冠状病毒的毒株。

方来英说,2003年非典期间,科研人员花了4个月,才清楚病毒的基因结构。“这次这么快地拿出基因测序,为之后包括检测、分析、疫苗研究等,奠定了基础。”

而世界卫生组织总干事谭德塞这样评价:中国以创纪录的速度分离出病毒,进行基因测序,并立即同世卫组织分享,这有助于其他国家研发病毒测试工具。如果没有测试工具,感染病例可能被忽视,造成疫情扩散。


剥开抗疫“硬核”科技之“核”——新冠病毒疫苗、快速检测试剂盒、人工智能


疫苗,未来武器


“若有战,召必回,战必胜!”退伍军人朱傲冰,目前是湖北工业大学的学生。3月19日,作为首批重组新型冠状病毒疫苗Ⅰ期临床试验志愿者,他接种了疫苗。朱傲冰把接下来14天隔离观察的生活片段录制成“疫苗日志”短视频,发布在社交媒体上,受到许多人的关注。

“我还能为学校、为武汉、为国家做些什么?”4月13日,武汉大学马克思主义学院教授杨军撸起袖子,成为参与Ⅱ期临床试验的500名志愿者之一。武汉84岁的老军人熊正兴,日前也接种了疫苗,成为全球首个新冠病毒疫苗II期临床试验中的年龄最高志愿者。

1月26日,全国政协委员、军事科学院军事医学研究院生物工程研究所所长、中国工程院院士陈薇带领专家组驰援武汉,迅速投入新型冠状病毒的病原传播变异、快速检测技术、疫苗抗体研制等工作。

广受关注的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗Ⅰ期临床试验,于3月27日完成,共有108位志愿者成功接种。4月12日,Ⅱ期临床试验开展,于16日完成疫苗接种。

每当遇到重大疫情,第一时间采取的防控政策是物理隔离,以阻止疾病传播。然而,在专家看来,预防传染病的最有效手段之一,是识别病毒并找到疫苗和药物来解决它。疫苗是一种改造过的病毒或病毒部件,由于没有了病毒的遗传物质,疫苗注射到人体以后,不会伤害人体,还能诱导免疫系统对抗病毒。

当前,面对全球快速传播的新冠疫情,尽快研制出有效疫苗,成为全人类迫在眉睫的需求。包括美国、德国、英国、法国、日本、以色列、新加坡、澳大利亚、印度等国都在紧锣密鼓研发疫苗。

4月14日,国务院联防联控机制新闻发布会上,科技部社会发展科技司司长吴远彬透露,我国又批准两家机构进行临床实验。中国在疫苗研发中布局了新冠病毒的灭活疫苗,核酸疫苗,重组蛋白疫苗,腺病毒载体疫苗,减毒流感病毒载体疫苗五条技术路线。三款疫苗已获批展开临床试验。

随着临床试验的开展,人们也关心一个问题:疫苗离全民接种还有多远?

中国工程院院士王军志表示,一般来说,通常的临床试验分为三期。真正确定疫苗的有效性,还需要三期临床试验。“三期临床需要的样本量更大,通常规模都是好几千人甚至上万人。一般三期临床试验得到最终结果才是疫苗批准上市的科学依据。”

“应该说,我国新冠疫苗研发进展目前总体上处于国际先进行列,不会慢于国外。”王军志说。

在方来英看来,疫苗的研发需要科研、资金等力量的投入,更需要时间去验证。“我们得遵守科学规律,不能一律求快。”方来英表示,疫苗最终上市,一定要保证安全性和有效性,行政审批可以快,但科学上该有的程序一定不能减。

在国内,疫情虽然已经得到有效控制,但仍然有一些无症状患者。新冠病毒与人类或将长期共存,疫情随时有反弹的危险。“我们真正要战胜传染病,最有效的武器仍然是疫苗。目前,人类唯一真正战胜了的传染病是天花,靠的就是疫苗。疫苗在传染病防控中的作用不可替代。”方来英说。

剥开抗疫“硬核”科技之“核”——新冠病毒疫苗、快速检测试剂盒、人工智能

“硬核”科技防控


科技在疫情防控中的作用,并不仅限于实验室。面对突如其来的新冠肺炎疫情,以大数据、人工智能、云计算等数字技术为代表的一系列应急响应方式纷纷出现,积极助力疫情防控,成为此次疫情应对中的亮点。

习近平总书记强调,要健全重大疫情应急响应机制,鼓励运用大数据、人工智能、云计算等数字技术,在疫情监测分析、病毒溯源、防控救治、资源调配等方面更好发挥支撑作用。

在隔离医院,智能机器人为病人送去药品和餐盒;在防疫中心实验室,AI算法参与病毒的空间结构预测,能将分析时长从55分钟缩短至27秒;在机场、车站、高速路口,智能测温机器人能够在几秒钟之内获取通过行人的体表温度。

工业和信息化部通过电信大数据,为全国疫情防控提供动态人员流动信息。“确诊患者交通工具同乘查询系统”“疫情数据实时更新系统”“发热门诊分布地图”……基于各种大数据技术的APP工具,为人们提供着便利。

目前,全国各地社区在推行用大数据手段掌握住户行程动态,高效、便捷又安全。

放眼全球,数字技术如此大规模地运用于疫情防控,在世界范围内也尚属首次。

在方来英看来,正是由于这些“硬核”科学技术的进步,为疫情防控筑起了牢固的防线。“科技的力量,不光体现在对病人的救助上,对于社会管理也起到了重要作用。我们的防控政策是随着疫情的发展而不断调整的,科技手段的应用,让我们能及时得到准确的数据,随之出台相应的公共政策,这种力量不容忽视。”方来英说。


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记者:朱婷


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