作者 吳苡婷 首發於上海科協
新冠疫情襲來，檢測和隔離病患，成了避免病毒傳播的重要一環。在很長時間中，因為檢測流程中的各種“不到位”，核酸檢測假陰性的情況十分普遍，給疫情防控帶來了巨大挑戰。
作為一名湖北人，復旦大學科技考古學院文少卿博士怎麼也想不到，自己會和新冠病毒擦肩而過，也沒有想到分子考古學技術能夠在抗擊疫情中發揮作用。
在爭分奪秒的戰”疫”期間，文少卿的研究團隊成功利用古DNA檢測的探針捕獲技術，大大提高了新冠病毒的捕獲率，同時也準確獲取每個感染者體內新冠病毒的全部基因序列，為疫情防控提供了重要的技術支撐。
在採訪中，文少卿向記者講述了參與抗疫的心路歷程。
面對疫情心急如焚
去年9月，在復旦大學生命科學學院人類學教育部重點實驗室完成博士後工作的文少卿正式入職復旦大學科技考古研究院。今年元月，他按照事先計劃前往湖北荊州採集用於古DNA研究的熊家冢墓地的出土人骨標本。
意料不到的是沒過多久，新冠疫情就在文少卿的家鄉武漢全面暴發。文少卿的姨媽在武漢市的一家三甲醫院工作，當時從ICU病房緊急調到了發熱門診。在電話中，文少卿明顯感覺到姨媽和同事們內心的緊張，因為需要收治的新冠病人實在是太多了，核酸檢測試劑十分短缺。
之後“假陰性”的問題慢慢凸顯出來。文少卿的一個同學在武漢市疾控部門工作，他告訴文少卿，PCR檢測試劑盒出現的“假陰性”情況不少，給疫情控制帶來極大難度。他們希望文少卿能夠利用自己專業技術做出一個測試靈敏度更高的檢測盒子。
文少卿告訴記者，熒光定量核酸檢測方法被認為是鑑定新冠病毒感染的“金標準”，這個方法的特點是針對性強，專注於新冠病毒上的幾個特有基因，只要檢測到這些基因就能判定被感染，很像用魚叉捕魚的手法，但是採樣、存儲、檢測中都會出現偏差。比如病人太多，護士採樣的工作強度大，容易出現採樣誤差。另外不管是用咽拭紙還是口腔拭紙，刮棒面積都比較小，在取樣時可能出現不準確的情況。而且新冠病毒和當年的SARS很不一樣，SARS是發病後病毒量載量持續升高，十天左右到達峰值，比較容易檢測，但是新冠病毒是傳染後五天之內達到最高峰，後續就不停地往下降。即使是進了重症病房的患者，他的呼吸道的病毒載量也可能較少。而且新冠病人的下呼吸道的病毒載量高於上呼吸道，如果不深咳的話，可能在上呼吸道根本就檢測不到。
面對家鄉親朋好友的期盼，處於焦慮和擔憂之中的文少卿開始了自己的研發之路。
異曲同工的檢測思路
文少卿介紹說，在核酸檢測中還有一種常用的方法叫做宏基因組法，這種方法類似於用一張大網將池塘中所有的魚一網撈盡，把樣本中人類的基因、病毒基因和其他微生物的基因都識別出來。但是在人體口腔中獲取的絕大多數都是人的基因序列，病毒基因極少，檢測過程耗時耗力，性價比不高。
而這樣的情況在生物考古研究中也存在，文少卿告訴記者，古人類DNA的富集並不是一件容易事，因為遺骸周圍存在大量的環境微生物，而人類的DNA隨著時間流逝，不斷被降解，人骨遺骸中人源DNA的比例有時候甚至不到千分之一。所以最新的古DNA技術是探針捕獲測序技術。這種技術不僅可以抓到人類的DNA片段，還可以實現病毒片段的富集。
“如果類比著想，我們就會發現捕獲新冠患者體內的新冠病毒和捕獲人骨遺骸中的人源DNA的模式，本質上非常相似，都是大海撈針！”文少卿說，所以自己自然而然地想到了將探針捕獲技術加入新冠病毒核酸檢測模式中去。但是這個技術有一個瓶頸，那就是操作模式過於繁瑣，研究院院長袁靖教授鼓勵我要將這種技術轉化為可以投入實際應用的產品。
在復旦大學科技考古研究院的支持下，文少卿決定不惜成本，開始研發針對新型冠狀病毒的捕獲試劑盒。他的團隊根據2月初公開的全部50多個新冠病毒核酸序列，針對參考序列互補鏈，採用2X疊瓦設計，設計了共503條經生物素修飾的120nt ssDNA探針。他告訴記者，所謂疊瓦設計就是將探針設計成為犬齒交錯的形狀，不管病毒怎麼隨機降解，都能充分雜交富集，保證最後所檢測的病毒序列的完成性。更令人驚歎的是，這種技術不僅僅可以完成檢測，還能更有效獲取病毒序列信息。所以從某種意義上說，通過檢測我們可以對病毒的變異進行監控，防範潛在的風險。
2月11日，文少卿研發的捕獲試劑盒被送到廣東省公共衛生研究院進行檢測，結果一炮打響，檢測樣本中的新冠病毒都能被精準地捕獲，就連之前無法判定的“弱陽性”樣本，也可以做出明確判定。同時完整的新冠病毒3萬多鹼基的全長基因序列也呈現在實驗人員眼前。
為潛在的暴發做好技術儲備
經過多方協商，文少卿博士的研究團隊獲得廣東省公共衛生研究院的允准，參與到廣東省抗擊疫情的戰鬥中去。經廣東省公共衛生研究院推薦，文少卿的科研團隊還將與新加坡國家傳染病中心傳染病研究所開展合作研究。
文少卿的研發之路還沒有停止。他告訴記者，最近復旦大學附屬華山醫院感染科主任張文宏教授發出警告，下一波疫情可能會在今年11月份左右到來。屆時可能還會混合有其他流感的同時爆發。
“最近，我們就在檢測樣本中發現了其他冠狀病毒的身影，它們雖然不是新冠病毒，也提醒我們各種病毒的共存也是完全有可能的。如果到了11月份，真的出現其他流感同時爆發，臨床症狀相似的情況下要將新冠患者快速區分出來。”文少卿介紹說，目前他的科研團隊正在進行技術儲備，打算研發用於呼吸道傳染病毒的綜合性探針，未來的捕獲試劑盒會具有更加強大的功能，可以同時準確檢測多種病毒，我們將在防控戰線上發揮更大的作用！
