新冠疫情發展至今，已成全球之勢，中國的疫情基本已得到控制，亦有能力幫助其他國家，援助各種醫療資源，例如醫護人員、口罩、檢測試劑、呼吸機等。而3月23日，西班牙媒體報導了一則「西班牙衛生部購買了新冠病毒快速檢測假試紙」的新聞，其中西班牙一家試驗室聲稱其從中國購買的新冠病毒快速檢測試劑有效率僅為30%，跟宣稱的80%準確率相去甚遠。在這風口浪尖，還有企業敢賣假貨？
企業再想賺錢也不至於吃相這麼難看。事件的後續則是西班牙購買的的這批「問題」快速檢測試劑盒，是通過檢測人體體內是否存在新冠病毒抗體的，從而確定人是否感染病毒的試劑盒。檢測病毒抗體有一定的局限性，人在感染病毒之後，需要一定的時間體內才能產生抗體，大致是7-10天左右，不然體內的抗體量太少，試劑盒的靈敏度不夠，就檢測不出來。這種檢測方法在病毒感染早期十分尷尬，所以，目前較為常用的檢測方法是核酸檢測。
我國衛健委頒發的新冠診療方案第五版中也指出，新冠肺炎臨床確診可參考病毒核酸檢測指標，那麼方案中所指的實時螢光RT-PCR到底是什麼呢？實時螢光RT-PCR，英文全稱Real Time fluores-cence quantitative Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction，完整翻譯過來是：實時螢光定量反轉錄聚合酶鏈式反應，這實在不是筆者裝，這項技術是兩位美國科學家組團完成，其中PCR技術是Kary Banks Mullis提出，具有劃時代的意義，Mullis也因次獲得了1993年諾貝爾化學獎。Robert McDonald Clegg則在前人的技術基礎上進行了改良，推出了螢光定量PCR，主要作用是檢測目標基因的表達量，在分子生物學領域應用很廣泛，很豪橫的一項技術。
Kary Banks Mullis
(1944-2019)
Robert McDonald Clegg
(1945-2012)
各位同學可以回憶一下高中的生物知識，DNA中存在大量的基因，已知基因十分重要，跟很多生物疾病、生物性狀息息相關，那到底是怎麼個相關法呢？分子生物學有一個著名的中心法則（最新的研究進展表示這個法則可能需要變動），講的就是DNA如何體現自己的功能。
Genetic central dogma：中心法則
簡單的來說是首先是DNA變成RNA（transcription：轉錄），然後RNA再指揮合成蛋白質（translation：翻譯），蛋白質才是最終的影響生物物質，基因的缺失或突變會導致相關蛋白質功能的改變，從而導致了生物的表型不同或疾病。在這個法則中，DNA和RNA可以自我複製（replication：複製），RNA也能反向變成DNA（reverse transcription：反轉錄），是的，就和人生一樣，兩極反轉。
實時螢光RT-PCR中的RT，指的就是反轉錄，因此RNA是DNA表達的一個重要參考物質，可以想像成RNA的濃度越高，DNA的表達越強。反過來就可以理解成，如果在某生物體內檢測到了某RNA的表達，就證明了生物體內可能存在某種DNA，是不是有點暈，筆者剛學的時候也暈，習慣就好。
PCR前面解釋過叫做聚合酶鏈式反應，中心法則裡提到DNA可以自我複製，DNA的結構是雙螺旋，也就是兩條組成，主要組成單位是腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）四種物質，可以想像成一條鏈子上排布著ATCG，DNA的合成遵循一定的規則，合成時雙螺旋打開，以其中一條為模版，A、T、C、G四種物質成鏈式組裝，而合成過程還需要聚合酶輔助。通過技術手段在生物體外模擬生物體內的環境，體外合成DNA，就叫做PCR。
PCR示意圖
RNA和DNA的結構有差別，但是總體合成過程類似，通過RNA合成DNA就叫RT-PCR。有了基礎知識的鋪墊，咱們再來理解實時螢光RT-PCR就比較簡單了，簡單來說，就是在RT-PCR中加入特殊螢光物質，通過一定的技術手段，可以實時觀察目標基因的表達情況。就拿新冠病毒來說，新冠病毒的RNA序列已經測出，人們研究其基因的序列設計了某段特殊的DNA，通過實時螢光RT-PCR，如果在人體內檢測到了該基因的表達，則說明該人有可能患有新冠肺炎，需進一步確診。這就是新冠病毒核酸檢測的大致原理，我們有相關的科研課題，讓各位同學在實際學習過程中更好地理解上述的各種概念和技術，學以致用。
1
2019武漢新型冠狀病毒介紹與檢測
導師是清華大學生物醫學工程博士，加州大學伯克利分校訪問，發表SCI論文5篇，其中一篇論文影響因子為25.8。本課題將著重介紹檢測新型病毒的試劑盒是如何設計，幫助學生明白試劑盒檢測的原理及該項技術的優缺點和應用範圍。
2
基於2019-nCoV探索救治手段及抗病毒藥物的研發
導師是明尼蘇達雙城大學博士後，在生物醫藥行業從業多年，發表SCI論文7篇，擁有發明專利3項，實用新型專利3項。疫情發展至今，究竟採取了什麼樣的治療手段，相應的藥物應該如何研發，本課題將會帶領同學們梳理出一條清晰的思路。
點擊播放 GIF 0.0M
各位同學想要報名或者了解這項技術的細節，都可以留言回復，我們有更詳細的資料與大家分享。
參考資料：
1.反轉！西班牙購中國新冠快速檢測「假試劑」真相
2.新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）.
3.Shampo, M. A.; Kyle, R. A. (2002). "Kary B. Mullis — Nobel Laureate for procedure to replicate DNA". Proceedings. Mayo Clinic. 77 (7): 606.
4.Clegg RM. Fluorescence resonance energy transfer. Curr Op in Biotechnol, 1995, 6(1):103-110
5.Crick FH (1958). "On Protein Synthesis". In F.K. Sanders (ed.). Symposia of the Society for Experimental Biology, Number XII: The Biological Replication of Macromolecules. Cambridge University Press. pp. 138–163.
6.Leavitt SA (June 2010). "Deciphering the Genetic Code: Marshall Nirenberg". Office of NIH History.
7.新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸實驗室檢測要點.