從文明出現曙光至今,病毒一直伴隨著我們,困擾著地球上所有的文明和社會。隨著時間的推移,人類對病毒有了深入的了解,但依然無法阻止和戰勝它。病毒是一種最原始的有機體,但它似乎比人類更「聰明」,變異的速度比人體識別它的速度總「領先一步」。
來源/東方IC
2020年,一場突如其來的新型冠狀病毒肺炎疫情席捲全球。面對它,科學是最有效的對抗武器。10月30日至11月1日舉行的第三屆世界頂尖科學家論壇,也是一場對抗病毒的「接力賽」,一位位「最強大腦」站上舞臺,講述自己最新的研究成果,帶給人們信心和希望。
我們不知道下次病毒大流行會在何時何地發生,但每一次人類抗擊病毒的經驗和教訓,將成為我們與之抗衡的「免疫力」。
新冠疫苗或等到明年
對於人類能否成功應對全球蔓延的新冠疫情,新科諾貝爾生理學或醫學獎獲得者、美國病毒學家哈維·阿爾特在接受視頻採訪時,充滿了信心。
因「發現C型肝炎病毒」,阿爾特和麥可·霍頓、查爾斯·賴斯分享了今年的諾貝爾生理學或醫學獎。他闡述了大家所關心的C肝病毒方面的研究,表示現在人類還不能根除C肝病毒,因為我們並沒有針對C肝的疫苗。「C肝病毒的本質就好像愛滋病病毒一樣,這些小RNA病毒很難研發出疫苗,它們太容易逃脫抗體反應了。」
阿爾特感慨:有時,收穫需要時間。這既是對自己C肝病毒發現之路的總結,也適用於當下人類正在進行的新冠病毒之戰。「目前人類如此關注這場疫情,是因為它持續的時間比人們預期的長得多。另外,如果人們遵守規則,保持安全社交距離,科學地佩戴口罩,感染率就會低得多。」
在阿爾特看來,新冠病毒不同於C肝病毒,研究周期不會那樣漫長,人們目前已對新冠病毒有相當多的了解。他所在的團隊,已經檢測出新冠病毒的基因組,並對病毒蛋白及產生的抗體完成了所有測試。
阿爾特表示,他不認為新冠疫苗可以在今年面向大眾廣泛使用,最快預計也要到2021年。不過他相信,在全球科研工作者的齊心協力下,病毒研究和抗疫的進程一定能大大縮短。
圖說:世界頂尖科學家病毒峰會 來源:WLF
面對新冠小納米有大用場
2006年美國物理學會詹姆斯·C·麥高第新材料獎獲得者戴宏傑在第三屆科學前沿話題講堂中,帶來了納米材料應對新冠病毒的最新進展。
「人類正在面臨真正關鍵的危機時刻,其中包括兩個重要主題。」戴宏傑嚴肅地說,「一個與環境、能源和應對氣候變化等問題有關,另一個與生命科學、生物學和醫學有關。」疫情期間,戴宏傑參與了和新冠肺炎診斷有關的項目。在不久的將來,這項新冠病毒的重要研究成果即將發表。
「病毒檢測非常重要,掌握和檢測相關的因素將有助於免疫評估和疫苗開發。」戴宏傑告訴大家。為了能更好滿足研究需求,戴宏傑團隊開發出了一種不需要任何血液的非侵入性檢測方法。「我想介紹『黃金納米膜』,這一概念是指將納米結構的金膜塗在載玻片上。採用這種方法能通過信號的放大,完成更為精確的檢測。」
據了解,和其他檢測方法不同,黃金納米膜測定法具有敏感的特性。最重要的是,它只檢測受感染的人而非健康人群。通過2014年1型糖尿病和寨卡病毒爆發的兩個事例,戴宏傑表示,利用這種方法,檢測出新冠病毒的抗體,並和其他種類冠狀病毒予以區分,不是什麼太難的事情。
「從人們以前的感染經歷中可以了解到許多關於交叉反應和潛在免疫的知識。事實證明,即使有些人只是普通感冒,他們實際上也產生交叉反應,會具備一定免疫力。」戴宏傑稱,「利用這種非常敏感的納米平臺,實際上可以只提取唾液並檢測唾液中的抗體。即使濃度很低,仍可以檢測出來。」
疫苗臨床前資料「中國出品」
中國科學院院士饒子和是上海科技大學特聘教授,主要從事新發、再發傳染病病原體的結構與功能研究,以及創新藥物的研發。他告訴大家,儘管未來關於冠狀病毒的研究還有很長的一段路要走,但他非常自豪自己的團隊能夠從原子層面來提供幫助。
眼下,新冠疫情仍在繼續,全球科學家的當務之急是齊心協力了解它更多秘密,並開發出對抗它的治療方法。作為大型RNA病毒之一,冠狀病毒擁有特殊的基因組,它們就像非典和中東呼吸症候群一樣,屬於β4型冠狀病毒。
多年的積累體現了出來——饒子和團隊自2013年非典爆發以來,重點研究了這些病毒的16種非結構蛋白,並在複製機制上形成了轉錄。經過今年半年多的努力,最終得到了新冠病毒序列。在測算出新冠病毒的主要蛋白質結構,並篩選了美國食品和藥物管理局批准的大約1萬種化合物之後,研究成果被蛋白質資料庫選為「二月分子」。這是饒子和團隊從依布硒啉中篩選出的一種化合物,在美國已獲準進入第二階段臨床試驗。除此之外,另一種能夠在美國國立衛生研究院的官網上被查詢到的,被稱作雙硫侖的化合物已經被批准進入美國和英國的第二階段臨床試驗。
少為人知的是,全球新冠病毒疫苗研製的第一本臨床前資料,也是饒子和團隊的貢獻。為了確保疫苗的免疫原性,聚焦於維持融合前的構象,饒子和團隊優化了滅活病毒的純化,並對這種疫苗進行了穩定性及生物物理和生化特性分析。
為下一場流行病做好準備
昨天,匯聚了四位病毒學「最強大腦」的病毒之戰——世界頂尖科學家病毒峰會舉行。在新冠疫情仍在全球肆虐的大背景下,這場峰會引人矚目。2015年蓋爾德納國際獎得主琳妮·馬奎特多年來專攻人類疾病的細胞機制領域。她在討論環節提到了美國國家衛生研究院的安東尼·福奇博士。「福奇博士很早以前就提過他非常擔心的一件事就是:我們沒有專門針對無症狀感染者的呼吸道病毒檢測裝置。」馬奎特指出,「這就是全球流行病的隱因。」
「我們最終必然會克服新冠病毒,但是下一個潛在的流行病病毒也一定會在未來出現。可能是類似的病毒,也可能是完全不同的病毒。」馬奎特表示,「因此,我們需要為下次的流行病做好充足的準備。」她認為,這將會是未來的熱門研究領域。
新冠疫情,讓病毒研究成為全球矚目的焦點。在人類與病毒曠日持久的戰爭中,一種新的武器正在研發使用中——糖生物學。在世界頂尖科學家論壇科學前沿話題講堂,糖生物學創始人雷蒙德·德威克表示,糖生物學在未來擁有非常好的發展前景,未來藥物發現將與傳統的藥物發現大不相同。「儘管無法直接藥到病除,但只有科學家循序漸進的發現和研究才能更有效地對抗我們生活中面對的各式各樣的病毒。」
國際合作的科學最有效
在科學態度大師講堂,2009年諾貝爾化學獎、英國皇家學會主席文卡·拉馬克裡希南嚴肅地說:科學是全球性的。 「這場疫情使得國際合作的需求成為焦點。」拉馬克裡希南敏銳地指出。國際合作使人類發現病毒的驚人傳播速度,全球都在為病毒的基因組測序做出努力,從而更好地了解病毒、攻克病毒。世界各地的研究團隊,也在竭盡全力地研究新的治療方法與潛在的疫苗。「目前的疫情也引發了人們的擔憂:與其在疫苗研發上競爭,不如鼓勵各國合作組成全球疫苗聯盟,採用並行方法研究,共享研究成果。」
拉馬克裡希南說,當疫苗和藥物被研發出來時,一個更嚴峻的問題擺在我們面前:如何確保其分配公平?如何允許貧窮國家獲得成果?如何避免疫苗的使用或分發引起的政治問題?而放眼更遠的未來,如何確保各國能夠抵禦可能更為嚴重的另一種疫情?應該出臺哪些做法和措施以檢測現有疾病和新疾病的爆發?我們如何協調全球對此類事件作出快速反應?
與此同時,拉馬克裡希南引入另一個因疫情淡出人們視野的重大威脅:抗生素的耐藥性。「我們又該如何合作起來,通過良好的公共衛生實踐、早起預警系統來開發更有效的抗生素並防止耐藥菌傳播?」他說。
為應對新冠疫情的迅速發展,生物多樣性等某些進展較少的領域也逐漸受到人們的關注。拉馬克裡希南說,明年5月,《生物多樣性公約》第十五次締約方大會將在中國舉辦,這是一次國際合作的大會。「既然問題是全球性的,那麼沒有一個國家能夠獨自實施生物多樣性問題的解決方案——我們需要全球合作。」
「全球性的挑戰需要全球性的解決辦法。」拉馬克裡希南再次重申,「促進合作本身也是科學家的責任。我們不乏成功的合作案例,當面對更大的研究議題、更大的全球挑戰,無論是科學家群體還是非科學家群體,都需要消除合作障礙,共同推動發展。」
新民晚報記者 郜陽