分子戰爭:實驗室裡的新冠之戰

2021-01-08 木木西裡科技

對於所有人來說,2020年都會是一段不可磨滅的記憶。新冠病毒打斷了世界原本的行駛軌跡,迫使人們重新審視自己,也重新看待周邊的一切。此時此刻,病毒仍未真正遠離,我們選擇在這個時候回顧並記錄兩個年輕的科學家團隊的故事。在一線的醫生和護士身後,在人們看不見的地方,實驗室是對抗新冠病毒的第二戰場。科學家的新冠之戰同樣驚心動魄、分秒必爭。從2020年1月新冠病毒最初顯現開始,他們就一直在試圖了解它、阻斷它、預防它。戰勝病毒的希望在過去一年間一點點從全球各地的實驗室傳遞出來。我們所記錄的就是當中的一兩個片段——不僅因為這兩個年輕的團隊在疫情爆發之初,就分別在臨床預測和病毒機理上做出了出色成果,也因為他們是這個戰場上普通的將士。正是所有這些踏實的彼此相連的努力,構成了2020年以及未來的信心。

樣本

2月中旬,一個冰冷陰沉的周日,西湖大學的蛋白質組學專家郭天南正在實驗室等待一批特殊樣本。樣本來自幾十位新冠肺炎病人,過去半個多月他做任何事情都忍不住想著它們。這位39歲的科學家後來說,自己的科研生涯從沒經歷過像那段時間一樣焦灼等待的日子——郭天南是湖北人,在武漢的華中科技大學同濟醫學院讀過7年臨床醫學,早在大部分公眾意識到以前,病毒就已經暗暗蔓延在他的同學和家人工作的醫院。最開始,人類對這種新發病毒幾乎毫無了解,沒有藥物,沒有療法。即使是最優秀的醫生也只能給予「對症治療」,幫助病人降溫,補液,希望免疫系統能讓他們自己好起來。一部分病人的確在漸漸康復。而另一些病人,他們的情況則在數日間急劇惡化,不得不被送進ICU病房,接上呼吸機。沒人知道是怎麼回事。

老朋友們工作的醫院一天比一天更緊張。城市裡人心惶惶。未知的命運驅使人們本能地奔向距離能救命的人和儀器更近的地方:所有發熱咳嗽,或是感到自己發熱咳嗽的人,不分輕重,一股腦湧進了醫院。發熱門診擠滿了病人。患者們蓋著棉衣,錯身躺在走廊的空隙裡輸液,醫生必須小心翼翼地繞過他們。郭天南的好友,武漢一位發熱定點醫院的護士,告訴他口罩和防護服幾乎已經全部告罄了。但她決定不離開自己的病人,因為沒有護士可以接替她。而更令人難受的是,就連最有經驗的醫生和護士也不確定應該先救哪些人——剛感染入院的時候,輕症和重症病人看起來並沒有太大區別。已經是資深醫生的老同學每天都要大哭一場才能讓自己開始工作。

2020年2月16日,武漢市紅會醫院重症隔離病區,忙碌的護士們 視覺中國

郭天南非常擔心他們。他跟很多同行一樣時刻關注著新冠肺炎的最新資料,越看越感到形勢嚴峻。科學家們緩解焦慮的方式就是想辦法去追根溯源、解決問題。1月底,郭天南開始聯繫幾家醫院,詢問能不能讓他的團隊研究一下新冠病人的血樣。作為長期深耕於蛋白質組的研究人員,他有一種直覺:這些樣本中可能包含著預測重症的關鍵蛋白分子。

郭天南博士的專業是蛋白質組學。這個學科在大規模水平上研究蛋白質,分辨它們的特性,解析它們的變化規律。人體內據估計約有16萬種蛋白質,它們組成了一切細胞和組織,是生命活動的主要承擔者。換句話說,如果沒有蛋白質,也就沒有生命這回事了。新冠病毒感染細胞的過程必然會對蛋白質造成影響,早在肉眼可見的症狀出現之前,病毒已經在病人體內掀起風暴,連帶引發蛋白質水平的劇烈變化。這是一場發生在分子尺度的侵略。

郭天南課題組的計劃是利用這種變化:通過測量分析輕、重症病人血樣中蛋白質的差異,找出在早期預測重症的方法。作為走在世界前沿、專注於用蛋白質組學解決臨床問題的團隊之一,郭天南實驗室已經在學校的支持下建立了成熟的蛋白質組分析平臺。他曾帶領實驗室研究過甲狀腺結節——臨床上良、惡性鑑別診斷最困難的腫瘤之一。他們用近3年時間,從接近3000個病人組織樣本中篩選出14個標誌蛋白,首次將臨床診斷的準確率提高到了90%(臨床驗證仍在進行當中)。如今情勢緊急,郭天南想,對新冠肺炎輕重症患者的鑑別應該也可以使用類似的思路。

郭天南把研究計劃告訴了幾個老同學,得到了積極的回應。那些奮力抵抗的人們太需要一點來自遠方的慰藉了。然而病毒初現、恐慌蔓延,獲得樣本並不是容易的事。他們的研究只需要用到已經滅活的血樣,高溫會摧毀病毒的入侵武器,如同病毒疫苗一樣使病毒粒子不具有傳染性。而血樣中的蛋白質(他們的研究對象)經過高溫處理之後被酶切為多肽,就像煮熟的雞蛋清一樣無害。即便如此,郭天南依舊需要反覆解釋。

形勢每天都在變。差不多就在同樣的時間,形勢迫使郭天南的前輩劉華芬博士也開始思考同樣的問題。這位年過五旬的女士是質譜應用技術和代謝組學的專家,同時也是迪安診斷凱萊普聯合實驗室的學術帶頭人。此時他們已經派一支小分隊去疫情的中心地帶工作了很多天,團隊同樣注意到了這個臨床上的問題:重症病人的發展常常十分突然,並且難以預測。

他們一直記得那個深夜,一位正在住院的小夥子在幾乎沒有徵兆的情況下突然惡化起來。那是個樂觀活力的年輕人,大家都很喜歡他,原本所有人都認為他很快就會康復的。凌晨兩點多,消息傳來,他走了。劉華芬想了一夜。她直覺一定有什麼東西改變了,新冠病毒在分子層面很可能引起了與當年SARS病毒非常不同的生物通路變化。根據她的經驗,在最嚴重的外顯症狀出現之前,這種變化多半已經在人體血清的代謝物中有所體現,這為代謝組學的研究提供了可能。劉華芬第二天一大早就來到位於杭州的辦公樓。她撥通了自己的老朋友、台州恩澤醫院檢驗學部主任沈波的電話。

沈波直到當天半夜才騰出手來給劉華芬回了電話。

「劉老師啊,不好意思,」恩澤醫療中心是台州市唯一的新冠集中收治中心,當時已經收治了144位感染者(其中有37位是重症),她已經快兩個星期吃住都在醫院了,「你看這一天,這麼多電話都沒接到。」她的面貌和聲音都很溫柔,大事面前卻總是表現出相當的果斷。

隔著電話,沈波聽劉華芬講了那個年輕人的故事。這位老朋友對她說,她認為從代謝分子層面研究新冠的機理是非常有必要的。沈波明白她的意思——她們醫院內部也已經啟動了新冠臨床指標的相關研究。她立刻說,她可以去組織協調收集病人檢測後的剩餘樣本和臨床數據,但出於安全考慮,這需要通過醫院倫理審批、合作協議和樣本送檢規範等一系列流程。代謝組學的研究層面非常微觀,如果能結合上遊人體代謝的執行者(也就是蛋白質)共同進行研究,其結果就可以相互關聯、驗證,從而使結論更加可靠。她們想到了之前合作過的蛋白質組學科學家郭天南。

幾公裡之外的西湖大學,郭天南尚且不知道這一切。對他來說眼下的情況是時間一天一天過去,樣品依舊在聯繫當中,而病毒正在擴張自己的領地。他不想再等。

他請專業人員用橡皮繩扎住自己和實驗室幾位志願者的手臂,給每人抽了一管鮮血。隨後,讓團隊中的一個研究員開始用夥伴們的血樣做模擬實驗,反覆驗證技術的穩定性和安全性。郭天南想要做好充分的準備——如果能獲得樣品,那麼他們就可以隨時行動。

伊笑就是那個被安排做模擬實驗的研究員。處理自己的血樣有一種奇異的感覺。她是個很年輕的鵝蛋臉姑娘,一年半以前剛剛碩士畢業來到郭天南的實驗室工作,有著超越年齡的沉靜和一雙拿移液器時非常穩定的手。郭老師平時喜歡穿寬鬆的襯衫和西褲,臉上總有笑意。那是她印象中老師非常最煎熬的一段日子。她自己也一樣。她專注地試圖用夥伴們的血樣縮短樣品製備的時間(這是蛋白質組學研究的第一步,製備完成的樣品才能被放到儀器上做分析,進而進行數據挖掘,所以這一步用時越少越好),一遍一遍與幾位夥伴共同進行模擬實驗,以此抵抗著新聞中不斷上升的新增感染數字所帶來的衝擊。

終於有一天,郭老師告訴她事情有了轉機。郭老師振奮地說,就在剛剛,國內知名的第三方檢測機構迪安診斷凱萊譜實驗室聯繫他了,希望跟他們實驗室進行合作研究。老師讓她做好準備,隨時可能去迪安的生物安全實驗室處理樣品——真正的新冠病人的血樣。

所以,當兩天之後,這個冰冷陰沉的周日,伊笑終於坐在駛向生物安全二級實驗室的車上時,可以想見她察覺到自己有些緊張。早上八點半,杭州西湖區的主幹道空蕩如洗。四周經過的車輛比霧靄之夜能看見的星星還少,城市巨大而安靜,宛如電影場景。正在開車的是同事阮觀,實驗室的科研助理。郭老師不允許伊笑自己打車,特意讓阮觀接送。他在出發前叮囑他們,一旦樣本製備完成立刻送回學校,他和團隊會在實驗室等著,不管那時是中午還是半夜。

突如其來的加速

在郭天南他們一遍一遍進行模擬實驗的時候,隔壁結構生物學實驗室的負責人周強和他的團隊正想辦法重新趕回學校。1月底,年關將近,除了像郭天南這樣家人在武漢的少數人以外,大部分學生和老師都已經在回老家的路上了。春節幾乎是這些科學家唯一能夠專心陪伴家人的時段。除夕夜前三天,周強和博士後鄢仁鴻先後看到了兩條新聞:第一,武漢病毒所研究發現,新冠病毒是通過自身的S蛋白跟人體內的血管緊張素轉化酶2(ACE2)結合,從而感染細胞的;第二,鍾南山院士確認新冠肺炎肯定存在「人傳人」現象。

鄢仁鴻馬上給周強發信息。周老師,他說,看來我們那個ACE2的研究確實跟新冠很有關係。疫情看起來要嚴重了。

周強的回覆只說了一個意思:抓緊時間回實驗室。

周強團隊,左起:鄢仁鴻、周強、張媛媛

新型冠狀病毒顧名思義是冠狀病毒科(Coronaviridae)的一員。其詞根Corona來自拉丁語,意思是「狀如皇冠的」。新冠病毒粒子平均直徑90納米(1納米是10的負9次方米),想像一下,前面的這個逗號裡可以輕鬆裝下5000萬個新冠病毒,比北京和上海的常住人口加起來還要多,並且你還卻渾然不覺。只有在電子顯微鏡下你才能「看到」它們。55年前,一位專門研究普通感冒的英國醫生第一次在顯微鏡中看到了冠狀病毒,他發現這類病原體跟當時的所有已知病毒長相都頗為不同,每個顆粒都被一圈突起的小小尖刺環繞,就像是戴著一隻皇冠。科學家們後來將那些小尖刺命名為刺突蛋白(spike glycoprotein,簡稱S蛋白)。它們是冠狀病毒最重要的武器,病毒依靠它們進入正常細胞。

當年英國醫生看到的是2019新型冠狀病毒的近親,不過,它僅僅能引起普通感冒。事實上,在2003年非典爆發以前,冠狀病毒家族長期以來被認為只對動物有致死性,在人類中基本只會導致流鼻涕和咳嗽。一些公共衛生專家還一度把它們比作病毒界的「灰姑娘」——「閒來無事觀察一下很是有趣,但完全不值得專門花工作時間來研究」。然而,不得不說,大自然總有辦法證明人類的渺小無知。過去的20年間,冠狀病毒完成了兩次跨物種傳播,每次都給人類帶來重擊。SARS(非典病毒)和MERS(中東呼吸綜合症冠狀病毒)都是致命的生物安全三級病毒,至今沒有被批准的疫苗,沒有特效藥物。

現在第三次來了。這種全新的冠狀病毒在2019年末通過某種尚未可知的途徑,從自然界的某個角落來到人類世界。在某個毫不自知的時刻,幾個病毒粒子進入某個人的呼吸道,竄入他的體內。這種寄生物在人體內遊走,表面的尖刺、也就是S蛋白四處尋找相吻合的蛋白質分子,就像鑰匙在尋找正好能插進去的鎖孔。最終,在經過ACE2的時候,S蛋白成功粘附在了上面。鑰匙找到了完美的鎖孔。通過ACE2這個受體,2019新冠病毒跨越了人與大自然之間的模糊界限。肺部是人體內ACE2表達量較多的器官之一,在對新冠逝者進行屍檢時,醫生發現肺裡遍布著粘稠的液體,就跟被漿糊糊住了似的。

周強團隊開始研究ACE2源自於一個偶然事件。他是個結構生物學家,他們的工作有點像致力於發現新大陸的探險者,只不過他們是在微觀世界探索,發掘生物體內那些支撐生命活動的分子長什麼樣子、如何工作。那種全人類第一個看到新事物的感覺很是令人著迷。去年,周強團隊在《自然》雜誌發表了一種胺基酸轉運蛋白和另一種蛋白質複合物的結構,生物學界由此第一次知道轉運蛋白並不完全是單獨工作的,有時需要一個輔助蛋白讓它穩定下來。這是世界級的傑出工作,也是團隊中的主力、博士後鄢仁鴻從清華畢業、來到西湖大學的第一個重要成果,他很興奮,以至於在做其他課題的時候也繼續想著能不能鞏固一下自己的發現。

在浩如煙海的文獻裡,他找到另一種胺基酸轉運蛋白,跟他們之前研究的那種有親緣關係,同樣會跟一種輔助蛋白形成複合物——理論上,因為還從來沒人能成功地將它們在人體之外表達出來,進行觀察。那個輔助蛋白叫ACE2,它們附著在細胞膜上,主要功能是催化一種調節血壓的激素。文獻裡關於ACE2還多寫了一句重要的話:它是2003年SARS病毒的受體。因為這句話,周強決定同意和支持這個課題。非典那年周強正在清華讀書,他記憶猶新,病毒讓他沒能上完那個學期的「中國式摔跤」選修課。

鄢仁鴻很快成功製備出了轉運蛋白和ACE2的複合物。基於上一個工作的經驗,一切進行得頗為順利。他做得不慌不忙,一直到2019年12月,大多數時間只是在其餘項目的間隙中「順便」推進一下——團隊當時正主攻一個跟癌症相關的分子結構,國際競爭異常激烈。此時,新冠肺炎的陰影已經悄然降落,可大部分人尚未察覺到它的存在。進入1月,他們把ACE2複合物拿到冷凍電鏡下觀察,順利收回了數據,期間零星開始看到關於「武漢出現不明肺炎」的新聞——最初想著應該不會影響緊張了一年的實驗人員先過個春節再回來集中精力解結構——接著,突然之間,全國就進入了緊急狀態。

看到那兩條新聞的當下,周強和鄢仁鴻都明白這對他們的領域意味著什麼:全世界凡是還在運轉,希望為抗擊疫情出力的結構生物學實驗室,都會第一時間攻堅病毒S蛋白和受體ACE2的結構。阻斷病毒與受體的結合是最常規的製藥思路,如果它們不能結合,病毒當然也就無法感染人體了。而能夠阻斷的前提,是知道S蛋白和ACE2分別長什麼樣、如何結合。

簡而言之,周強實驗室原本「順手」做的「邊緣」研究一下子成了全世界最重要的課題之一。不管有多麼突如其來,現在他們是在跟時間和死亡競爭了。

鄢仁鴻過完除夕就開始買返程車票,他回家只待了不到五天。杭州當時已經報告了幾十個感染病例,大年初二那趟火車被取消了。他換成初三的,又被取消了。鄢仁鴻的家鄉在福州,福建省累計確診尚且維持在個位數,爸媽憂心忡忡地問他,現在外面那麼危險,為什麼就不能在家多待幾天?鄢仁鴻是農村出身的孩子。他的求學之路是一個年輕父親努力從小山村進入縣城,好讓兒子有機會在城裡讀書、考學,兒子最終爭氣地念到了博士的故事。他的第一個人生志向是孝敬父母、讓他們安心。但他知道他必須要走。除了讓他們安心,他還應該去幫助人們,去儘自己的職責。1月31日,大年初七,鄢仁鴻終於從抵達杭州的火車上下來,拎著行李直接去了實驗室。

西湖大學 視覺中國

學校在武漢封城之前就已經封閉,走廊裡充斥著消毒水的味道,行李箱滾輪摩擦地面,發出空空的聲音。後勤部的保潔阿姨努力弱化自己的存在,靜靜地為還在戰鬥的科學家們服務。作為研究型大學的實驗田,西湖大學奉行「小而精」的理念,校園裡人一向不多,日常有一種令人愉悅的寧靜感。而現在,撲面而來的是絕對的安靜。鄢仁鴻走進實驗室,偌大的房間只有周老師一個人。

周強戴著金屬邊眼鏡,完全就是你想像中科學家的模樣。他曾在知名結構生物學家顏寧的實驗室做過副研究員,鄢仁鴻是顏寧的學生,當年鄢仁鴻就認為「沒有周老師算不出來的小分子膜蛋白」。他比鄢仁鴻早回來兩天,一直在獨自計算、解析那個年前收回了數據的ACE2複合物結構。他很早就發現它們呈現出出人意料的對稱性——這意味著ACE2的完整結構並不是單體。也就是說,15年前,非典時期的國際同行們對ACE2完整結構的理解,很有可能是不全面的。

三級防護

西湖大學生物學研究所是一座「匚」型的灰色建築,周強和郭天南兩人帶領的實驗室分別佔據2樓的兩個頂點,中間隔著晶體學平臺、一個洗滌間和一個多功能間。那段時間,郭天南偶爾經過長長的走廊,會覺得如果自己的工作也能這樣就好了——周強團隊的所有人後來都只記得當時埋頭實驗,根本沒發現旁邊還有一個實驗室也在晝夜不停地運轉——「周強的領域非常難,有很多技巧在裡面,」郭天南說到這裡,停頓了一下,「但至少,那是他自己可以把控的。」他們的工作從頭到尾都不是。

臨床研究需要的是多方協作。伊笑在迪安凱萊普的實驗室待了7個小時。在學校,她用同伴們的血把樣本製備的時間優化到了3小時45分鐘,但當你進入P2實驗室,必須穿上密封的生物危害防護服,你要面對的又是另外一回事了。第一層衣服是消過毒的手術服,就是外科醫生做手術時穿的那一身,她帶上護目鏡和N95口罩,把頭髮塞進手術帽裡,長及胳膊肘的乳膠手套封死了皮膚與衣服之間的縫隙。

三級防護並不是蛋白質組學常規實驗所需的操作,第二層密封防護服伊笑以前只在電視裡見過,從腳穿進去一直封到頭頂——郭老師叮囑過穿上之後就不能出去上廁所了,所以從早上開始她就沒喝過水。最後,她在N95外面帶上第二層口罩,在防護服的手套外面套上第三層乳膠手套。迪安代謝組學的全勝博士一直陪伴著她。這是生物安全三級防護的標準操作,就像水肺潛水員必須結伴下潛。裹在三級防護服裡,你可能會因為悶熱而變得焦躁,也許會突然想上廁所卻必須憋著,一層層手套多半會削弱你的感知:所有這一切都可能會增加未知狀況發生的機率。

事實上,伊笑和全勝拿到的血清相當安全。新冠病毒的RNA在送出醫院以前就已經被56度的高溫破壞殆盡,這個實驗理論上可以在任何一間普通實驗室完成。但郭天南與劉華芬討論決定,他們必須進入P2實驗室,使用P3級別防護。「我們一定要那樣做,」劉華芬說,「那個時候,一定要保證他們沒有任何的風險。」

P2實驗室(圖為武漢市疾控中心病原生物檢驗所的生物安全二級實驗室,與本文無關) 視覺中國

P2實驗室要求設有生物安全櫃,位於室內氣流最下遊、遠離送風口的地方。安全櫃獨立連接排風系統,實驗人員必須將雙手伸進玻璃窗口、全程在窗口內操作,這樣設計的用意是最大限度地讓氣流由「清潔」空間向「汙染」空間流動,而不是相反。窗口裡的操作空間並不比五鬥櫃的一隻抽屜更大,用來搖晃樣本、加速反應的儀器放不進去,96格孔板和12頭排槍也會擠佔過多空間,伊笑只能採取最原始的方法。她打開一個試管,加入生物酶試劑,手動用小渦旋儀旋轉,蓋上蓋子放入32攝氏度的水浴鍋。等待的時候,她與全勝博士短暫地交談——全勝對身穿生物防護服工作有豐富的經驗,就像個沉穩的老大哥一樣令人安心。然後她再打開下一個,循環往復。

血清是血液凝固後產生的淡黃色液體。伊笑的操作會讓每十分之一滴血清逐漸變得完全透明,成為極為微量的蛋白質片段。實驗中的一切變化發生在分子水平,肉眼不可見,甚至很難判斷對錯。伊笑有一雙非常穩定的手,這是郭天南安排她來做樣本製備的重要原因。她盡全力保持專注,在心裡數著編號:10個,20個,30個……這些樣品太珍貴了,不能允許絲毫失誤。她感到身體在防護服的包裹下開始出汗。

如果沒有來到西湖大學工作,她現在應該穿著同樣的一身防護服,和所有其他同學一樣駐守在武漢協和醫院一線。她在華中科技大學同濟醫學院念完了本科和碩士,全班同學除她之外全部都在做醫生。兩年以前,她在協和實習的第一個夜班,一位胰腺癌病人在她負責的病床上離開了人世。那病人在她們科室很久了,一直靠藥物維持,每次來都樂呵呵跟大家打招呼,家人也很感謝她們。在伊笑手足無措地叫來老教授的同時,病人家屬平靜而哀傷地說,沒關係,我們理解,現在這種情況做什麼都是徒勞。那個深夜,伊笑目送著家屬開車把老教授送回家,和同事們一起崩潰大哭。她意識到自己可能無法再做醫生了。那種眼看著一個生命凋亡卻什麼都做不了的感覺,她難以承受第二次。

40個,50個,60個……研究生同門留在了急診科,疫情爆發以來,她甚至不敢問他們的情況。70個,80個,90個……另一個師姐說,最近半夜從醫院下班的時候街道上一個人也沒有,她工作以來頭一回不擔心獨行,感到甚是安全。伊笑想這可能跟做實驗是同一個道理,絕對的專注能讓一個人忘記害怕、忘記一切。她想像著血清裡團狀的蛋白質一點一點被生物酶試劑展平、切碎,變成可以被測量的多肽。決定放棄做醫生之後她做了許多功課,希望能做臨床和科研之間的橋梁。她想這次她終於能真的派上用場了。

110個。完成了。窗外不知何時已經是沉沉夜色,伊笑走出生物安全實驗室,全博士立刻上前為她噴淋酒精。她這才感覺到自己渾身酸痛,鞋子完全被汗水泡透了。外面冷得要命。杭州的春天按理說就快要來了。然而無論從哪個角度來看,此刻對所有人來說都還是徹頭徹尾的寒冬。

三方會議

製備完成的血清——現在是多肽溶液了——送到學校,郭天南立刻安排實驗室全速運轉起來。

每一隻試管裡的溶液在去除雜質後被分成40個小份,移液器在試管之間移動,將每15個試管中的1小份混合在一起,總共得到8個組、也就是8小滴透明的溶液。8滴小水珠,來自110個病人,他們全部在台州的同一家新冠肺炎定點醫院確診,其中有輕症,有重症,還有一些是與新冠症狀相似、但不是新冠的發熱咳嗽患者。每個小液滴內都含有15個病人血液中的所有蛋白質,它們被切碎成斷鏈,分別用同位素做了標記,隨後放進一種叫「質譜儀」的大型儀器中。

它可以精確測量那些肉眼看不見的蛋白質的質量(精度達到10的負30次方公斤),數據分析研究員據此辨別它們的種類和濃度。為了能一次性測量更多樣本,郭天南決定使用一種課題組從未使用過、但通量更高的的全新同位素試劑盒。質譜儀的尺寸與一臺大型複印機相當,可供溶液進入的管道卻只有頭髮絲那麼細,新品種同位素疏水性很強,樣本稍不留意就可能堵住毛細管道,導致機器故障,實驗失敗。樣本製備小組(具體來說是博士生孫瑞、科研助理李賽男和剛剛休整完的伊笑)日夜不停地重複著獲取混合液滴的步驟,以保證進入質譜的樣品一直新鮮乾淨。

另外一邊,迪安的生物安全實驗室裡,全勝用一個通宵的時間從血清樣本中提取出了他們所需要的的代謝物。每一份樣品被分入四塊不同的樣品板,分別經過復溶、震蕩、離心、風乾、再次復溶等一系列步驟,最後由三位負責數據分析的同事分別用四種不同方法放上質譜儀,進行上機分析。而在268公裡之外的台州,恩澤醫院的醫生們一邊不眠不休地救治病人,一邊想方設法擠出時間梳理紛繁複雜的臨床資料,將它們全部匯總在一張龐大而細緻的表格當中。

五天之後,郭天南實驗室、迪安凱萊普的科學家和台州恩澤醫院的醫生們在西湖大學的一間會議室開會。臨時組成的三方合作團隊第一次聚在一起。

沈波主任在長期的高負荷工作下依舊呈現出一種令人印象深刻的、精神充沛的狀態。她向所有人介紹了病人的具體治療信息。負責數據分析的科研助理葛偉剛坐在郭老師旁邊,好在討論出新思路的時候實時更新。他直到此時才知道,面前電腦裡的數據原來來自自己的家鄉——三天前收到伊笑發來的第一批質譜數據時,它們除了新冠、編號、和輕重症之外什麼背景信息都沒有。恩澤醫院是台州最大的醫院之一,他的爸爸媽媽、爺爺奶奶都在那裡看病,也許那些編號背後有他們熟人的熟人、朋友的朋友,或是曾經在太陽下擦身而過的人。世事無常。原來是在分析家鄉人樣本。葛偉剛的神經從緊張的會議上飄走了一小會兒。

等他再次從蛋白質數據中抬起頭來,會場的氛圍不知道什麼時候已經變了。他看到大家眼中從容溫文郭老師居然正對著華芬老師的團隊成員高聲喊話。

「我們實驗室是全天24小時、一周7天在推動這項研究,希望能儘快做出一點貢獻!」

「既然大家的想法都是一樣的,我希望現在所有團隊都能協調起來,以同樣的節奏去推動!」

偉剛他們已經用前6個組的質譜數據初步找出了輕、重症患者血樣蛋白質的差異,所以郭天南在兩天前約合作方來學校,共同討論接下來的思路。然而討論開始,郭天南卻發現代謝組學的數據與他預期的進度有所差異。

實驗設計及流程

有那麼一個瞬間,劉華芬替自己的團隊感到委屈。科研並不是他們的日常工作,大家已經把所有能夠拿出來的精力全部投入進來了。更何況代謝組學的數據處理更加複雜,共享數據需要經過完整的內部流程,這些都需要時間。而郭天南和他的學生是那種——跟很多一直在學校專門從事研究工作的同事一樣——一旦開始重要實驗就會忘記時間的人。面對臨時組建的多學科團隊,很多合作者都是第一次見面,他明白協調所有人以同樣的節奏工作是一件多麼困難的事情。換做平時他會跟對方悉心溝通、耐心解釋,但現在,病毒每天都在攻城略地,感染人數呈幾何數量級增長。他選擇強勢推進。

葛偉剛理解華芬老師,也理解郭老師。事實也證明了大家的目標其實是一致的:迪安的幾位博士在會後直接留在了西湖大學繼續工作,他們在當天晚上收到了代謝組最新的高質量數據。他只是沒想到,下一個讓老師著急的人會是他自己。那天上午十點,實驗室所有人都聽到郭天南在電話裡大聲質問葛偉剛為什麼這個時間還沒出現。他從住處趕過去,一到就被老師叫進了辦公室。

他至今記得郭老師說話時鄭重的神色:「到了這種時候,我們如果能儘快做點結果出來,臨床醫生就能根據我們的結果做一些有用的判斷。以後回想起來,你肯定會懷念這段時光,因為我們在為人類做貢獻。」

也許是郭天南太緊張了。後來他才知道,偉剛那天很晚才離開實驗室,只睡了很短的時間。

一道選擇題

在郭天南的隔壁,周強和鄢仁鴻他們的確「可以把控自己的工作」。不過他們遇到的是另外一種麻煩。

過去的一個多世紀,人類對病毒有了突飛猛進的理解,然而這個過程只能遵從病毒的時間表。正如病毒學家們常常掛在嘴邊的——「人類研究病毒,是為了不被病毒研究」。2003年,非典突然爆發,科學家們花了3個月才地確認侵襲人類的是一種新發冠狀病毒(而不是他們原本認為的「一點也不可怕」的衣原體或禽流感病毒),又花了8個月找到病毒入侵人體的受體是ACE2。到了2005年,哈佛大學醫學院的兩位華人博士後終於解析出SARS病毒的S蛋白與ACE2結合部分的結構,然而病毒已經在一次爆發之後徹底銷聲匿跡。

其中一位博士後當年接受採訪時說道,他們的研究成果「也可以根據刺突蛋白胺基酸序列的變化來預測未來的病毒變異,還可以用來指導合成更有效的非典疫苗」。17年過去了,這些「可以」並沒有實現。當人類有能力開始反擊,病毒已然返回了它在大自然的藏身之處。至於ACE2,自然也跟著退出了結構生物學的中心視野——事實上,直到今年,周強團隊春節前的工作才在全球範圍內首次揭示了ACE2的全長結構。當病毒匿跡,世界上大部分的實驗室都不會繼續把一個看上去已經沒多大威脅的東西作為研究重心——這些研究會消耗大量時間,極為昂貴。在堅持、天賦、充足經費的幫助下,還要再加上一點運氣,人類才能偶爾揭開大自然的一小塊神秘面紗。

與此同時,分子科技也在飛速發展。新技術的出現讓科學家們1個月就能做到從前2年才能完成的事。科技作為一個整體有自己獨立的內驅力。以ACE2為例,這種膜蛋白像插秧一樣長在細胞膜上,五分之四在外,剩下五分之一在細胞膜內,就像是它的根部。非典時期的科家們用傳統的晶體學方法,花2年時間培養出膜外部分與S蛋白結合區域的晶體,來解析他們的結構。也就是說,他們只看到了ACE2五分之四的面貌。而周強和鄢仁鴻開創性地找到了用胺基酸轉運蛋白使ACE2在體外穩定下來的方法,再加上對生物學具有劃時代意義的冷凍電鏡技術(這項技術的三位主要貢獻者共享了2017年的諾貝爾化學獎),他們用不到2個月的時間,第一次看到了ACE2的完整形態。

ACE2-B0AT1 複合物的冷凍電鏡密度圖

他們發現,恰恰是當年同行們沒有解析出來的那五分之一「根部」,使得這種蛋白酶在自然生理狀態下並非如大家想像的那樣獨立存在,而是必須兩兩結合在一起才能工作——ACE2實際上是二聚體。它們的「根部」兩兩綁在一起,就像一個倒置的「人」字。這對病毒S蛋白的結合有沒有影響?如果是二聚體,病毒是結合一個就能夠進入人體,還是兩個都結合才能進去?一連串問題隨之而來。

而歸根結底的問題是:一邊是病毒,地球上古老且強大的感染媒介,一邊是科技,地球的主宰人類——至少我們自己這麼認為——之最高智慧象徵,後者有可能在這場角力中獲得勝利嗎?

周強說,病毒以前不是他們的研究領域。大家也看到了那段混亂時期社交媒體對於科學家喧囂塵上的議論,比如「蹭熱點」,比如「趁機發論文」。但他是個科學家。他知道自己應該做什麼。如果說以往的積累讓他們取得了時間優勢,他們就更加無法對接下來的問題視而不見。

對整個團隊而言,繼續做ACE2和新冠病毒S蛋白結合部分的結構都是一個重要的決定。周強作為實驗室的領導者一一詢問大家的意見。所有人都同意。2月6日,博士後郭瑩瑩從哈爾濱出發,研究助理張媛媛從呼和浩特出發,鄢仁鴻的清華小師妹李雅寧從山東德州出發,團隊中的三個女孩在經歷了等待學校特批允許回杭、在飛機或高鐵上不敢吃喝地時刻戴著口罩、被要求在校門口離保安好幾米的地方填了無數申請表和健康聲明之後,回到了西湖大學的實驗室。她們租住的小區已經不允許外地租客進入了,周邊賓館要麼關了門,要麼被用作了隔離點。學校的一位後勤老師千難萬險找到一家五星級酒店,想辦法安排她們住了進去。三個女孩子,都很年輕,都擁有跟伊笑那位武漢醫生師姐類似的苦中作樂的天分,相互對彼此說,從來沒住過這麼舒服的賓館呀。在接下來的很長一段時間裡,那裡就是她們的家了。

五人小組已經有了胺基酸轉運蛋白和ACE2複合物,這樣一來,他們接下來還需要完成三個步驟:1、讓新冠病毒的S蛋白和ACE2複合物按照他們想要的方式結合在一起,也就是製備樣品;2、用冷凍電鏡給樣品拍照;3、用電腦對這些二維照片進行計算,重構出樣品的三維結構。為確保萬無一失,周強安排郭瑩瑩和李雅寧同時開始克隆S蛋白,鄢仁鴻則用少量已有的S蛋白,率先開始製備複合物。

病毒

1號樓3層的大實驗室由西湖大學結構生物學中心的所有學生、老師和工作人員共享,平日裡常常是整棟大樓最熱鬧的地方之一。而現在,這裡跟外面進入「戰時狀態」的城市一樣,變得沉寂下來。

一張接一張無主的實驗臺乍看仿佛綿延沒有盡頭,鄢仁鴻和師姐瑩瑩、師妹雅寧各自佔據其中一隅。他們很少有時間交談。偶爾抬頭看到彼此的身影,就像荒島之上相互照耀的三座小小燈塔。鄢仁鴻的第一個導師顏寧最愛在夜深人靜、人去樓空之時做實驗,他完美繼承了這種享受孤獨的能力。與置身人群相比,擺弄細胞和小瓶裝的液體更能讓他感到心平氣和。

他取出100微克S蛋白,大約是一枚兩分錢硬幣的一萬分之一那麼多,把它們和ACE2複合物以一定的比例混合,然後嘗試不同的制樣條件。假如新冠病毒的S蛋白和ACE2都喜歡其中一種條件,就會開始像在人體當中一樣,發生相互作用。這個被稱作「樣品製備」的步驟描述起來只需要短短兩句話,卻是結構生物學最困難的部分之一。就像是要讓兩種習性全然不同的植物嫁接在一起,如何施肥、捉蟲、調整光照時長和土壤酸鹼度才能使之開花結果,全憑科學家的經驗和能耐。在這個領域,每個新入行的學生都多少聽過幾個努力了幾年才培育出一個可以解析的優質樣品的故事。你選擇這份職業,就最好做足心理準備:做科研有時候就像人生一樣,付出的總比收穫多。

鄢仁鴻試了很多種條件。他用微量移液器吸出一小滴已經純化過的溶液,把它滴在一片圓形的金屬網格上。網格只有成年人拇指指甲的十分之一那麼大,由金屬銅製成,小液滴如同活物一般自動平鋪在銅網表面。事實上它的確是「活的」。數以萬計的新冠病毒S蛋白正在其中與受體結合,在肉眼不可見的微觀世界裡扭動成各種各樣的姿勢。鄢仁鴻用鑷子夾起這張銅網,放入一個儀器,兩片濾紙一夾,99%以上的樣品都被過濾出去,只留下厚度不足一微米的一層液體薄膜。它被迅速放入用-193℃的極寒液氮製冷的液態乙烷當中。就在那一個瞬間,銅網上的水膜被凍住了,凍住的速度太快(不超過幾毫秒)以至於水分子還沒來得及結晶形成通常意義上的冰,而是成為一種類似玻璃的東西——就像一塊琥珀,按下了時間的暫停鍵,將生命體在那一個瞬間的樣態永恆地固定其中。

他帶著這塊「玻璃態冰」下了兩層樓,來到一樓的一個大房間。矗立在房間中央的冷凍電鏡看上去猶如一臺巨大、超高的電冰箱。做結構生物學的人都很愛這個大傢伙,它能帶著他們深入原子級別(一萬萬分之一釐米)的世界。微觀世界的複雜和廣博比我們生活的宏觀世界更甚。他把「玻璃態冰」放在電子束髮射位置的正中央,來到控制臺前,轉動旋鈕,拍下那些被瞬間定格的單顆粒的二維照片。每個顆粒都包含一個結構信息。如果樣品製備沒有問題,屏幕上就會出現一個個均勻分散的小圓點。

他望向屏幕。眼前的灰色背景上,小顆粒們一坨一坨聚在一起,模糊成一片。這批樣品失敗了。

在鄢仁鴻把消息告訴周老師的時候,周強已經知道了這個結果。冷凍電鏡的數據源源不斷地傳向學校的高性能計算平臺,他第一時間看到了數據。結構解析的原理簡單來說就是「從二維到三維」,相當於用一個人各個角度的平面照處理、拼接,最終合成他的三維立體形象。二維圖像不清晰的樣品因而會被認為是質量不好甚至失敗的樣品。沒有清楚的「平面照」,再厲害的數據處理大師多半也會無能為力。

樣品不好,需要重新做過。這在他們的工作中是再平常不過的狀況,問題是這個時間,這批樣品。他們已有的S蛋白總共200微克,已經用掉一半,剩下的僅夠再做一次實驗。如果依舊不成功,那麼就只好等待克隆的S蛋白了。負責克隆的郭瑩瑩乾脆把自己在二樓辦公室的桌上型電腦整個搬上了三樓實驗室,她正懷著身孕,跑上跑下會比別人花費更多的時間——即便是這樣,把一切都做到極致,克隆蛋白最少也要再多等兩天。

已經是2月9日了。兩天時間,什麼事都有可能發生。也許病毒出現突變,搞出了新的破壞;也可能其他實驗室在他們之前就解出了結構——競爭對於作為整體的科學界來說是正向循環,促成進步,但如果把尺度縮小到科學家個體,基礎科學的殘酷一面就會顯現出來:你要麼第一個做出來,要麼相當於壓根沒做出來。多年的實驗室經驗告訴周強,在這種時候最重要的是把握節奏,穩定軍心。仁鴻的能力是一流的。他唯一需要對抗的是自己的心理壓力。

「沒事,」周強對他說,「你試吧。」

真的是「試」——「就只能靠自己摸索,憑感覺」。以往的類似研究用的都是傳統晶體學方法,幾乎沒有流程可供參考,跟周老師聊完之後,「我覺得可能可以這樣子試,然後我就去試了。」憑藉經驗和嚴密的邏輯推理,鄢仁鴻直接改變了剩下全部100微克S蛋白的溶液環境,相當於把植物從南半球挖出來,重新種在了北半球。「我其實很擔心,那次如果還是不行的話咋辦?」沉靜靦腆的年輕科學家難得笑了起來,幾乎讓人有點恍惚,第一次意識他其實還是個二十多歲的大男孩,「結果它就成了。」

2020年2月19日,病毒仍在城市間肆虐。全國累計報告74576起新冠肺炎病例,其中2118人死亡。當天的24小時內,新增病例880人,集中隔離3334人。就是在這樣一天的深夜,五人小組第一次看到了新冠病毒S蛋白和ACE2結合部分的三維立體結構。1994年出生的女孩張媛媛在周老師計算出來的密度圖上拼上最後一個胺基酸,新冠病毒對人類發動攻擊的瞬間完整地出現在他們眼前——

新冠病毒S蛋白受體結合結構域(RBD)和ACE2的相互作用示意圖

屏幕上,ACE2二聚體上不斷開合,如同一雙正在揮舞的拳頭。正如之前他們所推測的那樣,新冠病毒的S蛋白沒有放過二聚體中的任何一個。當兩隻拳頭相互靠近,也就是二聚體呈閉合構象時,新冠病毒的S蛋白一邊一個粘附上來,跨踞其上,就像兩座拆不掉的橋。18個胺基酸各居其位,牢牢地鉗制住ACE2的20個胺基酸,破開了通往人體細胞的大門。SARS病毒的S蛋白是16個胺基酸鉗制ACE2的20個胺基酸。僅僅從這個意義上來說,病毒也在進化。它們像機器一樣精準、機械,並不比工廠流水線上的一架工具機更有感情,卻擁有無與倫比的集體智慧。從選擇結構生物學那天起,周強就打心底裡認為他們的工作是「工業性與藝術性的結合」,對於那些巧奪天工的生物分子機器常常沉迷在讚嘆和欣賞之中。「你做的東西是獨一無二的,就像雕刻出一個藝術品」。但這次他不再這麼想。因為他知道每個人都可能是獵物。

這是大自然的真面目。經過了如此漫長的時間,如此複雜的演化,新冠病毒跟SARS病毒相比已經發生了超過20%的變化,卻依然以一種奇妙的方式,找到了同一個人體的入口。它比SARS感染能力更強大,潛伏期更長久,在自然的進化中獲得了危機意識和枕戈待旦的能力,從複製分裂成功的那一刻起,就進入了隨時準備黏上ACE2、入侵健康細胞的狀態。它不是像伊波拉那樣的核爆,而是在城中四處放火的流彈。它通過呼吸道進入肺,先在那裡攻擊富含ACE2受體的Ⅱ型肺泡細胞,令感染者呼吸困難。然後它進入血液,結合血管細胞上的ACE2。

這可能引發全身炎症和血栓,導致心臟病、肺栓塞、中風,甚至手指和腳趾的微血管損傷。心臟組織可能會腫脹,心律會出現變化,無力的肌肉無法將足量的血液泵到身體其他部位。血壓的急劇下降會損壞腎。免疫系統的超負荷運轉會損傷肝。超過一半的感染者會出現腹瀉——鄢仁鴻他們最初找到的胺基酸轉運蛋白和ACE2複合物在生理狀態下存在於腸道之中。病毒甚至還會攻擊大腦:有醫生在重症患者的大腦裡發現了許多問題,包括炎症、癲癇、意識模糊,還有莫名其妙的嗅覺喪失。

鄢仁鴻看著他們解析出來的那個結構。那個觸發以上一切的初始開關。他的腦子裡冒出一個念頭:這恐怕是人類目前為止見過最狡猾的病毒。

XG22號病人與明日的世界

如果將整個的宇宙歷史縮略成一個月,那麼太陽系存在了10天,恐龍曾統治地球8小時,人類直立行走僅僅1分鐘,人類文明的出現尚不足1秒鐘。

就是這短短的1秒鐘,給地球帶來了天翻地覆的變化。在這個意義上我們的確有充分的理由感到驕傲。但是別忘了,與此同時,我們也正在付出代價。

大自然自有平衡萬物的手段。大自然永遠比我們技高一籌。

西湖大學的校長施一公先生同時也是世界上最負盛名的生物學家之一。今年他53歲,在全球生命科學界影響力最高的三個自然科學期刊《細胞》《自然》和《科學》發表的論文數量已經超過了自己的年齡。然而在每一個激動的時刻,或者感到沮喪的瞬間,最先浮現在他腦海中的都是生而為人的渺小。「我們對自然界的想像太有限。」他在一次演講中說道。

這是科學家的敬畏之心。或許正是這種東西,讓施一公多年如一日地過著「睡覺時間不能超過7小時,否則就感覺脊椎要脫臼」的生活,將創辦一所「研究型大學」引為畢生目標。

現在,或許也是同一種東西,讓當初受施一公感召加入西湖大學的郭天南如同忘記了疲勞為何物一般工作著——病毒正在襲擊的是我們的家,我們愛的人。

郭天南實驗室的燈光自三方會議開完的那個周末起就幾乎沒熄滅過。質譜的蛋白質數據和代謝組數據已經全部採集、分析完畢,實驗小組在新冠肺炎重症患者的血樣中鑑定到93種特異的蛋白表達和204個特徵改變的代謝分子。他們很接近了。接下來只需要在這些數據中將標誌性蛋白精準挖掘出來,然後用它們去訓練人工智慧程序。如果一切順利,在最終訓練完成之後,他們創造的這個機器學習算法就會獲得快速預測重症的能力——醫生把病人那幾個標誌性蛋白的數據被輸入進去,計算機便會精確地給出反饋,告訴你這個病人有多大概率會發展成重症。現在他們還差最後的一層窗戶紙。

郭天南讓實驗室的全部在校的十幾個年輕科學家停下手頭工作,集體加入了最後的突擊。挖掘蛋白質組學數據就像是用針尖挖井,數據不會撒謊,卻需要科學家如偵探破案一般,依靠過人的敏銳、超凡的耐心和大量的時間一絲一縷地將最重要的線索尋找、拼湊出來。一個常規的蛋白質組學課題小組成員通常在5人左右,郭天南這次的安排,其實是用人力去換時間。他要把日常3到6個月的工作量壓縮到2到3周以內,並且不能出錯。

十幾號人被分為數據挖掘和機器學習兩個大組,所有人以一小時為單位向郭天南匯報進展。恩澤的醫生和迪安的科學家們以同樣的節奏工作著。伊笑充當聯絡協調員,與他們隨時在線保持同步。臨近中午,她會帶領幾個男生從食堂拎回所有人的飯菜,吃飯時間就是大家一起開討論會的時候。晝和夜的界限變得模糊,屋子裡燈光通明總讓人錯覺是晚上。疫情期間學校周邊只剩一家燒烤店還提供外送服務,塑料餐盒每天凌晨在實驗室門外堆成小山,又在白天某個無人注意的時刻悄無聲息地消失。

蛋白質組大數據實驗室

孫耀庭戴著耳機坐在電腦面前,感到心跳如擂鼓般敲擊著自己。她是郭天南在西湖大學的第一個博士生,因為在此前的甲狀腺項目中的出色表現被調來擔任數據挖掘組的主力,對數字極其敏感。孫耀庭是個瀟灑英氣的女孩,頭髮剪得非常短,性格灑脫開闊。然而在那些日子裡,她每天看著新增感染的數字總感到胸口悶悶的,有時甚至引發了真實的生理疼痛。她用耳機裡咚咚作響的快節奏音樂強制性地將自己與外部世界隔離開來,只跟蛋白質數據待在一起。

第一次嘗試,她試著剔除了新冠重症引起的差異蛋白與流感引起的差異蛋白中重合的部分,屏幕上的數據頓時清爽許多。剩下的蛋白質主要集中在人體生理功能的三條通路上:血小板脫顆粒(也就是血小板向外釋放的微小蛋白質)、用於吞噬外來者的巨噬細胞、還有由肝臟產生的補體系統。第二次,她剔除了本身就有基礎疾病的新冠重症患者,發現剩下的蛋白質仍然指向這三條通路。剔除性別因素,再試,居然還是這三條。她隱隱感到有什麼重要的東西正在浮現出來。孫耀庭把耳機音量開到聽力能承受的極限。除了快之外,她們的分析還必須要準,絕對不能出錯。

接下來的兩天她嘗試了十幾種不同的數據分析方式,發現無論用什麼方法去做,無論用哪一部分數據去分析,得到的結果都是一模一樣的。也就是說,在他們取得血樣的這些新冠重症病人當中,無論性別是男是女,年齡是幼是長,無論是否有其他疾病,是否接受過某種治療……與未感染病毒者和輕症病人相比,新冠狀病毒都在三條生理通路上顯著改變了他們體內的蛋白質水平。這三條通路與孫耀庭在第一次嘗試中發現的一模一樣:血小板脫顆粒,巨噬細胞,補體系統。與此同時,迪安代謝組學科學家們的數據在線傳輸過來,顯示了同樣的結果。

孫耀庭

「郭老師,」孫耀庭摘掉耳機衝進郭天南的辦公室,「一定要做這三個!」

就在數據挖掘小組取得重要進展的時候,葛偉剛所在的機器學習組卻陷入了困境。數據挖掘的十幾個同伴沿著孫耀庭的思路通力合作、最終圈定了22個重症標誌性蛋白。機器學習組用它們結合代謝數據,花了三分之二的時間訓練AI模型,驗證它的準確性,而剩下的三分之一時間則全部用來對著一個AI怎麼都測不對的病人冥思苦想。那個病人編號XG22,醫院給出的臨床分型為輕症。可他們精心訓練出來的AI程序卻一次一次、不厭其煩地告訴它的開發者們:這個病人的蛋白質變化顯示,他是一位重症患者。

葛偉剛把程序改了一遍又一遍,重新建模,調整參數,嘗試了超過1000種不同的循環。每天凌晨他回住處睡上四五個小時,夢裡的時間仿佛跟現實是連起來的,他依舊在不停地嘗試。而夢裡的結果也跟現實中一般無二:AI程序依舊給出了錯誤的預測。葛偉剛實在想不通是哪裡出了問題。有一天改到半夜,他請伊笑向醫院要來了XG22號病人的詳細醫療記錄,沈波團隊立即頭腦清醒地回復了他們。記錄顯示,這位病人有較為複雜的病史,新冠病毒的攻擊讓他在醫院裡住了好幾十天。他是整個醫院登記為「輕症」的患者中病程最長的,甚至遠遠超過了很多被院方登記為「重症」的病人。

現在,我們可以想像出這位XG22號病人。年近中旬的男人,長時間跟幾種慢性病共同生活著,病毒很可能讓他在這個春天被迫停止了自己的工作。總之,病毒盯上了他,入侵了他。我們可以想像他拿到核酸檢測結果時的心理活動。他被隔離在病房裡,戴著口罩,穿著病號服,不能被親人探望,沒有朋友可以交談,甚至看不到醫生和護士的臉。他看著身邊的病友一個一個出院。但他撐了下來。最終,他的血樣來到千裡之外的一個實驗室,以一種奇妙的、他本人甚至都無從知曉的方式,為對抗病毒做出了貢獻。

葛偉剛他們的程序沒有問題。這三個團隊做到了。

2020年5月13日,《細胞》雜誌正式接收了郭天南團隊、迪安團隊和恩澤醫院合作的論文。他們開始寫作論文之時全球確診人數在50萬上下,一周後論文投出,全球確診已經超過100萬人。

周強團隊的論文在2020年3月4日發表於《科學》雜誌,7天之後,世界衛生組織總幹事譚德塞在日內瓦召開的新聞發布會上宣布,新冠肺炎疫情已經構成全球性大流行。

新冠病毒對世界造成了不可逆轉的改變。未來的歷史將不得不從2020年開始書寫。每一個個體都很渺小,但人類作為一個物種是一個整體,我們彼此相連。清華大學張林琦、王新泉團隊和中科院微生物所的齊建勳團隊用不同的方法做出了與周強團隊相同的成果,在成果發布時,他們都附上了另外兩個團隊的工作介紹,同時將結構公開,供全世界的科學家們參考。除了周強和郭天南以外,西湖大學還有11個小組在默默從事與新冠相關的課題研究,胡奇、黃晶、於洪濤三個團隊聯合研發了新冠抑制劑;李旭團隊發現了新冠病毒侵染宿主的新潛在信號受體。在全國範圍內,深圳三院的鞠斌團隊研究出了針對新冠的單克隆抗體;中國工程院李蘭娟院士的團隊發布了首個新冠病毒突變影響致病性的直接證據;清華大學的李賽團隊和李蘭娟團隊、施一公團隊合作解析了新冠病毒的全貌;軍科院陳薇院士團隊的腺病毒新冠疫苗已經進入臨床測試;國藥集團的新冠滅活疫苗在2020年的最後一天獲批上市……還有無數的科學家們,他們在中國、在世界各地做著相同的事情,類似騰訊這樣的大公司無條件為他們提供著資金支持。醫生、護士、科學家、志願者……他們是擋在病毒和普通人之間的第一道防線。

新冠狀病毒不是人類面對的第一個致命傳染性病毒,也不會是最後一個。或者可以這麼說,在面對不可預知的自然變化時,我們只能選擇明知不可為而為之,在抵抗的過程中不斷超越自身能力、想像力甚至動物天性的極限。前輩們曾經是這樣做的,在未來,後來者也定當如此。

如果說人類作為一個渺小而平凡的物種有其偉大之處,莫過如是。#木木西裡#

內容來源:穀雨實驗室-騰訊新聞

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