聚焦科技抗疫一線(xiàn)
新冠肺炎疫情暴發(fā)以來(lái)，中科院武漢病毒研究所科研人員一直奮戰在抗疫一線(xiàn)，承擔了不少新冠肺炎防控科研攻關(guān)任務(wù)。但網(wǎng)絡(luò )流傳的“新冠病毒源于人工合成”“病毒是從實(shí)驗室泄漏的”等謠言，也引發(fā)了社會(huì )各界的持續關(guān)注。
為全面呈現武漢病毒所科研人員所做的疫情防控科技攻關(guān)工作，講述他們在疫情防控科研攻關(guān)一線(xiàn)的故事，科技日報獨家專(zhuān)訪(fǎng)了中國科學(xué)院武漢分院院長(cháng)、武漢國家生物安全實(shí)驗室主任袁志明和中國科學(xué)院武漢病毒研究所副所長(cháng)關(guān)武祥。
去年12月30日開(kāi)始全力攻關(guān)
科技日報記者：武漢病毒所的新冠肺炎疫情科研攻關(guān)是從什么時(shí)候開(kāi)始的？接到的第一項任務(wù)是什么？
關(guān)武祥：武漢病毒所的新冠肺炎疫情科研攻關(guān)始于2019年12月30日。收到武漢市金銀潭醫院送來(lái)的不明原因肺炎相關(guān)樣品后，研究所連夜組織優(yōu)勢隊伍進(jìn)行病原檢測和鑒定工作，獲得結果后迅速向有關(guān)部門(mén)做了匯報。
科技日報記者：新冠肺炎疫情發(fā)生以來(lái)，武漢病毒所承擔了哪些新冠肺炎防控科研攻關(guān)任務(wù)？這些任務(wù)的進(jìn)展如何？
關(guān)武祥：疫情發(fā)生以來(lái)，武漢病毒所有序開(kāi)展了病毒分離鑒定、病原檢測、抗病毒藥物及疫苗研制、恢復期患者血漿的中和抗體效價(jià)評價(jià)、動(dòng)物模型建立和致病機制研究等方面的科研攻關(guān)工作，為一線(xiàn)防控提供科技支撐，并取得積極進(jìn)展。
在病毒分離鑒定方面，病毒所連續攻關(guān)，獲得病毒全基因組序列，分離得到病毒毒株、確定為新型冠狀病毒并完成標準化入庫。1月11日作為國家衛健委指定機構之一向世界衛生組織提交了病毒序列。
在病毒檢測方面，快速組織研發(fā)核酸和血清學(xué)檢測技術(shù)和產(chǎn)品，與深圳聯(lián)合醫學(xué)科技有限公司合作研制了2019新冠病毒核酸檢測試劑盒，已進(jìn)入國家藥品監督管理局應急審批程序。與珠海麗珠試劑股份有限公司合作研發(fā)了2019新冠病毒血清學(xué)檢測試劑盒，于3月14日通過(guò)國家藥監局審批，獲得醫療器械注冊證。作為武漢市指定的機構之一，研究所參與了新冠肺炎病原學(xué)檢測工作，自1月26日起累計檢測疑似新冠肺炎病人咽拭子樣本6500余人份。
我們還與軍事科學(xué)院軍事醫學(xué)研究院國家應急防控藥物工程技術(shù)研究中心聯(lián)合開(kāi)展了上市藥物、臨床藥物和候選藥物的篩選和評價(jià)，發(fā)現磷酸氯喹、法匹拉韋等在體外細胞水平上能有效抑制2019新冠病毒的感染，正在進(jìn)行其他藥物的篩選與評價(jià)。同時(shí)，與國藥集團中生公司合作開(kāi)展全病毒滅活疫苗的研發(fā)，該疫苗已于4月12日獲國家藥監局批準開(kāi)展臨床試驗。
與國藥集團中生公司合作，對部分恢復期患者的血漿進(jìn)行了中和抗體效價(jià)評價(jià)，發(fā)現抗體效價(jià)可達1∶640。合作單位在進(jìn)一步評估后按程序開(kāi)展了相關(guān)臨床工作。
在動(dòng)物模型構建方面，已完成新冠肺炎恒河猴模型的建立，并通過(guò)科技部組織的新冠肺炎動(dòng)物模型的評估，認為該模型構建成功，可用于致病機制、傳播途徑的相關(guān)研究，為病毒的疫苗和藥物評價(jià)提供了重要平臺。
科技日報記者：作為一個(gè)病毒研究機構，以前的病毒研究經(jīng)驗對此次疫情攻關(guān)有什么幫助？
關(guān)武祥：早在2003年SARS暴發(fā)時(shí)期，國家就部署了武漢病毒所承擔的武漢國家生物安全實(shí)驗室建設任務(wù)。病毒所聚焦醫學(xué)病毒特別是高致病性病毒的研究，開(kāi)展了多種病毒的基礎研究和防控技術(shù)研發(fā)，這些工作為應對新發(fā)突發(fā)傳染病奠定了基礎，形成了儲備。
特別是病毒所相關(guān)科研團隊已研究冠狀病毒十幾年之久，儲備有適用于冠狀病毒科的通用核酸檢測方法、針對SARS樣冠狀病毒的通用核酸和抗體檢測方法、病毒分離和培養方法等，這些方法在這次疫情早期病原鑒定工作中發(fā)揮了重要作用。
科技日報記者：基于對冠狀病毒多年的研究，能否預測到新型冠狀病毒暴發(fā)？
關(guān)武祥：2003年SARS暴發(fā)之后，我國完善了傳染病監測體系，通過(guò)重大傳染病專(zhuān)項的支持，傳染病防控能力得到進(jìn)一步增強。現有的體系主要針對傳染病監測與預警，目前還無(wú)法實(shí)現主動(dòng)預測。
病毒暴發(fā)流行的預測是世界性難題，很難預測。人類(lèi)對大自然存在的病毒及其發(fā)生發(fā)展、傳播和致病的規律等認識還不夠。要實(shí)現傳染病從目前的被動(dòng)預警到主動(dòng)預測階段，需要一批能坐冷板凳堅持做基礎研究和技術(shù)研發(fā)的科研人員。開(kāi)展野生動(dòng)物攜帶病毒長(cháng)期監測與本底調查，是監測可能出現的傳染病的重要內容之一。
凝練形成12個(gè)科研團隊攻關(guān)
科技日報記者：當前，武漢病毒所有多少個(gè)團隊在承擔新冠肺炎防控科研攻關(guān)任務(wù)？這些團隊具體做什么工作？
關(guān)武祥：隨著(zhù)疫情的發(fā)展，根據承擔的任務(wù)，研究所集中優(yōu)勢力量，打破學(xué)科組設置，經(jīng)過(guò)統一部署，凝練形成了12個(gè)科研攻關(guān)團隊，共120余人，主要開(kāi)展病原學(xué)檢測（近20人）、病毒監測（近20人）、藥物篩選（17人）等工作；6個(gè)支撐團隊共40余人為科研工作提供保障，其中國家病毒資源庫承擔2019新冠病毒樣本的收集和標準化入庫工作，生物安全3級（P3）實(shí)驗室、生物安全4級（P4）實(shí)驗室主要負責實(shí)驗室的正常運轉和科研人員的安全防護等，分析測試中心和實(shí)驗動(dòng)物中心分別負責各項大型儀器分析測試工作和提供實(shí)驗動(dòng)物保障等。
科技日報記者：這些科研攻關(guān)人員每天的工作狀態(tài)是怎樣的？
關(guān)武祥：從疫情發(fā)生到現在，武漢病毒所的科技工作者一直戰斗在抗疫第一線(xiàn)。他們主動(dòng)放棄春節假期，克服生活不便等重重困難，全力以赴做好新冠肺炎科技攻關(guān)。
科研人員在實(shí)驗室的單次工作時(shí)間長(cháng)達5—6小時(shí)，其間無(wú)法進(jìn)食、喝水或上廁所，加上準備和數據處理的時(shí)間，平均每天工作時(shí)間約10—12小時(shí)。為了高效利用設施機時(shí)，多個(gè)團隊輪流進(jìn)入小洪山和鄭店園區P3實(shí)驗室開(kāi)展攻關(guān)活動(dòng)；樣本量較大的病原學(xué)檢測團隊則是分成兩組，在P3和P2實(shí)驗室輪轉。
比如，我們的2019新冠肺炎病原學(xué)檢測團隊。由于研究所新冠肺炎病原學(xué)檢測團隊成員較少，不能滿(mǎn)足大量樣本的檢測需求。一時(shí)間，研究所多位青年黨員主動(dòng)請纓，希望參與到病原學(xué)檢測中。
P4實(shí)驗室做了哪些工作
科技日報記者：能特別介紹一下P4實(shí)驗室的科研攻關(guān)任務(wù)和進(jìn)展嗎？
袁志明：P4實(shí)驗室是武漢國家生物安全實(shí)驗室的一部分。武漢國家生物安全實(shí)驗室包含一個(gè)P4實(shí)驗室和兩個(gè)P3實(shí)驗室，這3個(gè)實(shí)驗室和武漢病毒所的多個(gè)P2實(shí)驗室、普通實(shí)驗室、實(shí)驗動(dòng)物設施及相關(guān)配套設施等共同構成了生物安全實(shí)驗室團簇平臺。
自2019年12月30日收到武漢市不明原因肺炎樣品，隨后成功分離得到2019新冠病毒以來(lái)，武漢國家生物安全實(shí)驗室緊急啟動(dòng)了2019新冠病毒研究的實(shí)驗室能力認可和實(shí)驗活動(dòng)資格申請工作，獲得了2019新冠病毒的細胞培養、嚙齒類(lèi)動(dòng)物感染和非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物感染操作的活動(dòng)資格，保證實(shí)驗室合法合規地開(kāi)展相關(guān)研究工作。同時(shí)，研究所科學(xué)研究倫理審查委員會(huì )和實(shí)驗動(dòng)物管理工作委員會(huì )按程序對動(dòng)物實(shí)驗的開(kāi)展進(jìn)行審批、管理、監督和審查，保障實(shí)驗過(guò)程中的動(dòng)物福利。
自此，武漢國家生物安全實(shí)驗室全面開(kāi)展2019新冠病毒的純化增殖、恢復期患者血漿的中和抗體效價(jià)評價(jià)、消毒劑效果評價(jià)、非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物模型建立和抗病毒藥物評價(jià)、滅活疫苗研制和動(dòng)物保護試驗等工作。目前，建立了病毒增殖和滅活的標準工藝，完成了新型消毒劑的研制和對2019新冠病毒的殺滅活性評價(jià)，建立了恒河猴動(dòng)物感染模型，開(kāi)展了候選抗病毒藥物和滅活疫苗的評價(jià)工作。動(dòng)物模型的建立，為研究病毒感染，以及開(kāi)展其他候選抗病毒藥物和新型疫苗效果評價(jià)提供了重要基礎條件。
層層關(guān)卡確保病毒不泄漏
科技日報記者：作為生物安全防護等級最高的實(shí)驗室，研究人員進(jìn)入和退出P4實(shí)驗室時(shí)分別要采取哪些防護措施？
袁志明：所有在P4實(shí)驗室進(jìn)行實(shí)驗操作的科研人員必須經(jīng)過(guò)系統的理論和實(shí)際操作培訓，還需通過(guò)年度生理和心理健康評估。獲得上崗資格后，經(jīng)實(shí)驗室主任同意才能獲準進(jìn)入實(shí)驗室。
科研人員每次進(jìn)入實(shí)驗室前，生物安全人員須確認其基本身體狀況（血壓、體溫等）正常，符合實(shí)驗操作需要。在具體操作過(guò)程中，具有資格并獲得授權的實(shí)驗人員才能通過(guò)門(mén)禁系統進(jìn)入P4環(huán)廊，查看實(shí)驗室運行狀態(tài)，填寫(xiě)《實(shí)驗室人員進(jìn)出登記表》，并通知監控中心。
隨后，實(shí)驗人員再次通過(guò)門(mén)禁系統進(jìn)入實(shí)驗室第一更衣間，脫掉個(gè)人衣物，更換一次性?xún)确雷o服，檢查正壓防護服的狀態(tài)，然后穿上正壓防護服，連接呼吸供氣軟管。完成以上步驟后，通過(guò)化學(xué)淋浴間進(jìn)入核心實(shí)驗室開(kāi)展工作。為確保生物安全和生物安保，實(shí)驗室要求同一時(shí)間工作人員不得少于兩人，任何人都不能獨自進(jìn)入實(shí)驗室工作。
科研人員一般按照進(jìn)入路線(xiàn)原路退出實(shí)驗室。退出前，須在化學(xué)淋浴間進(jìn)行化學(xué)消毒劑消毒和清水沖洗，對正壓防護服進(jìn)行徹底消毒。脫掉內防護服后，所有人員必須進(jìn)行衛生淋浴，然后穿上自己的衣服，退出實(shí)驗室，填寫(xiě)《實(shí)驗室人員進(jìn)出登記表》，一次實(shí)驗活動(dòng)便完成了。
在實(shí)驗室內部，科研人員與外界的所有聯(lián)系均通過(guò)監控中心完成，如有任何異常情況發(fā)生，會(huì )第一時(shí)間聯(lián)系監控中心。當有實(shí)驗活動(dòng)時(shí)，監控中心會(huì )全程配備生物安全、生物安保及設備保障人員，確保有能力處理各類(lèi)應急事件。
科技日報記者：在防止實(shí)驗室病毒外流方面，P4實(shí)驗室有哪些獨特的防護技術(shù)和措施？
袁志明：武漢P4實(shí)驗室的核心部分被不銹鋼制圍護墻體整體包圍，形成“盒中盒”結構。核心實(shí)驗室圍護結構可保證足夠的結構強度和密封性，形成靜態(tài)密封。實(shí)驗室動(dòng)態(tài)密封采用負壓技術(shù)保證各功能區之間嚴格有序的壓差梯度，從而有效防止被傳染性病原微生物污染的空氣向污染概率低的區域及外環(huán)境擴散。
對于實(shí)驗室排出的氣體，采用兩級高效過(guò)濾器過(guò)濾后排放，確保實(shí)驗室排氣安全；實(shí)驗室的廢水，經(jīng)污水處理系統高溫處理后排放；實(shí)驗室內的污染廢棄物，經(jīng)過(guò)雙扉高壓滅菌器高溫高壓處理后，安全移出，并交具備相應資質(zhì)的醫療廢物集中處置單位處理。人員經(jīng)過(guò)進(jìn)出通道時(shí)，采用化學(xué)淋浴裝置對實(shí)驗人員的正壓防護服進(jìn)行化學(xué)消毒處理，確保進(jìn)出通道的安全。經(jīng)上述各項技術(shù)防護措施，確保了實(shí)驗室內的病毒無(wú)法逃逸。
實(shí)驗室不僅擁有高標準的生物安全設施，還建立了嚴格的生物安全管理體系，包括科研項目、人員、實(shí)驗動(dòng)物、廢棄物處理、感染性材料管理等一系列程序文件和標準操作手冊等，確保實(shí)驗室安全高效運行。實(shí)驗室的物理設施每年須接受第三方機構檢測，實(shí)驗室的運行須接受中國合格評定國家認可委員會(huì )監督評審和國家相關(guān)部門(mén)年度檢查。
科技日報記者：對2019新冠病毒的研究需要長(cháng)期持續開(kāi)展，后續將開(kāi)展什么工作？
關(guān)武祥：研究所將繼續面向快速處置與應急在科技方面的迫切需求，圍繞病原檢測、抗病毒藥物及疫苗研制、恢復期患者血漿的中和抗體效價(jià)評價(jià)、動(dòng)物模型和致病機制研究等方面開(kāi)展科研攻關(guān)。
面向傳染病防控的長(cháng)期需求，研究所將繼續開(kāi)展生物安全領(lǐng)域和公共衛生領(lǐng)域的基礎研究和防控技術(shù)的研發(fā)，為維護生物安全提供科技支撐和決策咨詢(xún)。
