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纪实:中国科学家强攻非典"元凶"的日日夜夜

2003年04月18日 11:11

  中新网4月18日电 4月16日,联合国卫生组织确认引起非典型肺炎的病原体是冠状病毒的一个变种。这一消息使“非典”事件终于有了一个阶段性的结论。围绕“非典”,国际国内都迅速展开了一场追查元凶的科学竞争。这场竞争是科技的一场较量,是实力的一次展示。

  据科技日报今天报道,我国科学家面对这样一个突发事件,表现出了高度的使命感和责任感,他们急党和人民所急,不辱使命、不负重托,打响了一场没有硝烟的高科技战争。

  该报下面的纪实报道,正是我国众多科研人员参战破解“非典”的一个缩影。

  好消息不胫而走

  非典“元凶”擒获

  “非典”,给人类健康带来极大的危害,引起全球关注。而这目前已导致几千人感染,令许多患者死亡的疾病,曾在一段时间里却一直病因不清。当时社会上各种传闻很多,人心惶惶。导致传染的疾病微生物到底是什么?细菌、真菌、病毒、衣原体,支原体?这一直是个谜,而如何解开这个谜也摆在了科学家的面前。

  查不出病原体,预防、治疗都存在盲目性,就好像在战场上遭到袭击,却看不到敌人。2003年4月13日,中国人民解放军军事医学科学院宣布破解“非典”元凶。4月15日,公布完成新型冠状病毒全基因测序,并研制成功检测试剂。“非典”仅用两小时即出结果。

  这是令人激动、振奋人心的消息。对来势凶猛的流行性疾病,能否最终有效防治、预防,首先决定于病原是否清楚,弄清病原是控制疾病的前提。

  随着冠状病毒的确定、检测试剂的诞生和基因测序的完成,病原不清的问题得以解决,这为“非典”疾病的诊断提供了基础,更为进一步的药物和疫苗研制提供了可能。

  这一成果对于打好“非典”这一仗起到了扭转战局的作用,敌人已经找到,目标也已明确。

  众专家主动请缨

  即赴广东疫区

  早在“非典”在广东部分地区流行,国家展开积极防治的同时,包括军事医学科学院这类的有关科研机构就立即行动起来,查找“非典”元凶。同时,一些国际组织和机构也紧急投入其中。

  军事医学科学院是最早投入研究的科研机构之一。当“非典”导致患者死亡的消息传到医科院,院领导和科研人员从职责和职业敏感出发,意识到这一疾病的严重性。他们不怕危险,向上级机关主动请缨,要求立即奔赴广东疫区。

  2月12日,经总后卫生部批准,医科院派出五所所长助理、流行病专家曹务春、病毒学专家祝庆余前往广东疫区采样。在广州,两位专家得到第一军医大、广州军区总医院、南方医院等单位的积极配合,及时地获取了病人的血清、肺组织和棉签。

  由于多家机构同时开展病原研究,所获采样有限,在离开白云机场返京时,50多岁的专家祝庆余在给总院领导汇报时,情绪激动地哭了。他知道这次使命重大,能否完成采样,关系到病原体研究的成败,更关系到人民群众的健康。

  在派人取样的同时,医科院抓紧部署科研行动计划。首先,他们成立了专门的领导小组和由13名权威学者参加的专家组;其次,整体协调,组织以微生检测中心为主,多个部门参加的研究队伍,包括中心所属的病毒室、细菌室、电镜室和流行病室;第三,确定从细菌、病毒、衣原体的病原体分离、血清学的检测、形态学和分子生物学等几个方面展开研究。分别由祝庆余、秦鄂德、端青、杨瑞馥、曹务春、王翠娥等领衔。

  科学家们立即投入到攻坚战中。

  三方面寻求突破

  锁定冠状病毒

  由于病原不清,专家们最初的研究方向并不明确。根据人类对于传染性疾病病原体的基本认识,传染性疾病的致病微生物一般是细菌、病毒和衣原体。研究也主要从这三个方面展开。

  科研人员在血清学研究方面,通过抗体查找抗原,结果很快从4份样品中,发现有一份呈阳性反应,显示衣原体可能是元凶,科研人员对此非常激动。但是,医科院研究人员认识到,一个新病原体的测定是复杂的。对于这项结果,医科院领导和专家进行了认真研究和分析,认为这项结果令人振奋,但是有几个疑点:首先是4份采样中只有一份显示衣原体,结论比较孤立;其次不能排除这位患者本身在患“非典”病原体感染的同时,也受到衣原体的感染;第三,相关细胞学研究、分子生物学研究和动物培养的研究结论尚未出结果。因此,衣原体定论为时过早。

  在细胞学分离病原研究方面,科学家们对采样的病原做体外培养,并用培养活的病原去做动物实验,感染乳鼠。发现被感染的乳鼠均表现出非典症状。这说明采样确实含有病原物质。对这些病原物质进行逐个分离、培养,再对动物进行感染,直至确定特异的病原。与此同时,他们已经获得了清晰的病毒颗粒电镜照片。

  为了从形态学上确定冠状病毒,医科院专门请来了院里已经退休的老专家陈德惠。陈德惠研究员是20世纪70年代我国分离出第一个冠状病毒的权威专家。当她看到用电镜拍摄的图片时,当即肯定显示出的就是冠状病毒。

  此后他们又获得了部分病毒核酸序列测定结果,进一步证实为冠状病毒。4月11日,专家祝庆余和秦鄂德在接受记者采访时说,这一新型冠状病毒是一种特殊的病毒,其基因序列的长度比其他病毒要长,例如与登革热病毒相比,要比它长两倍。另外,这种病毒在细胞培养过程中,也与一般病毒不同,其温度在37℃,而其他的病毒在33℃。

  医科院专家们提供的科研进程时间表显示,从2月12日采集样品到3月26日综合确定冠状病毒,科研速度仅用一个多月时间,反应之灵敏,速度之快够得上是打了一场漂亮的现代战争。

  科学家们在锁定冠状病毒之后,开始进行病毒的测序工作。由于这一病毒含有3万个左右碱基对,最初只获得两个片断,此后又增加到8个片断。同源性分析表明,这一冠状病毒与传统已知冠状病毒的同源性接近。一般而言,同源性在40%,即可认定属于同一科病毒。新型冠状病毒在基因测序上所显示的同源性进一步使非典病原体为新型冠状病毒得以确认。

  科学家们进一步将新型冠状病毒与已发现的人和其它动物,包括猪、羊、牛、鸡等数种动物所有的冠状病毒的核酸序列进行对比,发现其同源性在65%—69%之间。如此高的同源性最终为确定非典病原体为冠状病毒盖棺定论。

  全基因紧急测序

  检测快速准确

  4月13日,卫生部决定成立联合攻关组,4月14日,胡锦涛总书记到广东省疾病预防控制中心考察,温家宝总理主持召开国务院常务会议,讨论建立国家应对突发公共卫生事件应急处理机制,这些都给科研人员以极大鼓舞。

  医科院召集攻关人员会议,进一步要求科研人员对已获得的成果不骄不躁,继续努力,奋力拼搏,早日将基础研究的成果应用于临床。

  医科院立即把下一步主攻目标锁定到新型冠状病毒全基因组测序上。为了加快测序进程,院所领导立即决定和华大基因组合作进行。作出这一决策已经是4月9日下午6∶00。正常工作的人们都已下班回家,而攻坚的科学家们却仍坚守岗位。双方领导和科技人员一个多小时内立即开会,讨论了测序的计划,分工并立下了军令状。要求科学家务必于晚上11∶00准备好所有病毒材料,并于当晚12∶00送往位于昌平的中科院华大公司。华大公司是我国完成人类基因组1%测序的权威机构。医科院的专家与华大的科学家们经过两个通宵的拼搏,36个小时完成了4个病毒株全基因组的序列测定测序。

  在病原体分离鉴定的同时,新型冠状病毒检测试剂的研制工作也在同步进行。科研人员不顾长期作战的紧张和辛劳,有时每天工作在16个小时以上。最后科研人员在一周内出色完成了任务。检测结果表明试剂对42例临床诊断为“非典”患者检测,40例呈阳性,准确率达95%以上;30例健康人群检测,全为阴性,准确率100%;这说明检测试剂特异、灵敏、快速,是理想实用的诊断试剂。也就是说,利用这一试剂可以在两小时之内确定“非典”。

  全基因组测序和试剂研制成功,使对“非典”的疾病控制扭转了被动局面,军事医学科学院副院长黄培堂做出如下评价:

  首先,全基因组序列测定完成,对最终确定“非典”病原体画上了句号。

  第二,它为研制诊断试剂提供了基础条件。

  第三,通过序列对比,可知病原体的毒株来源,为阻断病源进一步传播提供了条件。

  第四,为下一步开发疫苗和药物研制提供了基础。

  “非典”作为一个突发性事件,是一件不幸的事情。不过,通过它,如果有积极意义可以总结的话,它的突发流行,从另一个方面是一个考验。通过这次考验,我们取得了能够应对突发事件的应急反应能力,也锻炼了一支对未知病原体确认的能打硬仗的队伍。

  科研人员在这次事件中,表现出了不怕牺牲,勇敢拼搏,无私奉献的精神。他们作为研究者冒着生命危险,直面致人死命的病毒,毫不退缩;在攻关过程中,他们把人民群众的健康放在心头,不辞辛苦,每天工作在10多个小时;对于科学研究,他们甘得寂寞,力戒浮躁,团结合作,堪称典范。

  我们向参与“非典”攻坚战的科研人员们致敬!


 
编辑:宋方灿
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