2022年4月17日，“科普中國(guó)-我是科學(xué)家”第37期“健康的防線”演講現(xiàn)場(chǎng)，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所教授、研究員秦川，帶來演講《看不見的防疫一線》。
以下為秦川演講實(shí)錄：
2022.4.17 北京
大家好，我是秦川，來自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、北京協(xié)和醫(yī)學(xué)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是什么？廣義來說是拿來做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物，最多的是和生命科學(xué)打交道，我們對(duì)生命、疾病、藥物的基本認(rèn)知，很多都來自實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
而作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)家，必須對(duì)動(dòng)物有非常深入的了解，從宏觀到微觀都要清楚，連動(dòng)物身上毛細(xì)血管怎么分布的都得知道。
下面這張圖就是我們平時(shí)示教的兩個(gè)標(biāo)本。紅顏色的都是毛細(xì)血管，能清楚地看到毛細(xì)血管的分布網(wǎng)絡(luò)。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)家，對(duì)動(dòng)物的了解要精確到毛細(xì)血管
學(xué)會(huì)這些有什么用呢？
舉個(gè)例子，這次新冠病毒感染，在機(jī)體中主要的受體叫血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2），顧名思義，這個(gè)受體在血管上。而作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)家，我們知道這種受體80%分布在肺里，剩下20%分布在身體的其他部位，這也就能解釋臨床上看到的：主要人群是肺炎癥狀，也有人出現(xiàn)頭部、腹部疼痛。
除了能做基礎(chǔ)的生命研究之外，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物還可以用來做成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，模擬人的疾病。
雖然很多動(dòng)物和人類親緣上很近，但畢竟基因不同，因此人類會(huì)生的病，動(dòng)物不一定會(huì)得。為了讓動(dòng)物模型模擬人的疾病，現(xiàn)在有一些生物技術(shù)手段，把人的受體轉(zhuǎn)到動(dòng)物身上，讓動(dòng)物人源化。動(dòng)物表達(dá)了人的受體后，感染人類的病毒才能跟它結(jié)合，讓動(dòng)物生病，展現(xiàn)出人類疾病的特質(zhì)。
說了這么多，那實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)家的工作，跟大眾的生活有什么關(guān)系？其實(shí)關(guān)系非常密切。我們知道新冠疫情期間，衛(wèi)健委發(fā)布了很多版診療手冊(cè)，前段時(shí)間已經(jīng)到第9版了，第1版沒有我們的痕跡，但從第2版到第7版，都有我們實(shí)驗(yàn)室的貢獻(xiàn)。
我們具體都做了什么？
第一步：疑犯變真兇。發(fā)現(xiàn)了新冠病毒，并不能證明它就是導(dǎo)致肺炎的元兇，還需要實(shí)驗(yàn)室里驗(yàn)證。所以，我們從病人身上取了病料，感染模型動(dòng)物，在動(dòng)物身上看到了和人類似的癥狀后，又從動(dòng)物身上分離病毒，再確認(rèn)這個(gè)分離出來的病毒，確實(shí)是新冠病毒。這樣一套實(shí)驗(yàn)后，我們才能證實(shí)，是新冠病毒導(dǎo)致的疾病。
在這個(gè)過程中，我們也發(fā)現(xiàn)了很多有助于臨床救治的內(nèi)容。比如，肺炎有大葉性肺炎，有小葉性肺炎，還有間質(zhì)性肺炎，這些肺炎的治療方式不一樣。從實(shí)驗(yàn)室的角度，我們認(rèn)為新冠導(dǎo)致的是一個(gè)間質(zhì)性的肺炎，就把這個(gè)信息告訴了臨床醫(yī)生。此外，我們還發(fā)現(xiàn)了新冠病毒感染后，機(jī)體免疫細(xì)胞的反應(yīng)機(jī)制，這對(duì)臨床診療也很有意義。
我們做的動(dòng)物模型，確實(shí)能很好地反映出人被感染的過程。但這還不夠。
在新冠疫情的死亡病例中，我們看到很多人是有基礎(chǔ)病的，高血壓、心血管系統(tǒng)疾病、糖尿病、老年癡呆、腫瘤，這些有基礎(chǔ)病的人，得了新冠會(huì)怎么樣呢？還有，那時(shí)候季節(jié)性流感馬上要來了，流感疫苗要不要打？得了流感后，會(huì)不會(huì)就不得新冠呢？為了研究這些問題，我們又做了共病模型，去模擬患有基礎(chǔ)病的人。
通過共病模型，在實(shí)驗(yàn)室中，我們看到有基礎(chǔ)病時(shí)，再感染新冠會(huì)導(dǎo)致病程如何發(fā)展，把可能發(fā)生的臨床問題，轉(zhuǎn)化為臨床救治方案，建議這些病人床旁邊應(yīng)該放什么搶救藥，比如傳導(dǎo)系統(tǒng)的藥、胰島素類的藥、降低免疫反應(yīng)的藥等等。我們還發(fā)現(xiàn)，同時(shí)感染新冠和流感，會(huì)加重病情，因?yàn)橐粋€(gè)感染上呼吸道，一個(gè)感染下呼吸道，會(huì)加重機(jī)體的損傷，這就是后來政府號(hào)召大家去打流感疫苗的原因。
當(dāng)然，除了這些問題，我們還研究了大家都非常關(guān)心的——傳播機(jī)制。
在新冠早期，有各種疑惑：這個(gè)病毒傳不傳染？怎么傳？飛沫傳不傳？密切接觸、氣溶膠、結(jié)膜傳不傳？2019年冬天發(fā)生的疫情，馬上農(nóng)民要春耕了，施肥的時(shí)候糞口傳不傳？這都是公眾非常關(guān)注的問題。
2020年2月份，李克強(qiáng)總理到我們中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院檢查抗疫工作的時(shí)候說，科學(xué)家要解決老百姓關(guān)心的問題，要求我們調(diào)查清楚傳播途徑。
但其實(shí)，早在克強(qiáng)總理來訪問前，我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室一一地證實(shí)了各種途徑，而且通過了反復(fù)地測(cè)試。所以，我們很快就把報(bào)告遞交上去了。
結(jié)論是什么？飛沫、噴嚏會(huì)傳染。密切接觸傳播比飛沫的概率還要高，這是因?yàn)槿绻植坑胁《?，摸了眼睛或者摳了鼻子，?dǎo)致有損傷時(shí)，傳染效率會(huì)更高。氣溶膠也能傳，但是有限傳播，一定要長(zhǎng)時(shí)間在一個(gè)密閉的且高濃度的環(huán)境，才會(huì)導(dǎo)致傳染。糞口是不會(huì)傳的，所以春耕施肥沒有問題。
我們另外一個(gè)工作，就是疫苗和藥物的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)藥物時(shí)，我們先讓動(dòng)物得病，用藥物去治療，有些藥物是抑制病毒的，有些是治療肺炎的，然后評(píng)價(jià)藥物的效果。評(píng)價(jià)疫苗時(shí)，我們先讓動(dòng)物免疫，產(chǎn)生抗體之后，再用病毒攻擊它，看疫苗是否有保護(hù)作用，能否減輕重癥。
那段時(shí)間，我們實(shí)驗(yàn)室就成了一個(gè)華山論劍的道場(chǎng)了。各種疫苗、藥物，不斷地被送到我們這里，去測(cè)試有效性。當(dāng)然了，也是糾錯(cuò)，不適合的馬上打回去重做，再做再來。就這樣，短短的時(shí)間里，我們看到了企業(yè)能力光速的提升，也很快就找到了走向臨床的疫苗和藥物。當(dāng)時(shí)，國(guó)家部署的5條技術(shù)線路80%的疫苗，都在我們這里評(píng)價(jià)，國(guó)際上很多疫苗，包括輝瑞也是在我們實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的有效性。
可以說，這次新冠疫情，在動(dòng)物模型這個(gè)領(lǐng)域，我們團(tuán)隊(duì)的速度是全球領(lǐng)先的。
怎么看出來的呢？我給大家講一個(gè)小故事。2020年2月底，世界衛(wèi)生組織（WHO）和全球做動(dòng)物模型的科學(xué)家開了一個(gè)會(huì)。在會(huì)上，一開始做報(bào)告的科學(xué)家都在介紹構(gòu)思，探討用什么樣的動(dòng)物來做模型比較好。但那時(shí)候，我們團(tuán)隊(duì)模型都已經(jīng)做完了，而且測(cè)試了方法學(xué)的正確性，所以輪到我來報(bào)告時(shí)，我就有點(diǎn)懵，心想這次難道是務(wù)虛會(huì)嗎？因?yàn)槲夷菚r(shí)候特別忙，一天工作18個(gè)小時(shí)，怕自己是不是會(huì)議通知沒看清楚，后來又看了一遍，發(fā)現(xiàn)沒問題，就按原計(jì)劃把我們的工作都講了。
這個(gè)時(shí)候全場(chǎng)科學(xué)家全沉默了，有幾十秒，不到一分鐘的時(shí)間。WHO的主持官員就說，今天的會(huì)可以到此結(jié)束了。當(dāng)然，后來我們也把方法學(xué)、模型提供給全世界的科學(xué)家，讓他們也能使用。
WHO會(huì)議：被譽(yù)為不可思議的成果
為什么我們能做得這么快？
這要回溯到2003年SARS,當(dāng)時(shí)我們動(dòng)物資源特別匱乏，只有二十多種，也不清楚哪種動(dòng)物適合做模型，只能都測(cè)試一遍。那時(shí)候，我們度過了一段艱苦的奮斗時(shí)期，在生物安全的3級(jí)實(shí)驗(yàn)室（做高致病微生物的實(shí)驗(yàn)室），就幾個(gè)人去做實(shí)驗(yàn)，前后歷時(shí)半年多才完成。
2003年非典，P3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)攻關(guān)
SARS的教訓(xùn)讓我們知道，我們必須有自己的動(dòng)物模型儲(chǔ)備。從SARS到今天，將近20年，我們積累了一千多種動(dòng)物模型資源，從心血管系統(tǒng)疾病，到代謝疾病，再到神經(jīng)退行性病變，只要人群中高發(fā)的病，我們都建立了模型。這些精準(zhǔn)模型，能模擬人的各種疾病，為制藥、疫苗、病理提供了非常重要的支撐。
正因?yàn)橛辛诉@20年的工作基礎(chǔ)，新冠來時(shí)，我們反應(yīng)就快多了。
2019年12月31日，我在醫(yī)學(xué)科學(xué)院開會(huì)，領(lǐng)導(dǎo)說武漢出現(xiàn)了一個(gè)類似SARS的傳染病，我們要有所準(zhǔn)備。因?yàn)槲医?jīng)歷過SARS，它當(dāng)時(shí)8個(gè)月之后就突然沒了，所以心里的神經(jīng)一直繃著。聽到這個(gè)消息，因?yàn)榈诙焓窃?，我立刻打電話給實(shí)驗(yàn)室處的高教授，讓他們把生物安全實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行起來，就不要放假了，辛苦一些。等我開完會(huì)回去，課題組的人已經(jīng)就位了，我們就把動(dòng)物資源翻出來，從中選擇合適的模型，再把儀器設(shè)備調(diào)試好、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)、培訓(xùn)人員，1月7日我們就開始工作了。
新冠期間，P3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)攻關(guān)
從那天起，300天，我們每天工作都是18個(gè)小時(shí)。研究者們實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，晚上11、12點(diǎn)才能回到攻關(guān)的臨時(shí)辦公室，分析一天之中的問題，再討論解決方案。往往離開都是深夜或者凌晨，在這時(shí)候，我們聽見了雪的聲音，雪在夜里也出聲，它不是靜的，花也是有聲音的，噼啪啪啪地開花。
這樣度過了300天。這個(gè)時(shí)候有年輕人就說，秦老師，我受不了了，真是干不動(dòng)了，想連睡三天三夜。我同意了，我說這段時(shí)間我替他，沒想到我從實(shí)驗(yàn)室一出來，他就在門口站著呢，他說怕睡了就起不來。
所以，這些做幕后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的人，不只是在解決科學(xué)問題，他們也真的是勇士，是英雄。
今天在場(chǎng)的，也有一些做生命科學(xué)研究的同學(xué)，希望你們加入到這個(gè)隊(duì)伍來，雖然我們是幕后，但這份工作的意義真的非常大，我也相信，年輕人一定能把我們的工作傳承下去，把醫(yī)學(xué)創(chuàng)新的地基夯實(shí)。他們一定會(huì)比我們做得更好。
謝謝大家！
演講嘉賓秦川：《看不見的防疫一線》 | 拍攝：Vphoto
