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携手科技合作,应对全球挑战

来源:中关村论坛 发布时间:2020-09-28

我希望我们的生活变得富足、健康,生活条件不断改善,希望我们的子孙后代生活得更好,但是不论我们如何期待,改善并不会凭空而来。相反,改善源于改变,他们源于创新,而创新可以改变一个社会,创新助力我们开辟新领域,从而催生更多的创新成果,就像连锁反应。

 

一个例子就是,计算机网络构成的全球网络,也就是我们耳熟能详的互联网,互联网最早用于全球交流,之后开始用于信息存储和检索,虽然后来又进一步用于网上的百科、购物、交易、银行业务、社交媒体和游戏等等,时至今日,互联网已经成为网络世界的中坚力量,现在已经和我们的现实世界密不可分,接下来我们谈谈新冠肺炎,证明这种疾病非常难控制,为了打破新冠肺炎的传染链,我们不得不在全国范围内进行封锁和社交隔离,我们不得不戴起口罩,这样一来这些措施又迫使人们进一步改变我们的生活和工作的方式,比如说企业,不得不在虚拟的办公室办公,不得不重新评估其对办公地产的需求,他们不得不放弃面对面的会议,放弃大量的商务旅行,这种大规模的创新变化很有可能会改写人类的未来。

 

我并没有资格和形势预测未来,但我想就新冠肺炎对医疗保健行业可能产生的影响来发表一下个人的看法,或,首先我们来谈谈病毒的两个特点,正是这两个特点,使得这两个病毒变得非常危险,第一个特点就是,很多的新冠肺炎感染者并没有任何症状,正因为如此他们会不知不觉传染他人,第二个他的成因尚不明确,少数人群非常脆弱非常易感,他们每一个系统会对感染过渡,从而导致严重的炎症和健康组织的附带损伤,尤其是肺部。病毒会通过血管进行渗漏,通过组织细胞渗透到人体组织当中,然后形成血栓,对于尤其是一些弱势群体,像老年人、男性和肥胖患者,这样的影响可能是知名的。

 

接下来我们谈谈如何识别哪些人感染了新冠肺炎。我们可以使用聚合酶链反应,或者PRC监测等方法,这种证明是非常行之有效和高度灵敏的检测方法,也就是说我们首先提取病毒基因,通过酶在热冷循环中扩增,再加入荧光核酸酐,之后用激光来检测扩增后的产物。但是这种设备是非常高度专业化的,它有很多很多的操作要求,也需要有经验的技术人员,所以一般来讲这些测试都是在大型的集中测试设施上进行的,即使是这样,他们也很难去扩大规模进行检测来满足目前大量需求的测试。

 

此外,因为运行测试所需要的时间和样本收集物处理对物流的要求等等,对于那些无症状的宿主传播的高传染性疾病来讲,他的时间实在是太长了,英国大概有5000万人口,目前每天有20多万人在测试,人们可能需要开车100英里左右去到测试中心,而且可能甚至在2天3天之后才能得到结果,所有这些其实都限制者我们在新冠检测和新冠疫情控制方面的努力,当然它也推动了新一波创新诊断技术的发展,对于这种创新诊断而言,我们可以在现场进行快速测试,比如说像养老院、餐饮设施或者机场。

 

现在,我们使用了新的设备,我们可以把病毒基因放在捕获的石墨烯场效应晶体管上,并用电信号进行检测,可以检测完整的病毒而不是基因序列,比如病毒放在碳纳米管的阵列上,并通过拉慢光谱将其特征振动进行识别。另外,病毒是一种捕获的抗体涂布的株状物,所以可以通过全息显微镜,可以通过株状物的直径变换进行检测,前后只需要20秒,这些测试的可靠性当然还有待观察,我们目前尚不知什么时候可以进行量产,但是令人兴奋的是,这些创新和已经给测试领域带来巨大的推动,快速和平价的病毒诊断方法也可以帮助我们打破一些其他的,比如说像普通感冒和季节流感等带来的挑战,和其他病毒带来的传播链。

 

类似的也还有,包括一些非洲猪瘟、鸡瘟病毒、口蹄疫等动物疾病的检测,这个测试也可以用于细菌和真菌感染,包括快速识别那些携带了耐甲氧锡林金黄色葡萄球细菌的人,甲氧锡林金黄色葡萄球细菌简称MRSA,现在我们谈一谈怎么保护弱势群体。

 

但我首先需要解释一下,免疫系统是如何应对SARS—CoV2的感染的,该病毒有一个尖头蛋白,可以通过SER受体将病毒与细胞对合,这种受体不仅存在于鼻子内侧细胞、咽喉和肺部,还存在心脏、肠道和血管壁,一旦附着在细胞,病毒就会进入细胞,并进行繁殖,甚至破坏和杀死细胞。那么受到感染的细胞不会悄悄地死去,他们会分泌小蛋白细胞因子,激活人体细胞的抗病毒,这就是一种炎症的防御体系,这是一种先天性免疫的机制,他并不是SARS—CoV2所有的,它有助于保护我们免受许多不同的病毒感染。细胞因子还能激活我们的适应性免疫系统,这就是SARS—CoV2特有的,适应性免疫系统有两个武器,一个武器是B细胞,能制造出识别病毒的抗体,抗体可以与病毒蛋白结合,可以阻止病毒与宿主细胞结合,还可以引导免疫系统攻击和消耗病毒。适应性的另一个分支是以T细胞为代表的,T细胞从病毒蛋白碎片中可以识别被感染的细胞,病毒蛋白是被释放到感染细胞表面的,他们会杀死任何他们能够识别的细胞。抗体和T细胞对病毒感染、病毒细胞的作用,接下来会引发局部炎症,在多数情况下先天性和适应性免疫系统会清除病毒,除了处理现有的感染问题,适应性免疫系统还对病毒产生了超越T细胞的一些作用,他们其实都是通过接触相同的病毒而重新激活,并且有助于人类去预防未来的一些感染。

 

对于弱势群体来说,这是那些用于防御失控病毒的炎症反应,虽然使用消炎药,确实给住院病人带来了一些好处,但是存在着一定危险,也就是相同药物也有可能会抑制对病毒的防御能力,或以后的细菌感染的机会,对于弱势群体来讲,最好的解决方案可能还是依靠被感染人的免疫力,随着疫苗接种计划的成功,弱势群体可以通过群体免疫力得到保护,无论他们是否接种了疫苗。

 

现在基于现有的技术已经开发出了几种不同的疫苗,比如说用醇化的病毒蛋白进行免疫,也可以通过使用化学灭活的病毒复制重组,此外新冠肺炎也加速了很多创新方法的开发,比如说RNA疫苗,在这些疫苗当中,核糖核酸分子会包裹病毒蛋白,这样的分子会以纳米粒子传递给细胞,从而指导病毒蛋白的产生,这就模仿了病毒感染的过程,并引发对病毒的强烈的肢体免疫反应。

 

RNA疫苗比传统疫苗生产更快,成本更底,并且能够进一步创新,而且只需要很少的剂量,这些疫苗对于新冠肺炎的效果如何还有待观察,还要通过观察看看如何更加简单、平价而且迅速地制造出我们需要的数十亿的剂量,但是这些创新已经影响到了疫苗的快速研发,能够帮我们更好地预防人类以及动物的一些其他的传染病、流行病和大流行病。可能十年后当我们再回头看的时候我们会发现,新冠肺炎和随之而来的创新浪潮,其实为全世界指明了更好的方向,即使不是为我们自己实现的,但至少为我们的后代实现,谢谢。

 

-以上内容整理自现场速记,未与嘉宾本人核实-

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