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159msc.com:专访:抗疫期间,中科院武汉病毒研究所做了什么

2020-05-10 科技日报 陆成宽
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语音播报

  新冠肺炎疫情暴发以来,中科院武汉病毒所科研人员一直奋战在抗疫一线,承担了不少新冠肺炎防控科研攻关任务。但网络流传的 “新冠病毒源于人工合成”“病毒是从实验室泄露的”等谣言,也引发了社会各界的持续关注。

  为全面呈现武汉病毒所科研人员所做的疫情防控科技攻关工作,讲述他们在疫情防控科研攻关一线的故事,中国科学院武汉分院院长、武汉国家生物安全实验室主任袁志明和中国科学院武汉病毒研究所副所长关武祥接受了科技日报独家专访。

  去年12月30日开始全力攻关

  科技日报记者:武汉病毒所的新冠肺炎疫情科研攻关是从什么时候开始的?接到的第一项任务是什么?

  关武祥:武汉病毒所的新冠肺炎疫情科研攻关始于2019年12月30日。收到武汉市金银潭医院送来的不明原因肺炎相关样品后,研究所连夜组织优势队伍进行病原检测和鉴定工作,获得结果后迅速向有关部门做了汇报。

  科技日报记者:新冠肺炎疫情发生以来,武汉病毒所承担了哪些新冠肺炎防控科研攻关任务?这些任务的进展如何?

  关武祥:疫情发生以来,武汉病毒所有序开展了病毒分离鉴定、病原检测、抗病毒药物及疫苗研制、恢复期患者血浆的中和抗体效价评价、动物模型建立和致病机制研究等方面的科研攻关工作,为一线防控提供科技支撑,并取得积极进展。

  在病毒分离鉴定方面,病毒所连续攻关,获得病毒全基因组序列,分离得到病毒毒株、确定为新型冠状病毒并完成标准化入库。1月11日作为国家卫健委指定机构之一向世界卫生组织提交了病毒序列。

  在病毒检测方面,快速组织研发核酸和血清学检测技术和产品,与深圳联合医学科技有限公司合作研制了2019新冠病毒核酸检测试剂盒,已进入国家食品药品监督管理总局应急审批程序。与珠海丽珠试剂股份有限公司合作研发了2019新冠病毒血清学检测试剂盒,于3月14日通过国家药监局审批,获得医疗器械注册证。

  作为武汉市指定的机构之一,研究所参与了新冠肺炎病原学检测工作,自1月26日起累计检测疑似新冠肺炎病人咽拭子样本6500余人份。

  我们还与军事科学院军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心联合开展了上市药物、临床药物和候选药物的筛选和评价,发现磷酸氯喹、法匹拉韦等在体外细胞水平上能有效抑制2019新冠病毒的感染,正在进行其他药物的筛选与评价。

  同时,与国药集团中生公司合作开展全病毒灭活疫苗的研发,该疫苗已于4月12日获国家药监局批准开展临床试验。

  与国药集团中生公司合作,对部分恢复期患者的血浆进行了中和抗体效价评价,发现抗体效价可达1:640。合作单位在进一步评估后按程序开展了相关临床工作。

  在动物模型构建方面,已完成新冠肺炎恒河猴模型的建立,并通过科技部组织的新冠肺炎动物模型的评估,认为该模型构建成功,可用于致病机制、传播途径的相关研究,为病毒的疫苗和药物评价提供了重要平台。

  科技日报记者:作为一个病毒研究机构,以前的病毒研究经验对此次疫情攻关有什么帮助?

  关武祥:早在2003年SARS暴发时期,国家就部署了武汉病毒所承担的武汉国家生物安全实验室建设任务。病毒所聚焦医学病毒特别是高致病性病毒的研究,开展了多种病毒的基础研究和防控技术研发,这些工作为应对新发突发传染病奠定了基础,形成了储备。

  特别是病毒所相关科研团队已研究冠状病毒十几年之久,储备有适用于冠状病毒科的通用核酸检测方法、针对SARS样冠状病毒的通用核酸和抗体检测方法、病毒分离和培养方法等,这些方法在这次疫情早期病原鉴定工作中发挥了重要作用。

  科技日报记者:基于对冠状病毒多年的研究,能否预测到新型冠状病毒暴发?

  关武祥:2003年SARS暴发之后,我国完善了传染病监测体系,通过重大传染病专项的支持,传染病防控能力得到进一步增强。现有的体系主要针对传染病监测与预警,目前还无法实现主动预测。

  病毒暴发流行的预测是世界性难题,很难预测。人类对大自然存在的病毒及其发生发展、传播和致病的规律等认识还不够。

  要实现传染病从目前的被动预警到主动预测阶段,需要一批能坐冷板凳坚持做基础研究和技术研发的科研人员。开展野生动物携带病毒长期监测与本底调查,是监测可能出现的传染病的重要内容之一。

  凝练形成12个科研攻关团队

  科技日报记者:当前,病毒所有多少个团队在承担新冠肺炎防控科研攻关任务?这些团队具体做什么工作?

  关武祥:随着疫情的发展,根据承担的任务,研究所集中优势力量,打破学科组设置,经过统一部署,凝练形成了12个科研攻关团队,共120余人,主要开展病原学检测(近20人)、病毒监测(近20人)、药物筛选(17人)等工作;

  6个支撑团队共40余人为科研工作提供保障,其中国家病毒资源库承担2019新冠病毒样本的收集和标准化入库工作,生物安全3级(P3)实验室、生物安全4级(P4)实验室主要负责实验室的正常运转和科研人员的安全防护等,分析测试中心和实验动物中心分别负责各项大型仪器分析测试工作和提供实验动物保障等。

  科技日报记者:这些科研攻关人员每天的工作状态是怎样的?

  关武祥:从疫情发生到现在,武汉病毒所的科技工作者一直战斗在抗疫第一线。他们主动放弃春节假期,克服生活不便等重重困难,全力以赴做好新冠肺炎科技攻关。

  科研人员在实验室的单次工作时间长达5~6小时,期间无法进食、喝水或上厕所,加上准备和数据处理的时间,平均每天工作时间约10~12小时。为了高效利用设施机时,多个团队轮流进入小洪山和郑店园区P3实验室开展攻关活动;样本量较大的病原学检测团队则是分成两组,在P3和P2实验室轮转。

  比如,我们的2019新冠肺炎病原学检测团队。由于研究所新冠肺炎病原学检测团队成员较少,不能满足大量样本的检测需求。一时间,研究所多位青年党员主动请缨,希望参与到病原学检测中。

  P4实验室做了哪些工作

  科技日报记者:能特别介绍一下P4实验室的科研攻关任务和进展吗?

  袁志明:P4实验室是武汉国家生物安全实验室的一部分。武汉国家生物安全实验室包含一个P4实验室和两个P3实验室,这三个实验室和武汉病毒所的多个P2实验室、普通实验室、实验动物设施及相关配套设施等共同构成了生物安全实验室团簇平台。

  自2019年12月30日收到武汉市不明原因肺炎样品,随后成功分离得到2019新冠病毒以来,武汉国家生物安全实验室紧急启动了2019新冠病毒研究的实验室能力认可和实验活动资格申请工作,获得了2019新冠病毒的细胞培养、啮齿类动物感染和非人灵长类动物感染操作的活动资格,保证实验室合法合规地开展相关研究工作。

  同时,研究所科学研究伦理审查委员会和实验动物管理工作委员会按程序对动物实验的开展进行审批、管理、监督和审查,保障实验过程中的动物福利。

  自此,武汉国家生物安全实验室全面开展2019新冠病毒的纯化增殖、恢复期患者血浆的中和抗体效价评价、消毒剂效果评价、非人灵长类动物模型建立和抗病毒药物评价、灭活疫苗研制和动物保护试验等工作。

  目前,建立了病毒增殖和灭活的标准工艺,完成了新型消毒剂的研制和对2019新冠病毒的杀灭活性评价,建立了恒河猴动物感染模型,开展了候选抗病毒药物和灭活疫苗的评价工作。动物模型的建立,为研究病毒感染,以及开展其他候选抗病毒药物和新型疫苗效果评价提供了重要基础条件。

  层层关卡确保病毒不泄露

  科技日报记者:作为生物安全防护等级最高的实验室,研究人员进入和退出P4实验室时分别要采取哪些防护措施?

  袁志明:所有在P4实验室进行实验操作的科研人员必须经过系统的理论和实际操作培训,还需通过年度生理和心理健康评估。获得上岗资格后,经实验室主任同意才能获准进入实验室。

  科研人员每次进入实验室前,生物安全人员须确认其基本身体状况(血压、体温等)正常,符合实验操作需要。在具体操作过程中,具有资格并获得授权的实验人员才能通过门禁系统进入P4环廊,查看实验室运行状态,填写《实验室人员进出登记表》,并通知监控中心。

  随后,实验人员再次通过门禁系统进入实验室第一更衣间,脱掉个人衣物,更换一次性内防护服,检查正压防护服的状态,然后穿上正压防护服,连接呼吸供气软管。完成以上步骤后,通过化学淋浴间进入核心实验室开展工作。

  为确保生物安全和生物安保,实验室要求同一时间工作人员不得少于两人,任何人都不能独自进入实验室工作。

  科研人员一般按照进入路线原路退出实验室。退出前,须在化学淋浴间进行化学消毒剂消毒和清水冲洗,对正压防护服进行彻底消毒。脱掉内防护服后,所有人员必须进行卫生淋浴,然后穿上自己的衣服,退出实验室,填写《实验室人员进出登记表》,一次实验活动便完成了。

  在实验室内部,科研人员与外界的所有联系均通过监控中心完成,如有任何异常情况发生,会第一时间联系监控中心。当有实验活动时,监控中心会全程配备生物安全、生物安保及设备保障人员,确保有能力处理各类应急事件。

  科技日报记者:在防止实验室病毒外流方面,P4实验室有哪些独特的防护技术和措施?

  袁志明:武汉P4实验室的核心部分被不锈钢制围护墙体整体包围,形成“盒中盒”结构。核心实验室围护结构可保证足够的结构强度和密封性,形成静态密封。

  实验室动态密封采用负压技术保证各功能区之间严格有序的压差梯度,从而有效防止被传染性病原微生物污染的空气向污染概率低的区域及外环境扩散。

  对于实验室排出的气体,采用两级高效过滤器过滤后排放,确保实验室排气安全;实验室的废水,经污水处理系统高温处理后排放;实验室内的污染废弃物,经过双扉高压灭菌器高温高压处理后,安全移出,并交具备相应资质的医疗废物集中处置单位处理。

  人员经过进出通道时,采用化学淋浴装置对实验人员的正压防护服进行化学消毒处理,确保进出通道的安全。经上述各项技术防护措施,确保了实验室内的病毒无法逃逸。

  实验室不仅拥有高标准的生物安全设施,还建立了严格的生物安全管理体系,包括科研项目、人员、实验动物、废弃物处理、感染性材料管理等一系列程序文件和标准操作手册等,确保实验室安全高效运行。

  实验室的物理设施每年须接受第三方机构检测,实验室的运行须接受中国合格评定国家认可委员会监督评审和国家相关部门年度检查。

  科技日报记者:对2019新冠病毒的研究需要长期持续开展,后续将开展什么工作?

  关武祥:研究所将继续面向快速处置与应急在科技方面的迫切需求,围绕病原检测、抗病毒药物及疫苗研制、恢复期患者血浆的中和抗体效价评价、动物模型和致病机制研究等方面开展科研攻关。

  面向传染病防控的长期需求,研究所将继续开展生物安全领域和公共卫生领域的基础研究和防控技术的研发,为维护生物安全提供科技支撑和决策咨询。

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