2022年4月17日，“科普中國-我是科學(xué)家”第37期“健康的防線”演講現(xiàn)場，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所教授、研究員秦川，帶來演講《看不見的防疫一線》。
以下為秦川演講實錄：
2022.4.17 北京
大家好，我是秦川，來自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、北京協(xié)和醫(yī)學(xué)的醫(yī)學(xué)實驗動物研究所。
實驗動物是什么？廣義來說是拿來做科學(xué)實驗的動物，最多的是和生命科學(xué)打交道，我們對生命、疾病、藥物的基本認(rèn)知，很多都來自實驗動物。
而作為實驗動物學(xué)家，必須對動物有非常深入的了解，從宏觀到微觀都要清楚，連動物身上毛細(xì)血管怎么分布的都得知道。
下面這張圖就是我們平時示教的兩個標(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)。
實驗動物學(xué)家，對動物的了解要精確到毛細(xì)血管
學(xué)會這些有什么用呢？
舉個例子，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，這個受體在血管上。而作為實驗動物學(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，實驗動物還可以用來做成實驗動物模型，模擬人的疾病。
雖然很多動物和人類親緣上很近，但畢竟基因不同，因此人類會生的病，動物不一定會得。為了讓動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)到動物身上，讓動物人源化。動物表達(dá)了人的受體后，感染人類的病毒才能跟它結(jié)合，讓動物生病，展現(xiàn)出人類疾病的特質(zhì)。
說了這么多，那實驗動物學(xué)家的工作，跟大眾的生活有什么關(guān)系？其實關(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，前段時間已經(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，都有我們實驗室的貢獻(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，還需要實驗室里驗證。所以，我們從病人身上取了病料，感染模型動物，在動物身上看到了和人類似的癥狀后，又從動物身上分離病毒，再確認(rèn)這個分離出來的病毒，確實是新冠病毒。這樣一套實驗后，我們才能證實，是新冠病毒導(dǎo)致的疾病。
在這個過程中，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。從實驗室的角度，我們認(rèn)為新冠導(dǎo)致的是一個間質(zhì)性的肺炎，就把這個信息告訴了臨床醫(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，這對臨床診療也很有意義。
我們做的動物模型，確實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，得了新冠會怎么樣呢？還有，那時候季節(jié)性流感馬上要來了，流感疫苗要不要打？得了流感后，會不會就不得新冠呢？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，在實驗室中，我們看到有基礎(chǔ)病時，再感染新冠會導(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)，同時感染新冠和流感，會加重病情，因為一個感染上呼吸道，一個感染下呼吸道，會加重機(jī)體的損傷，這就是后來政府號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)總理到我們中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院檢查抗疫工作的時候說，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，早在克強(qiáng)總理來訪問前，我們團(tuán)隊已經(jīng)在實驗室一一地證實了各種途徑，而且通過了反復(fù)地測試。所以，我們很快就把報告遞交上去了。
結(jié)論是什么？飛沫、噴嚏會傳染。密切接觸傳播比飛沫的概率還要高，這是因為如果手部有病毒，摸了眼睛或者摳了鼻子，導(dǎo)致有損傷時，傳染效率會更高。氣溶膠也能傳，但是有限傳播，一定要長時間在一個密閉的且高濃度的環(huán)境，才會導(dǎo)致傳染。糞口是不會傳的，所以春耕施肥沒有問題。
我們另外一個工作，就是疫苗和藥物的評價。評價藥物時，我們先讓動物得病，用藥物去治療，有些藥物是抑制病毒的，有些是治療肺炎的，然后評價藥物的效果。評價疫苗時，我們先讓動物免疫，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。
那段時間，我們實驗室就成了一個華山論劍的道場了。各種疫苗、藥物，不斷地被送到我們這里，去測試有效性。當(dāng)然了，也是糾錯，不適合的馬上打回去重做，再做再來。就這樣，短短的時間里，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，國家部署的5條技術(shù)線路80%的疫苗，都在我們這里評價，國際上很多疫苗，包括輝瑞也是在我們實驗室測試的有效性。
可以說，這次新冠疫情，在動物模型這個領(lǐng)域，我們團(tuán)隊的速度是全球領(lǐng)先的。
怎么看出來的呢？我給大家講一個小故事。2020年2月底，世界衛(wèi)生組織（WHO）和全球做動物模型的科學(xué)家開了一個會。在會上，一開始做報告的科學(xué)家都在介紹構(gòu)思，探討用什么樣的動物來做模型比較好。但那時候，我們團(tuán)隊模型都已經(jīng)做完了，而且測試了方法學(xué)的正確性，所以輪到我來報告時，我就有點懵，心想這次難道是務(wù)虛會嗎？因為我那時候特別忙，一天工作18個小時，怕自己是不是會議通知沒看清楚，后來又看了一遍，發(fā)現(xiàn)沒問題，就按原計劃把我們的工作都講了。
這個時候全場科學(xué)家全沉默了，有幾十秒，不到一分鐘的時間。WHO的主持官員就說，今天的會可以到此結(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)時我們動物資源特別匱乏，只有二十多種，也不清楚哪種動物適合做模型，只能都測試一遍。那時候，我們度過了一段艱苦的奮斗時期，在生物安全的3級實驗室（做高致病微生物的實驗室），就幾個人去做實驗，前后歷時半年多才完成。
2003年非典，P3實驗室內(nèi)攻關(guān)
SARS的教訓(xùn)讓我們知道，我們必須有自己的動物模型儲備。從SARS到今天，將近20年，我們積累了一千多種動物模型資源，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。
正因為有了這20年的工作基礎(chǔ)，新冠來時，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，領(lǐng)導(dǎo)說武漢出現(xiàn)了一個類似SARS的傳染病，我們要有所準(zhǔn)備。因為我經(jīng)歷過SARS，它當(dāng)時8個月之后就突然沒了，所以心里的神經(jīng)一直繃著。聽到這個消息，因為第二天是元旦，我立刻打電話給實驗室處的高教授，讓他們把生物安全實驗室運行起來，就不要放假了，辛苦一些。等我開完會回去，課題組的人已經(jīng)就位了，我們就把動物資源翻出來，從中選擇合適的模型，再把儀器設(shè)備調(diào)試好、評估風(fēng)險、培訓(xùn)人員，1月7日我們就開始工作了。
新冠期間，P3實驗室內(nèi)攻關(guān)
從那天起，300天，我們每天工作都是18個小時。研究者們實驗結(jié)束后，晚上11、12點才能回到攻關(guān)的臨時辦公室，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。這個時候有年輕人就說，秦老師，我受不了了，真是干不動了，想連睡三天三夜。我同意了，我說這段時間我替他，沒想到我從實驗室一出來，他就在門口站著呢，他說怕睡了就起不來。
所以，這些做幕后實驗動物的人，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隊伍來，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。他們一定會比我們做得更好。
謝謝大家！
演講嘉賓秦川：《看不見的防疫一線》 | 拍攝：Vphoto
