回望幾十天艱苦卓絕的戰(zhàn)“疫”歷程，社區(qū)防控和醫(yī)學(xué)救治之外，科學(xué)研究同樣是一條重要戰(zhàn)線。在這條戰(zhàn)線上，確定病原、建立動(dòng)物模型，是開(kāi)展所有后續(xù)研究的“基礎(chǔ)工事”。

　　遞上軍令狀，50個(gè)小時(shí)拿出全部數(shù)據(jù)

　　1月2日，從武漢發(fā)來(lái)的不明原因肺炎患者的肺泡灌洗液樣本緊急運(yùn)抵北京。國(guó)家衛(wèi)生健康委向中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所等幾家單位下達(dá)任務(wù)，要求即刻展開(kāi)應(yīng)急科技攻關(guān)，啟動(dòng)背靠背病原學(xué)確證研究，找出導(dǎo)致不明原因肺炎疫情的“真兇”。

　　“面對(duì)新發(fā)突發(fā)傳染病，確定病原是展開(kāi)應(yīng)急科研工作的首要任務(wù)，不能確定病原，防控策略制定和應(yīng)急救治缺乏依據(jù)，后續(xù)診斷手段、治療藥物及疫苗研發(fā)都將無(wú)的放矢?！敝袊?guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所研究員、病原體鑒別實(shí)驗(yàn)室副主任任麗麗說(shuō)，此次國(guó)家衛(wèi)生健康委指定了4家平行檢測(cè)機(jī)構(gòu)，背靠背開(kāi)展病原鑒定工作，得出一致結(jié)論，才能作為確定病原的依據(jù)。

　　幾家單位開(kāi)始在這些樣本里抽絲剝繭，尋找可能存在的致病病原?！皫准覚z測(cè)單位拿到的是相同的樣本，來(lái)自相同的患者，目的就是看大家能否找到相同的答案。”任麗麗說(shuō)，病原所向中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院遞交了軍令狀，50個(gè)小時(shí)之內(nèi)，拿出樣本中可能存在的病原微生物的基因組數(shù)據(jù)。

　　“采用的是宏基因組測(cè)序分析技術(shù)，通過(guò)無(wú)偏移擴(kuò)增，來(lái)探查這些樣本中到底有哪些可能與疾病有關(guān)的病原?！比嘻慃愓f(shuō)，宏基因組技術(shù)是一種比較繁瑣復(fù)雜的基因測(cè)序技術(shù)，在樣本制備、測(cè)序方法選擇、數(shù)據(jù)分析等方面都有很高的技術(shù)要求，“優(yōu)勢(shì)是可以拿到大量的數(shù)據(jù)，只要能夠檢測(cè)出微生物，就能很好地拼接出它的基因組數(shù)據(jù)；劣勢(shì)是針對(duì)此類(lèi)病原發(fā)現(xiàn)應(yīng)急任務(wù)設(shè)計(jì)的完備方案比較累人，完成一次分析，需要研究人員約10個(gè)小時(shí)持續(xù)不間斷地建庫(kù)測(cè)序”。

　　“拿到樣本已是夜里，立即連夜在P3實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始處理樣本，提取核酸，開(kāi)始測(cè)序工作?！比嘻慃愓f(shuō)，為了在第一時(shí)間完成樣本的基因測(cè)序工作，所有參與項(xiàng)目的科研人員幾乎是幾十個(gè)小時(shí)沒(méi)合眼。

　　“每一個(gè)樣本的數(shù)據(jù)量都很大，在所有樣本的數(shù)據(jù)中都看到了同一種冠狀病毒的基因組序列，基于高質(zhì)量測(cè)序，直接就拼接出了這種冠狀病毒的全基因組序列，經(jīng)過(guò)深入分析，發(fā)現(xiàn)它是一種從未見(jiàn)感染過(guò)人類(lèi)的新型冠狀病毒?！比嘻慃惐硎?，從建庫(kù)、上機(jī)測(cè)序到下機(jī)數(shù)據(jù)分析，直到給出最終報(bào)告，全部在不到50個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。為確?；驍?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)還利用一代基因測(cè)序技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證，“我們提交的是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的病毒全基因組數(shù)據(jù)”。

　　任麗麗表示，人類(lèi)面對(duì)一種新的病原，不僅要知道它是什么，還要知道它的基因組特點(diǎn)是什么，“這種新發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒，它的每一段基因組序列與已知冠狀病毒有何差異，這些都要在報(bào)告中有詳細(xì)的分析”。

　　在國(guó)內(nèi)幾家科研單位的聯(lián)合攻關(guān)下，1月7日，病原檢測(cè)結(jié)果初步評(píng)估專(zhuān)家組組長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士徐建國(guó)向媒體表示，此次不明原因的病毒性肺炎病例的病原體初步判定為新型冠狀病毒。1月11日，國(guó)家衛(wèi)生健康委宣布，中國(guó)將與世界衛(wèi)生組織分享新型冠狀病毒基因序列信息，在中國(guó)首次分享的5株病毒基因組序列中，有1株是醫(yī)科院病原所提供的。

　　造成此次新發(fā)突發(fā)重大傳染病疫情的病原終于浮出水面。與17年前確認(rèn)SARS冠狀病毒耗時(shí)大半年不同，這種新型冠狀病毒的“落網(wǎng)”，只用了不到1周。2月11日，世界衛(wèi)生組織正式將這種新型冠狀病毒引起的疾病命名為“COVID-19”。

　　構(gòu)建動(dòng)物模型，突破實(shí)驗(yàn)室到臨床瓶頸

　　病原基本確認(rèn)后，后續(xù)科研攻關(guān)的方向隨之確定，構(gòu)建動(dòng)物模型成為所有科研工作的基礎(chǔ)。

　　基因測(cè)序顯示，新型冠狀病毒與SARS冠狀病毒具有很高的同源性?！拔覀兏鶕?jù)生物信息學(xué)與結(jié)構(gòu)生物學(xué)分析推測(cè)，新型冠狀病毒很可能與SARS冠狀病毒一樣，通過(guò)人ACE2蛋白入侵機(jī)體?！敝袊?guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所副所長(zhǎng)劉江寧說(shuō)，這一推測(cè)很快得到了科學(xué)研究的驗(yàn)證。

　　正是因?yàn)榉堑湟詠?lái)歷次傳染病動(dòng)物模型攻關(guān)中的積累，醫(yī)科院動(dòng)物模型科研團(tuán)隊(duì)在動(dòng)研所所長(zhǎng)秦川帶領(lǐng)下，1月10日完成了受體人源化小鼠、病原敏感SPF恒河猴、動(dòng)物模型特異的病原檢測(cè)試劑、生物安全條件下的表型高通量實(shí)時(shí)分析技術(shù)等一系列技術(shù)準(zhǔn)備。通過(guò)與中國(guó)疾控中心病毒病所及院內(nèi)相關(guān)所院合作，1月29日建立小鼠模型、2月14日建立恒河猴模型，2月18日率先通過(guò)科技部組織的專(zhuān)家鑒定，突破了疫苗和藥物從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。

　　劉江寧說(shuō)，此次應(yīng)急科研攻關(guān)能夠快速啟動(dòng)，得益于國(guó)家傳染病防治重大專(zhuān)項(xiàng)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程等長(zhǎng)期以來(lái)的資助和支持，使醫(yī)科院動(dòng)研所積累了“家底”，創(chuàng)建了現(xiàn)代化的突發(fā)傳染病動(dòng)物模型應(yīng)急研制體系，保存有這種特殊小鼠模型的種子，“否則可能貽誤戰(zhàn)機(jī)”。

　　SARS期間，醫(yī)科院動(dòng)研所成功研制了SARS冠狀病毒人源化受體轉(zhuǎn)基因小鼠模型。SARS疫情結(jié)束后，該所在繁衍保存少量SARS冠狀病毒人源化受體轉(zhuǎn)基因小鼠“種子”的同時(shí)，將更多的受精卵、胚胎等資源交由社會(huì)化液氮冷凍保存。

　　劉江寧說(shuō)，在相關(guān)科研中，使用量最大的是人源化受體轉(zhuǎn)基因小鼠模型。疫情發(fā)生后，科研團(tuán)隊(duì)立即響應(yīng)，一方面提取復(fù)蘇液氮冷凍保存的受精卵和胚胎，并進(jìn)行社會(huì)化繁育；一方面利用現(xiàn)有少量活體人源化轉(zhuǎn)基因小鼠“種子”展開(kāi)應(yīng)急科研攻關(guān)。

　　“生物安全實(shí)驗(yàn)室也是疫情防控的戰(zhàn)場(chǎng)，而且可能是最危險(xiǎn)的戰(zhàn)場(chǎng)。”劉江寧說(shuō)，構(gòu)建動(dòng)物模型的所有操作都要在P3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，科研人員要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)感染后的動(dòng)物進(jìn)行各種處理，感染、拍胸片、采樣、解剖，都會(huì)頻繁接觸高濃度的病毒，“生病的動(dòng)物行為焦躁，特別是猴子，一旦被抓傷、咬傷是很危險(xiǎn)的”。

　　劉江寧介紹，構(gòu)建動(dòng)物模型是一項(xiàng)探索性的工作，若選錯(cuò)了動(dòng)物，動(dòng)物模型失敗，整個(gè)科研攻關(guān)進(jìn)程都會(huì)被耽誤。因此，這是一項(xiàng)多種技術(shù)集成的工作，需要研發(fā)適合動(dòng)物的檢測(cè)試劑和分析技術(shù)。動(dòng)物模型研究是一個(gè)多專(zhuān)業(yè)聯(lián)合作戰(zhàn)的團(tuán)隊(duì)，包括實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、病理學(xué)、病毒學(xué)、免疫學(xué)、影像學(xué)、基因工程技術(shù)等各專(zhuān)業(yè)。

　　“我們也有遺憾，種子的數(shù)量還是太少。”劉江寧說(shuō)，社會(huì)化冷凍保存的資源，要過(guò)一段時(shí)間才能經(jīng)過(guò)繁育后大批量供應(yīng)。劉江寧建議，在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源這種戰(zhàn)略保障領(lǐng)域，我國(guó)應(yīng)建立國(guó)家中心，長(zhǎng)期穩(wěn)定地支持資源建設(shè)和創(chuàng)新，“資源決定了科研的深度和廣度，決定了疫苗和藥物轉(zhuǎn)化的效率，也決定了應(yīng)急科研的效率，這樣才能確保有備無(wú)患”。