——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
近日,國(guó)內(nèi)多地出現(xiàn)新型冠狀病毒感染肺炎病例。此次事件引發(fā)科技界思考。
“目前,我們應(yīng)對(duì)傳染病的策略基本上是被動(dòng)的。在傳染病疫情發(fā)生之后,分離鑒定可疑微生物,確定病原體,而后展開傳染源、動(dòng)物宿主、傳播途徑、診斷治療等研究。這樣一來(lái),治療預(yù)防肯定跑在傳染病的后面,這是‘馬后炮’?!?月17日,在以“病原組國(guó)家大數(shù)據(jù)與生物安全”為主題的香山科學(xué)會(huì)議第673次學(xué)術(shù)討論會(huì)上,中國(guó)工程院院士、中國(guó)疾病預(yù)防控制中心研究員徐建國(guó)如是說(shuō)。
新型冠狀病毒尚無(wú)相似數(shù)據(jù)案例
此次在武漢發(fā)現(xiàn)的新型冠狀病毒,其基因組測(cè)序工作在1月10日已經(jīng)完成,序列已在網(wǎng)上公開。遺憾的是,目前已有的基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中,沒(méi)有與之相似、相近的數(shù)據(jù)案例。
為了把“馬后炮”變成“馬前炮”,徐建國(guó)提出“反向病原學(xué)”。
即首先發(fā)現(xiàn)、分離、命名新的微生物,評(píng)估其潛在致病性,提出未來(lái)可能引起突發(fā)傳染病疫情的微生物目錄,在此基礎(chǔ)上研究檢測(cè)、診斷、治療、防控的措施,從而預(yù)防發(fā)生或早期撲滅疫情。
“過(guò)去的教科書說(shuō),大部分微生物在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)了。錯(cuò)!人類目前分離出的病毒和細(xì)菌,還不到其全部種類的1%?!毙旖▏?guó)說(shuō),西班牙科學(xué)家估計(jì)世界上存在1012種原核生物,其中主要是細(xì)菌。而學(xué)術(shù)界正式命名的細(xì)菌只有15000種左右,約是其總量的一億分之一。
因此,參會(huì)專家呼吁,建立病原組國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù),將樣本的分離部位、發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)、種類等數(shù)據(jù)信息及基因組數(shù)據(jù)等全都錄入庫(kù)中,以便在出現(xiàn)新疫情時(shí),快速溯源、鑒定。
“冠狀病毒在蝙蝠體內(nèi)最多,大家猜測(cè)是由蝙蝠傳染的,可蝙蝠與人類活動(dòng)相隔較遠(yuǎn),很有可能存在中間宿主,但沒(méi)有線索,研究起來(lái)更不容易?!北本┗ご髮W(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)童貽剛告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
野生動(dòng)物攜帶太多未知病原
童貽剛介紹,隨著人類活動(dòng)范圍不斷擴(kuò)大,擠占了野生動(dòng)物的原始生存環(huán)境,它們不得不到人類活動(dòng)密集的地方。同時(shí),越來(lái)越多的人消費(fèi)各種野味和飼養(yǎng)寵物。這就導(dǎo)致人類跟野生動(dòng)物、媒介動(dòng)物接觸的機(jī)會(huì)不斷增多。
“對(duì)野生動(dòng)物來(lái)說(shuō),有些細(xì)菌是它的正常菌群。例如,禿鷲體內(nèi)有大量產(chǎn)氣莢膜梭菌,因?yàn)樗运朗?,需要借助類似的?xì)菌幫助消化,但對(duì)人類而言,產(chǎn)氣莢膜梭菌成了烈性病原體?!毙旖▏?guó)說(shuō),像禿鷲、旱獺等野生動(dòng)物,每種可以攜帶約400~800種細(xì)菌,其中至少有40~50種細(xì)菌是人類已知的致病菌。
其實(shí)每一種野生動(dòng)物身上都攜帶自己的病毒,這些病毒在一般情況下不會(huì)感染其他物種?!暗捎诓《镜亩鄻有詷O其復(fù)雜且持續(xù)變異,一些特定的基因突變會(huì)導(dǎo)致病毒跨種傳播。一旦動(dòng)物病毒突破物種屏障,就可能產(chǎn)生新的疫情?!蓖O剛說(shuō)。
建設(shè)國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)難在哪兒
目前,我國(guó)的病原組數(shù)據(jù)庫(kù)都是以病原種類或研究單位為基礎(chǔ)建立的,比較零散,沒(méi)有國(guó)家層面統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)。
中科院微生物研究所研究員朱寶利介紹,建設(shè)病原組國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù),整體思路分為三個(gè)層面。首先是病原體的分離培養(yǎng)和保存。其次,在此基礎(chǔ)上,對(duì)病原體的致病性、耐藥性等表型進(jìn)行鑒定,并對(duì)其基因組進(jìn)行測(cè)定。最后,要將病原體的基因型與表型對(duì)應(yīng)分析,達(dá)到通過(guò)基因組序列確認(rèn)病原體致病性、耐藥性、來(lái)源的目的,從而實(shí)現(xiàn)傳染病的早期預(yù)警和預(yù)防,為國(guó)家生物安全提供全面保障。
目前,建設(shè)病原組國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù),存在兩大難點(diǎn)。
首先是樣本和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題?!安《?、細(xì)菌等分離出來(lái)后,其分離部位、地點(diǎn)、環(huán)境信息、測(cè)定機(jī)器的型號(hào)、測(cè)定量等信息也都要記錄下來(lái),這很復(fù)雜。如何保證錄入的數(shù)據(jù)有效,是接下來(lái)需要思考的?!敝鞂毨f(shuō)。
另一難點(diǎn)是樣本量的問(wèn)題。朱寶利舉例,“像引起腹瀉的沙門氏菌,分離后有2600多個(gè)血清型,即使將所有血清型的基因序列都測(cè)定了,也不能代表這種菌。因?yàn)榧词故峭粋€(gè)基因型,其基因組信息也不一樣”。因此,究竟需要測(cè)定哪些、測(cè)多少個(gè)才能代表一種微生物,還需要相關(guān)領(lǐng)域的專家確定。
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