纯科学”项目不会带来明确利益的情况下，还应该继续给物理学投入吗？......
2024-11-12 232
为何发现丙肝病毒用了20多年，而发现新冠病毒只用了一周？
来源：互联网
2024-11-12 23:30:05 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
2020年首个诺奖授予了经历20余年发现丙肝病毒的三位科学家。得益于技术的进步和前人的积累，今年新冠病毒被“发现”没这么艰难。
编辑/丁林 新媒体编辑/陈炫之
正当全世界与新型冠状病毒进行恶斗时，今年的诺贝尔生理或医学奖颁发给了丙肝病毒的三位发现者。
▲2020年诺贝尔生理或医学奖宣布现场（来源于网络）
在他们的工作之前，甲型肝炎和乙型肝炎病毒已被发现，但80%以上的血源性肝炎病例仍然“不明原因”。丙型肝炎病毒的发现揭示了其余慢性肝炎病例的原因，并使验血检测和新药物成为可能，从而挽救了数百万人的生命。
“发现”一种致病病毒，需要满足若干条件
诺奖委员会的专家 Patrik Ernfors接受媒体采访时，强调了病毒被发现的重要性。
“（战胜病毒性传染病的）第一步，是定位造成疾病的病毒。”他说，“完成这一步，我们才站到了研发相关药物和疫苗的起点。”
正如诺奖委员会的描述，丙肝病毒的发现，花了科学家们数十年时间。这是因为，确认引起某流行性疾病的病原，通常要满足以下几点：
（1）可疑病原须在病人中均有发现，在病人临床样本中可检测到病原核酸；
（2）从病人临床样本中可成功分离到病原；
（3）分离的病原感染宿主动物后可引起相同的疾病症状。
▲病毒的发现者中，Harvey J. Alter对输血相关性肝炎的系统研究表明，一种未知病毒是慢性肝炎的常见病因；Michael Houghton分离了一种名为丙型肝炎病毒的新病毒的基因；Charles M. Rice提供了最终的证据，表明仅丙型肝炎病毒就能导致肝炎。
三位科学家以及他们背后许多默默做出贡献的人，实现了这艰难的三步走。如今，病毒的发现已经不再如此漫长。“病毒猎手”们每年可以鉴定出成百上千种病毒。
新冠病毒发现速度“破纪录”
2019年末，武汉发生了多起“不明原因肺炎”，随后，致病原迅速被确认为“新型冠状病毒”。
根据新华社的报道，今年1月2日，接到湖北省送检的病例标本后，中国疾控中心旋即投入一场“接力赛”：提取核酸、基因测序、比对分析……连续奋战30多个小时，病毒的遗传密码终于在第一时间被破译。依据这份全基因组序列，核酸检测试剂快速研制成功。
第二步是病毒分离。冠状病毒的分离培养本就不易，标本又经历了冻融和长途运输，更增加了分离难度。但历时5天，科研人员第一时间分离鉴定了新冠病毒，获得全球首张新冠病毒电镜照片，为病原的快速鉴定“一锤定音”。
1月12日，中国疾控中心、中国医学科学院、中国科学院武汉病毒研究所作为国家卫生健康委员会指定机构，向世界卫生组织提交新型冠状病毒基因组序列信息，在全球流感共享数据库发布共享，这为全球开展疫苗研发、药物研究、疫情控制等提供了重要基础。
“中国在创纪录的短时间内甄别出病原体，并同世界卫生组织和其他国家分享病毒全基因序列信息。”世界卫生组织总干事谭德塞说。
相比于新冠病毒能够被迅速“发现”，丙肝病毒的发现实在是慢。这其中显然有科学技术发展的原因。例如，核酸检测是新冠病毒被发现的关键，而最原始的基因测序技术要到上世纪70年代后期才被发展出来。
1972年，Harvey Alter证明一种“非甲非乙”的病毒是慢性肝炎的病因后，病毒的分离迟迟不能实现。一直要到1989年，Michael Houghton等人才用最新的分子技术分离出丙肝病毒的核酸；1997年，Charles Rice团队利用基因工程的方法“改造出”有活性的丙肝病毒，并证明了病毒本身就可造成丙型肝炎。
美国生理协会的首席科学官Dennis Brown接受媒体采访时表示：“他们在等待技术的成熟。”
“被遗忘”的人类冠状病毒发现者
另外，科学家能迅速认出“真凶”新冠病毒，也归功于对这类病毒的熟悉——新冠病毒的发现基于此前的病毒学发展，其中就包括了同为RNA病毒的丙肝病毒。
▲丙肝病毒示意图（图片来源：sciencenews.org）
人类冠状病毒最首次露出“真容”同样是在上世纪60年代，人类认识它们已经有半个多世纪。
最早“看见”人类冠状病毒的人是一位女性，英国病毒学家、病毒成像专家琼·阿尔梅达（June Almeida）。
阿尔梅达结婚前本名琼·哈特，1930年出生于苏格兰格拉斯哥市。她的父亲是当地的一位公交车司机，她自己也没有接受太多正规的学校教育。16岁时，因为负担不起大学的学费，她在格拉斯哥皇家医院组织病理学实验室找了一份技术员的工作。若干年后，结婚后的阿尔梅达一家移民加拿大多伦多。
阿尔梅达在安大略省癌症研究所，不仅熟练掌握了电子显微镜运用技巧，她还创新性地发明了一种让病毒成像更清晰的方法——用抗体使病毒聚合成团。
▲英国病毒学家、病毒成像专家琼·阿尔梅达（来源于网络）
阿尔梅达的才能在英国科学家中得到认可，1964年她被吸引回国，任职于伦敦的圣托马斯医院附属医学院（英国首相鲍里斯·约翰逊感染新冠病毒后，就是在这家医院治疗）。阿尔梅达回国之后，开始同大卫·泰瑞尔（David Tyrrell）合作，后者是一个普通感冒研究室的负责人。
泰瑞尔的团队在研究志愿者的鼻腔灌洗液样本时发现，在实验室可以培养多种与普通感冒有关的病毒，但不是全部。在众多的样本中有一份编号B814，来自英国南部一名小学生的鼻灌洗液。
不同于典型感冒的喉痛症状，B814会导致感染者萎靡不振；此外，B814可因脂肪溶剂失活，这表示病原体有一层脂质外膜，这点也与典型的感冒病原不同。
泰瑞尔好奇：能不能在电子显微镜下直接看到病毒的真面目呢？他们把一些样本送到阿尔梅达的实验室，但泰瑞尔不抱太多希望。毕竟，这份样品能够使被其感染的志愿者出现症状，却无法在常用的培养环境中繁殖。没有经过富集纯化的病毒，电子显微镜下不仅十分稀少，还会被细胞组织干扰。
阿尔梅达超出了所有人的期望。她利用自己在加拿大学到的“负染法”处理样品（提高图像对比度），成功在显微镜下看到了病毒颗粒，将它们描述为“类似流感病毒，但不完全一样”。
她看到的，实际上就是第一种人类冠状病毒。
▲1966年，阿尔梅达拍摄的冠状病毒电子显微照片（来源：维基百科）
其实，阿尔梅达此前研究小鼠肝炎病毒和鸡支气管炎病毒时，已经看见过同类的病毒颗粒。
但是，她向专业杂志提交的论文在同行评议环节被拒稿了。评议者认为，她提供的感染小鼠和鸡的病毒图像“只不过是成像质量很差的流感病毒颗粒”。
根据B814样本的相关发现撰写的论文，1965年在《英国医学杂志》上发表。而阿尔梅达看到的病毒颗粒的图像，两年后在《普通病毒学杂志》上发表。“冠状病毒”的名字，也正是泰瑞尔、阿尔梅达等研究者根据显微图像所起。
阿尔梅达后来转入伦敦的皇家医学研究生院（现为帝国理工大学医学院）继续她的研究工作，并在那里被授予博士学位。她的职业生涯在英国维尔康姆研究院结束，在此期间曾获得多项病毒成像领域的专利。
2007年，琼·阿尔梅达去世，享年77岁。
阿尔梅达并不是万众瞩目的“诺奖级”科学明星，这一点或许少有人为她遗憾——她拍摄的风疹病毒和乙肝病毒电镜照片出现在了一些教科书中，她曾参与发现一种“没什么威胁”的感冒病毒，“仅此而已”。
参考资料
[1] bbc.com/zhongwen/simp/science-52300930
[2] nytimes.com/2020/05/08/obituaries/june-almeida-overlooked-coronavirus.html
[3] nationalgeographic.com/history/2020/04/june-almeida-discovered-coronaviruses-decades-ago-little-recognition/
[4] news.cctv.com/2020/01/09/ARTI9Vp9Lra4Tvltz3r7es96200109.shtml
[5] xinhuanet.com/world/2020-04/10/c_1125839503.htm
出品：科普中央厨房
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