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疫苗开发用病毒,超算筛药赛神农

从人类传染病史到百万年前的病毒追踪,从《人间世》记录的武汉故事到心理危机干预,再到AI药物筛选……8月23日,格致论道·湾区首场战疫专题讲坛“破晓”在广东科学中心开讲。

作为2020广州市科技活动周的特色活动,讲坛围绕战疫专题,邀请科学大咖讲述一线故事。5位演讲嘉宾饱满的热情和丰富的学识,让观众们拿出手机频频记录学习,演讲动情处甚至哽咽擦泪。

该讲坛由广州中国科学院计算机网络信息中心、中科院广州分院、广东科学中心、广州科普联盟主办,8月29日将在新华社、新花城等媒体平台进行线上首播,为广大网友呈现前沿的优质科学知识。

陆家海:只有动物和环境健康了,人才能健康

2003年非典期间世界卫生组织特邀专家、中山大学公共卫生学院教授陆家海是第一位出场嘉宾。他曾深入抗击非典、禽流感和新冠肺炎的第一线,花了20年的时间,追踪人类发展史和传染病的关系,建立重大疫情预警系统。

“人类发现在传染病的发生过程中,70%以上的传染病都是由动物或者野生动物传染给人类的,或者与环境污染导致传给人类,因此要想人类健康必须环境健康、动物健康。”陆家海以“1910年中国鼠疫事件”为例。当时在中国边境小城满洲里,猎人们不知道旱獭体内存着大量的鼠疫杆菌,在用旱獭皮来做皮草生意时引发了鼠疫爆发。东三省鼠疫防控全权总医官伍连德发明了中国第一款医用口罩,并实施疫区隔离、设立消毒措施、进行集体火葬,在短短几个月内有效控制了疫情。

疫苗是战胜新冠疫情的终极武器吗?陆家海会后接受了记者采访。他说,疫苗是对付传染病的有效手段,人类历史上许多重大传染病是通过疫苗战胜的,但不是所有传染病都能及时研究出有效的疫苗。我们一方面期待疫苗尽快上市,但也要认识到新冠疫情还存在许多未知挑战。如何验证疫苗的有效性,是非常重要的科学问题。除了疫苗,“早预防,早发现,早隔离,早治疗”这一方针是防控疫情的重要手段。

朱华晨:人类8%的基因来自于病毒

病毒来袭怎么办?扑上去看清它!这是长期“痴迷”于病毒研究、2020中国青年女科学家奖获得者朱华晨给出的答案。在她看来,研究病毒和人类的关系,是探索生命起源的钥匙。

胎儿在妈妈肚子里的时候,作为外来机体却不会受到母体免疫攻击,为什么?“在胎盘里面,存在着很多逆转录病毒遗留下来的基因,帮助阻止妈妈的免疫系统识别和攻击胎儿。“朱华晨告诉观众,实际上人类基因组30亿个碱基对中,有8%是来自病毒,特别是来自于逆转录病毒。“在亿万年的进化里面,这些病毒已经成为我们身体里的一部分。人类的免疫系统、认知系统,神经调节和认知功能甚至记忆功能,都跟逆转录病毒调节和其基因有着或多或少的关系。”

“正是病毒的存在,塑造了动物体精妙的免疫系统,改变了人类的基因,让哺乳动物进化出了胎盘。今天,我们还能利用病毒,生产疫苗、治疗肿瘤,对付超级细菌。”比如陈薇院士研发的新冠疫苗就是利用腺病毒作为载体,装载上新冠病毒表面抗原,以腺病毒做“小工厂”表达新冠抗原,从而唤起免疫系统以及抗体反应。

金钟:有了超算,神农不必尝百草

神农尝百草,是一个好办法吗?在中国科学院计算机网络信息中心研究员金钟看来,超级计算机在帮助筛选药物这件事上,更在行也更为安全。要找到使病毒失效的分子,至少需要几百万次的尝试,耗费长达数月的时间。而超级计算机可以让药物筛选的时间大大缩短。

超算是怎样筛选药物的?金钟用生动的比喻揭开奥秘。他说,虚拟筛选解决的是小分子和受体蛋白的结构对接问题。受体蛋白的表面坑坑洼洼就像丘陵,小分子寻找各种低洼地带进行对接,这个地方叫“口袋”。小分子运动到一个“口袋”当中,就可以和受体蛋白进行结合,形成复合物。同时,超算对复合物结合质量进行定量评估。“例如选出英雄榜的前一百名,把一百个分子交给实验科学家去做进一步的实验。”

金钟说,“我们可以把药物筛选的过程,看做是有成千上万把有可能的钥匙,超级计算能用最快的速度找到对的钥匙来打开这把锁。”

张陈茜:受失眠困扰,可用“睡眠限制疗法”

在受访的1563名抗疫医务人员中,睡眠专家张陈茜医生发现,有超三成正受到失眠的困扰。他们为什么会失眠?失眠了怎么办?张陈茜给出了答案。在疫情的重压下,无论是医务人员还是普通公众,或多或少都会产生恐慌心理,失眠是“心理应激“的表现。她用深入浅出的演讲破译失眠背后的密码,引得观众纷纷拿出手机“抄笔记”。

张陈茜介绍“失眠认知行为疗法”几个要点,首先是通过睡眠卫生教育培养良好睡前习惯,“睡前喝点小酒助眠”实际上是误区,会睡眠质量。失眠病人对睡眠过分的关注,也会影响入睡。

对于睡眠的时长,张陈茜强调人对睡眠的需求量其实是不断变化的,婴儿最长,而老人可能5小时便足够的。“睡眠的主要目的是消除白天的疲劳感。当你觉得自己的精神状态恢复到正常的时候,那么睡眠时长就是恰当的,睡眠质量也是高的。”对于部分老人提出“晚上睡不着”的问题,张陈茜建议用睡眠限制疗法。“白天不要睡,包括打盹,困意再强也要忍到晚上睡。”

丁璨:是中国人的良善,战胜了这场疫情

抗疫一线的武汉,不仅有惊心动魄的救治,还有暖人细腻的温情。逾30000分钟的视频素材,《人间世》抗疫特别节目之《脸庞》导演丁璨用无数医患、医护之间的记忆碎片,拼凑出这个春天的武汉。讲坛上,她再次用镜头后的无数张面庞,分享在武汉发生的挣扎、坚持与奇迹,让观众频频擦泪。

丁璨展示了一张余跃天医生用跪姿为病人治疗的照片,并播放了一段余跃天自述的视频。“3月的时候,都是一个上海医生和三个当地医生组成一个治疗小组。在涉及扩皮等危险操作的时候,当地医生都会说‘我来做,你先把头侧过去’。”

3月4日,余跃天收到当地医生发给他的微信,哽咽地对着镜头读出来。“你们来之前,我们主任说人家千里迢迢来帮助咱们,咱们要保护好人家,让别人好好地回去。特殊的事情,咱们自己上也可以。要感谢感恩。”后来他回复道,“这不是武汉自己的事情,是我们全国人民的事情。作为医务工作者,这就是我们的使命和担当。”

“在疫情之下,每个人都可以是一束光,用人类最纯粹的良善绽放出人世间最炙热的生命力”。 丁璨娓用一个个鲜活而平凡的“英雄”故事,感染了在座的每一位观众。

广州日报全媒体文字、图片、视频记者 方晴 蔡浩梅

赵小满

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