分子战争:实验室里的新冠之战

36氪的朋友们 · 2021-01-07
科技有可能在这场角力中获得胜利吗?

编者按:本文来自微信公众号“谷雨实验室-腾讯新闻”(ID:guyulab),作者:葛佳男,编辑:林珊珊,出品:腾讯新闻谷雨 x 故事硬核,36氪经授权发布。

对于所有人来说,2020年都会是一段不可磨灭的记忆。新冠病毒打断了世界原本的行驶轨迹,迫使人们重新审视自己,也重新看待周边的一切。此时此刻,病毒仍未真正远离,我们选择在这个时候回顾并记录两个年轻的科学家团队的故事。

在一线的医生和护士身后,在人们看不见的地方,实验室是对抗新冠病毒的第二战场。科学家的新冠之战同样惊心动魄、分秒必争。从2020年1月新冠病毒最初显现开始,他们就一直在试图了解它、阻断它、预防它。战胜病毒的希望在过去一年间一点点从全球各地的实验室传递出来。

我们所记录的就是当中的一两个片段——不仅因为这两个年轻的团队在疫情爆发之初,就分别在临床预测和病毒机理上做出了出色成果,也因为他们是这个战场上普通的将士。正是所有这些踏实的彼此相连的努力,构成了2020年以及未来的信心。

样本

2月中旬,一个冰冷阴沉的周日,西湖大学的蛋白质组学专家郭天南正在实验室等待一批特殊样本。样本来自几十位新冠肺炎病人,过去半个多月他做任何事情都忍不住想着它们。这位39岁的科学家后来说,自己的科研生涯从没经历过像那段时间一样焦灼等待的日子——郭天南是湖北人,在武汉的华中科技大学同济医学院读过7年临床医学,早在大部分公众意识到以前,病毒就已经暗暗蔓延在他的同学和家人工作的医院。

最开始,人类对这种新发病毒几乎毫无了解,没有药物,没有疗法。即使是最优秀的医生也只能给予“对症治疗”,帮助病人降温,补液,希望免疫系统能让他们自己好起来。一部分病人的确在渐渐康复。而另一些病人,他们的情况则在数日间急剧恶化,不得不被送进ICU病房,接上呼吸机。没人知道是怎么回事。

老朋友们工作的医院一天比一天更紧张。城市里人心惶惶。未知的命运驱使人们本能地奔向距离能救命的人和仪器更近的地方:所有发热咳嗽,或是感到自己发热咳嗽的人,不分轻重,一股脑涌进了医院。发热门诊挤满了病人。患者们盖着棉衣,错身躺在走廊的空隙里输液,医生必须小心翼翼地绕过他们。

郭天南的好友,武汉一位发热定点医院的护士,告诉他口罩和防护服几乎已经全部告罄了。但她决定不离开自己的病人,因为没有护士可以接替她。而更令人难受的是,就连最有经验的医生和护士也不确定应该先救哪些人——刚感染入院的时候,轻症和重症病人看起来并没有太大区别。已经是资深医生的老同学每天都要大哭一场才能让自己开始工作。

郭天南非常担心他们。他跟很多同行一样时刻关注着新冠肺炎的最新资料,越看越感到形势严峻。科学家们缓解焦虑的方式就是想办法去追根溯源、解决问题。1月底,郭天南开始联系几家医院,询问能不能让他的团队研究一下新冠病人的血样。作为长期深耕于蛋白质组的研究人员,他有一种直觉:这些样本中可能包含着预测重症的关键蛋白分子。

郭天南博士的专业是蛋白质组学。这个学科在大规模水平上研究蛋白质,分辨它们的特性,解析它们的变化规律。人体内据估计约有16万种蛋白质,它们组成了一切细胞和组织,是生命活动的主要承担者。换句话说,如果没有蛋白质,也就没有生命这回事了。新冠病毒感染细胞的过程必然会对蛋白质造成影响,早在肉眼可见的症状出现之前,病毒已经在病人体内掀起风暴,连带引发蛋白质水平的剧烈变化。这是一场发生在分子尺度的侵略。

郭天南课题组的计划是利用这种变化:通过测量分析轻、重症病人血样中蛋白质的差异,找出在早期预测重症的方法。作为走在世界前沿、专注于用蛋白质组学解决临床问题的团队之一,郭天南实验室已经在学校的支持下建立了成熟的蛋白质组分析平台。他曾带领实验室研究过甲状腺结节——临床上良、恶性鉴别诊断最困难的肿瘤之一。他们用近3年时间,从接近3000个病人组织样本中筛选出14个标志蛋白,首次将临床诊断的准确率提高到了90%(临床验证仍在进行当中)。如今情势紧急,郭天南想,对新冠肺炎轻重症患者的鉴别应该也可以使用类似的思路。

郭天南把研究计划告诉了几个老同学,得到了积极的回应。那些奋力抵抗的人们太需要一点来自远方的慰藉了。然而病毒初现、恐慌蔓延,获得样本并不是容易的事。他们的研究只需要用到已经灭活的血样,高温会摧毁病毒的入侵武器,如同病毒疫苗一样使病毒粒子不具有传染性。而血样中的蛋白质(他们的研究对象)经过高温处理之后被酶切为多肽,就像煮熟的鸡蛋清一样无害。即便如此,郭天南依旧需要反复解释。

形势每天都在变。差不多就在同样的时间,形势迫使郭天南的前辈刘华芬博士也开始思考同样的问题。这位年过五旬的女士是质谱应用技术和代谢组学的专家,同时也是迪安诊断凯莱普联合实验室的学术带头人。此时他们已经派一支小分队去疫情的中心地带工作了很多天,团队同样注意到了这个临床上的问题:重症病人的发展常常十分突然,并且难以预测。

他们一直记得那个深夜,一位正在住院的小伙子在几乎没有征兆的情况下突然恶化起来。那是个乐观活力的年轻人,大家都很喜欢他,原本所有人都认为他很快就会康复的。凌晨两点多,消息传来,他走了。刘华芬想了一夜。她直觉一定有什么东西改变了,新冠病毒在分子层面很可能引起了与当年SARS病毒非常不同的生物通路变化。根据她的经验,在最严重的外显症状出现之前,这种变化多半已经在人体血清的代谢物中有所体现,这为代谢组学的研究提供了可能。刘华芬第二天一大早就来到位于杭州的办公楼。她拨通了自己的老朋友、台州恩泽医院检验学部主任沈波的电话。

沈波直到当天半夜才腾出手来给刘华芬回了电话。

“刘老师啊,不好意思,”恩泽医疗中心是台州市唯一的新冠集中收治中心,当时已经收治了144位感染者(其中有37位是重症),她已经快两个星期吃住都在医院了,“你看这一天,这么多电话都没接到。”她的面貌和声音都很温柔,大事面前却总是表现出相当的果断。

隔着电话,沈波听刘华芬讲了那个年轻人的故事。这位老朋友对她说,她认为从代谢分子层面研究新冠的机理是非常有必要的。沈波明白她的意思——她们医院内部也已经启动了新冠临床指标的相关研究。她立刻说,她可以去组织协调收集病人检测后的剩余样本和临床数据,但出于安全考虑,这需要通过医院伦理审批、合作协议和样本送检规范等一系列流程。代谢组学的研究层面非常微观,如果能结合上游人体代谢的执行者(也就是蛋白质)共同进行研究,其结果就可以相互关联、验证,从而使结论更加可靠。她们想到了之前合作过的蛋白质组学科学家郭天南。

几公里之外的西湖大学,郭天南尚且不知道这一切。对他来说眼下的情况是时间一天一天过去,样品依旧在联系当中,而病毒正在扩张自己的领地。他不想再等。

他请专业人员用橡皮绳扎住自己和实验室几位志愿者的手臂,给每人抽了一管鲜血。随后,让团队中的一个研究员开始用伙伴们的血样做模拟实验,反复验证技术的稳定性和安全性。郭天南想要做好充分的准备——如果能获得样品,那么他们就可以随时行动。

伊笑就是那个被安排做模拟实验的研究员。处理自己的血样有一种奇异的感觉。她是个很年轻的鹅蛋脸姑娘,一年半以前刚刚硕士毕业来到郭天南的实验室工作,有着超越年龄的沉静和一双拿移液器时非常稳定的手。郭老师平时喜欢穿宽松的衬衫和西裤,脸上总有笑意。那是她印象中老师非常最煎熬的一段日子。她自己也一样。她专注地试图用伙伴们的血样缩短样品制备的时间(这是蛋白质组学研究的第一步,制备完成的样品才能被放到仪器上做分析,进而进行数据挖掘,所以这一步用时越少越好),一遍一遍与几位伙伴共同进行模拟实验,以此抵抗着新闻中不断上升的新增感染数字所带来的冲击。

终于有一天,郭老师告诉她事情有了转机。郭老师振奋地说,就在刚刚,国内知名的第三方检测机构迪安诊断凯莱谱实验室联系他了,希望跟他们实验室进行合作研究。老师让她做好准备,随时可能去迪安的生物安全实验室处理样品——真正的新冠病人的血样。

所以,当两天之后,这个冰冷阴沉的周日,伊笑终于坐在驶向生物安全二级实验室的车上时,可以想见她察觉到自己有些紧张。早上八点半,杭州西湖区的主干道空荡如洗。四周经过的车辆比雾霭之夜能看见的星星还少,城市巨大而安静,宛如电影场景。正在开车的是同事阮观,实验室的科研助理。郭老师不允许伊笑自己打车,特意让阮观接送。他在出发前叮嘱他们,一旦样本制备完成立刻送回学校,他和团队会在实验室等着,不管那时是中午还是半夜。

突如其来的加速

在郭天南他们一遍一遍进行模拟实验的时候,隔壁结构生物学实验室的负责人周强和他的团队正想办法重新赶回学校。1月底,年关将近,除了像郭天南这样家人在武汉的少数人以外,大部分学生和老师都已经在回老家的路上了。春节几乎是这些科学家唯一能够专心陪伴家人的时段。除夕夜前三天,周强和博士后鄢仁鸿先后看到了两条新闻:第一,武汉病毒所研究发现,新冠病毒是通过自身的S蛋白跟人体内的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合,从而感染细胞的;第二,钟南山院士确认新冠肺炎肯定存在“人传人”现象。

鄢仁鸿马上给周强发信息。周老师,他说,看来我们那个ACE2的研究确实跟新冠很有关系。疫情看起来要严重了。

周强的回复只说了一个意思:抓紧时间回实验室。

周强团队,左起:鄢仁鸿、周强、张媛媛

新型冠状病毒顾名思义是冠状病毒科(Coronaviridae)的一员。其词根Corona来自拉丁语,意思是“状如皇冠的”。新冠病毒粒子平均直径90纳米(1纳米是10的负9次方米),想象一下,前面的这个逗号里可以轻松装下5000万个新冠病毒,比北京和上海的常住人口加起来还要多,并且你还却浑然不觉。只有在电子显微镜下你才能“看到”它们。

55年前,一位专门研究普通感冒的英国医生第一次在显微镜中看到了冠状病毒,他发现这类病原体跟当时的所有已知病毒长相都颇为不同,每个颗粒都被一圈突起的小小尖刺环绕,就像是戴着一只皇冠。科学家们后来将那些小尖刺命名为刺突蛋白(spike glycoprotein,简称S蛋白)。它们是冠状病毒最重要的武器,病毒依靠它们进入正常细胞。

当年英国医生看到的是2019新型冠状病毒的近亲,不过,它仅仅能引起普通感冒。事实上,在2003年非典爆发以前,冠状病毒家族长期以来被认为只对动物有致死性,在人类中基本只会导致流鼻涕和咳嗽。一些公共卫生专家还一度把它们比作病毒界的“灰姑娘”——“闲来无事观察一下很是有趣,但完全不值得专门花工作时间来研究”。然而,不得不说,大自然总有办法证明人类的渺小无知。过去的20年间,冠状病毒完成了两次跨物种传播,每次都给人类带来重击。SARS(非典病毒)和MERS(中东呼吸综合症冠状病毒)都是致命的生物安全三级病毒,至今没有被批准的疫苗,没有特效药物。

现在第三次来了。这种全新的冠状病毒在2019年末通过某种尚未可知的途径,从自然界的某个角落来到人类世界。在某个毫不自知的时刻,几个病毒粒子进入某个人的呼吸道,窜入他的体内。这种寄生物在人体内游走,表面的尖刺、也就是S蛋白四处寻找相吻合的蛋白质分子,就像钥匙在寻找正好能插进去的锁孔。最终,在经过ACE2的时候,S蛋白成功粘附在了上面。钥匙找到了完美的锁孔。通过ACE2这个受体,2019新冠病毒跨越了人与大自然之间的模糊界限。肺部是人体内ACE2表达量较多的器官之一,在对新冠逝者进行尸检时,医生发现肺里遍布着粘稠的液体,就跟被浆糊糊住了似的。

周强团队开始研究ACE2源自于一个偶然事件。他是个结构生物学家,他们的工作有点像致力于发现新大陆的探险者,只不过他们是在微观世界探索,发掘生物体内那些支撑生命活动的分子长什么样子、如何工作。那种全人类第一个看到新事物的感觉很是令人着迷。去年,周强团队在《自然》杂志发表了一种氨基酸转运蛋白和另一种蛋白质复合物的结构,生物学界由此第一次知道转运蛋白并不完全是单独工作的,有时需要一个辅助蛋白让它稳定下来。这是世界级的杰出工作,也是团队中的主力、博士后鄢仁鸿从清华毕业、来到西湖大学的第一个重要成果,他很兴奋,以至于在做其他课题的时候也继续想着能不能巩固一下自己的发现。

在浩如烟海的文献里,他找到另一种氨基酸转运蛋白,跟他们之前研究的那种有亲缘关系,同样会跟一种辅助蛋白形成复合物——理论上,因为还从来没人能成功地将它们在人体之外表达出来,进行观察。那个辅助蛋白叫ACE2,它们附着在细胞膜上,主要功能是催化一种调节血压的激素。文献里关于ACE2还多写了一句重要的话:它是2003年SARS病毒的受体。因为这句话,周强决定同意和支持这个课题。非典那年周强正在清华读书,他记忆犹新,病毒让他没能上完那个学期的“中国式摔跤”选修课。

鄢仁鸿很快成功制备出了转运蛋白和ACE2的复合物。基于上一个工作的经验,一切进行得颇为顺利。他做得不慌不忙,一直到2019年12月,大多数时间只是在其余项目的间隙中“顺便”推进一下——团队当时正主攻一个跟癌症相关的分子结构,国际竞争异常激烈。此时,新冠肺炎的阴影已经悄然降落,可大部分人尚未察觉到它的存在。进入1月,他们把ACE2复合物拿到冷冻电镜下观察,顺利收回了数据,期间零星开始看到关于“武汉出现不明肺炎”的新闻——最初想着应该不会影响紧张了一年的实验人员先过个春节再回来集中精力解结构——接着,突然之间,全国就进入了紧急状态。

看到那两条新闻的当下,周强和鄢仁鸿都明白这对他们的领域意味着什么:全世界凡是还在运转,希望为抗击疫情出力的结构生物学实验室,都会第一时间攻坚病毒S蛋白和受体ACE2的结构。阻断病毒与受体的结合是最常规的制药思路,如果它们不能结合,病毒当然也就无法感染人体了。而能够阻断的前提,是知道S蛋白和ACE2分别长什么样、如何结合。

简而言之,周强实验室原本“顺手”做的“边缘”研究一下子成了全世界最重要的课题之一。不管有多么突如其来,现在他们是在跟时间和死亡竞争了。

鄢仁鸿过完除夕就开始买返程车票,他回家只待了不到五天。杭州当时已经报告了几十个感染病例,大年初二那趟火车被取消了。他换成初三的,又被取消了。

鄢仁鸿的家乡在福州,福建省累计确诊尚且维持在个位数,爸妈忧心忡忡地问他,现在外面那么危险,为什么就不能在家多待几天?鄢仁鸿是农村出身的孩子。他的求学之路是一个年轻父亲努力从小山村进入县城,好让儿子有机会在城里读书、考学,儿子最终争气地念到了博士的故事。他的第一个人生志向是孝敬父母、让他们安心。但他知道他必须要走。除了让他们安心,他还应该去帮助人们,去尽自己的职责。1月31日,大年初七,鄢仁鸿终于从抵达杭州的火车上下来,拎着行李直接去了实验室。

学校在武汉封城之前就已经封闭,走廊里充斥着消毒水的味道,行李箱滚轮摩擦地面,发出空空的声音。后勤部的保洁阿姨努力弱化自己的存在,静静地为还在战斗的科学家们服务。作为研究型大学的实验田,西湖大学奉行“小而精”的理念,校园里人一向不多,日常有一种令人愉悦的宁静感。而现在,扑面而来的是绝对的安静。鄢仁鸿走进实验室,偌大的房间只有周老师一个人。

周强戴着金属边眼镜,完全就是你想象中科学家的模样。他曾在知名结构生物学家颜宁的实验室做过副研究员,鄢仁鸿是颜宁的学生,当年鄢仁鸿就认为“没有周老师算不出来的小分子膜蛋白”。他比鄢仁鸿早回来两天,一直在独自计算、解析那个年前收回了数据的ACE2复合物结构。他很早就发现它们呈现出出人意料的对称性——这意味着ACE2的完整结构并不是单体。也就是说,15年前,非典时期的国际同行们对ACE2完整结构的理解,很有可能是不全面的。

三级防护

西湖大学生物学研究所是一座“匚”型的灰色建筑,周强和郭天南两人带领的实验室分别占据2楼的两个顶点,中间隔着晶体学平台、一个洗涤间和一个多功能间。那段时间,郭天南偶尔经过长长的走廊,会觉得如果自己的工作也能这样就好了——周强团队的所有人后来都只记得当时埋头实验,根本没发现旁边还有一个实验室也在昼夜不停地运转——“周强的领域非常难,有很多技巧在里面,”郭天南说到这里,停顿了一下,“但至少,那是他自己可以把控的。”他们的工作从头到尾都不是。

临床研究需要的是多方协作。伊笑在迪安凯莱普的实验室待了7个小时。在学校,她用同伴们的血把样本制备的时间优化到了3小时45分钟,但当你进入P2实验室,必须穿上密封的生物危害防护服,你要面对的又是另外一回事了。

第一层衣服是消过毒的手术服,就是外科医生做手术时穿的那一身,她带上护目镜和N95口罩,把头发塞进手术帽里,长及胳膊肘的乳胶手套封死了皮肤与衣服之间的缝隙。三级防护并不是蛋白质组学常规实验所需的操作,第二层密封防护服伊笑以前只在电视里见过,从脚穿进去一直封到头顶——郭老师叮嘱过穿上之后就不能出去上厕所了,所以从早上开始她就没喝过水。最后,她在N95外面带上第二层口罩,在防护服的手套外面套上第三层乳胶手套。迪安代谢组学的全胜博士一直陪伴着她。这是生物安全三级防护的标准操作,就像水肺潜水员必须结伴下潜。

裹在三级防护服里,你可能会因为闷热而变得焦躁,也许会突然想上厕所却必须憋着,一层层手套多半会削弱你的感知:所有这一切都可能会增加未知状况发生的几率。

事实上,伊笑和全胜拿到的血清相当安全。新冠病毒的RNA在送出医院以前就已经被56度的高温破坏殆尽,这个实验理论上可以在任何一间普通实验室完成。但郭天南与刘华芬讨论决定,他们必须进入P2实验室,使用P3级别防护。“我们一定要那样做,”刘华芬说,“那个时候,一定要保证他们没有任何的风险。”

P2实验室要求设有生物安全柜,位于室内气流最下游、远离送风口的地方。安全柜独立连接排风系统,实验人员必须将双手伸进玻璃窗口、全程在窗口内操作,这样设计的用意是最大限度地让气流由“清洁”空间向“污染”空间流动,而不是相反。窗口里的操作空间并不比五斗柜的一只抽屉更大,用来摇晃样本、加速反应的仪器放不进去,96格孔板和12头排枪也会挤占过多空间,伊笑只能采取最原始的方法。她打开一个试管,加入生物酶试剂,手动用小涡旋仪旋转,盖上盖子放入32摄氏度的水浴锅。等待的时候,她与全胜博士短暂地交谈——全胜对身穿生物防护服工作有丰富的经验,就像个沉稳的老大哥一样令人安心。然后她再打开下一个,循环往复。

血清是血液凝固后产生的淡黄色液体。伊笑的操作会让每十分之一滴血清逐渐变得完全透明,成为极为微量的蛋白质片段。实验中的一切变化发生在分子水平,肉眼不可见,甚至很难判断对错。伊笑有一双非常稳定的手,这是郭天南安排她来做样本制备的重要原因。她尽全力保持专注,在心里数着编号:10个,20个,30个……这些样品太珍贵了,不能允许丝毫失误。她感到身体在防护服的包裹下开始出汗。

如果没有来到西湖大学工作,她现在应该穿着同样的一身防护服,和所有其他同学一样驻守在武汉协和医院一线。她在华中科技大学同济医学院念完了本科和硕士,全班同学除她之外全部都在做医生。两年以前,她在协和实习的第一个夜班,一位胰腺癌病人在她负责的病床上离开了人世。那病人在她们科室很久了,一直靠药物维持,每次来都乐呵呵跟大家打招呼,家人也很感谢她们。在伊笑手足无措地叫来老教授的同时,病人家属平静而哀伤地说,没关系,我们理解,现在这种情况做什么都是徒劳。那个深夜,伊笑目送着家属开车把老教授送回家,和同事们一起崩溃大哭。她意识到自己可能无法再做医生了。那种眼看着一个生命凋亡却什么都做不了的感觉,她难以承受第二次。

40个,50个,60个……研究生同门留在了急诊科,疫情爆发以来,她甚至不敢问他们的情况。70个,80个,90个……另一个师姐说,最近半夜从医院下班的时候街道上一个人也没有,她工作以来头一回不担心独行,感到甚是安全。伊笑想这可能跟做实验是同一个道理,绝对的专注能让一个人忘记害怕、忘记一切。她想象着血清里团状的蛋白质一点一点被生物酶试剂展平、切碎,变成可以被测量的多肽。决定放弃做医生之后她做了许多功课,希望能做临床和科研之间的桥梁。她想这次她终于能真的派上用场了。

110个。完成了。窗外不知何时已经是沉沉夜色,伊笑走出生物安全实验室,全博士立刻上前为她喷淋酒精。她这才感觉到自己浑身酸痛,鞋子完全被汗水泡透了。外面冷得要命。杭州的春天按理说就快要来了。然而无论从哪个角度来看,此刻对所有人来说都还是彻头彻尾的寒冬。

三方会议

制备完成的血清——现在是多肽溶液了——送到学校,郭天南立刻安排实验室全速运转起来。

每一只试管里的溶液在去除杂质后被分成40个小份,移液器在试管之间移动,将每15个试管中的1小份混合在一起,总共得到8个组、也就是8小滴透明的溶液。8滴小水珠,来自110个病人,他们全部在台州的同一家新冠肺炎定点医院确诊,其中有轻症,有重症,还有一些是与新冠症状相似、但不是新冠的发热咳嗽患者。每个小液滴内都含有15个病人血液中的所有蛋白质,它们被切碎成断链,分别用同位素做了标记,随后放进一种叫“质谱仪”的大型仪器中。它可以精确测量那些肉眼看不见的蛋白质的质量(精度达到10的负30次方公斤),数据分析研究员据此辨别它们的种类和浓度。

为了能一次性测量更多样本,郭天南决定使用一种课题组从未使用过、但通量更高的的全新同位素试剂盒。质谱仪的尺寸与一台大型复印机相当,可供溶液进入的管道却只有头发丝那么细,新品种同位素疏水性很强,样本稍不留意就可能堵住毛细管道,导致机器故障,实验失败。样本制备小组(具体来说是博士生孙瑞、科研助理李赛男和刚刚休整完的伊笑)日夜不停地重复着获取混合液滴的步骤,以保证进入质谱的样品一直新鲜干净。

另外一边,迪安的生物安全实验室里,全胜用一个通宵的时间从血清样本中提取出了他们所需要的的代谢物。每一份样品被分入四块不同的样品板,分别经过复溶、震荡、离心、风干、再次复溶等一系列步骤,最后由三位负责数据分析的同事分别用四种不同方法放上质谱仪,进行上机分析。而在268公里之外的台州,恩泽医院的医生们一边不眠不休地救治病人,一边想方设法挤出时间梳理纷繁复杂的临床资料,将它们全部汇总在一张庞大而细致的表格当中。

五天之后,郭天南实验室、迪安凯莱普的科学家和台州恩泽医院的医生们在西湖大学的一间会议室开会。临时组成的三方合作团队第一次聚在一起。

沈波主任在长期的高负荷工作下依旧呈现出一种令人印象深刻的、精神充沛的状态。她向所有人介绍了病人的具体治疗信息。负责数据分析的科研助理葛伟刚坐在郭老师旁边,好在讨论出新思路的时候实时更新。他直到此时才知道,面前电脑里的数据原来来自自己的家乡——三天前收到伊笑发来的第一批质谱数据时,它们除了新冠、编号、和轻重症之外什么背景信息都没有。恩泽医院是台州最大的医院之一,他的爸爸妈妈、爷爷奶奶都在那里看病,也许那些编号背后有他们熟人的熟人、朋友的朋友,或是曾经在太阳下擦身而过的人。世事无常。原来是在分析家乡人样本。葛伟刚的神经从紧张的会议上飘走了一小会儿。

等他再次从蛋白质数据中抬起头来,会场的氛围不知道什么时候已经变了。他看到大家眼中从容温文郭老师居然正对着华芬老师的团队成员高声喊话。

“我们实验室是全天24小时、一周7天在推动这项研究,希望能尽快做出一点贡献!”

“既然大家的想法都是一样的,我希望现在所有团队都能协调起来,以同样的节奏去推动!”

伟刚他们已经用前6个组的质谱数据初步找出了轻、重症患者血样蛋白质的差异,所以郭天南在两天前约合作方来学校,共同讨论接下来的思路。然而讨论开始,郭天南却发现代谢组学的数据与他预期的进度有所差异。

 实验设计及流程

有那么一个瞬间,刘华芬替自己的团队感到委屈。科研并不是他们的日常工作,大家已经把所有能够拿出来的精力全部投入进来了。更何况代谢组学的数据处理更加复杂,共享数据需要经过完整的内部流程,这些都需要时间。而郭天南和他的学生是那种——跟很多一直在学校专门从事研究工作的同事一样——一旦开始重要实验就会忘记时间的人。面对临时组建的多学科团队,很多合作者都是第一次见面,他明白协调所有人以同样的节奏工作是一件多么困难的事情。换做平时他会跟对方悉心沟通、耐心解释,但现在,病毒每天都在攻城略地,感染人数呈几何数量级增长。他选择强势推进。

葛伟刚理解华芬老师,也理解郭老师。事实也证明了大家的目标其实是一致的:迪安的几位博士在会后直接留在了西湖大学继续工作,他们在当天晚上收到了代谢组最新的高质量数据。他只是没想到,下一个让老师着急的人会是他自己。那天上午十点,实验室所有人都听到郭天南在电话里大声质问葛伟刚为什么这个时间还没出现。他从住处赶过去,一到就被老师叫进了办公室。

他至今记得郭老师说话时郑重的神色:“到了这种时候,我们如果能尽快做点结果出来,临床医生就能根据我们的结果做一些有用的判断。以后回想起来,你肯定会怀念这段时光,因为我们在为人类做贡献。”

也许是郭天南太紧张了。后来他才知道,伟刚那天很晚才离开实验室,只睡了很短的时间。

一道选择题

在郭天南的隔壁,周强和鄢仁鸿他们的确“可以把控自己的工作”。不过他们遇到的是另外一种麻烦。

过去的一个多世纪,人类对病毒有了突飞猛进的理解,然而这个过程只能遵从病毒的时间表。正如病毒学家们常常挂在嘴边的——“人类研究病毒,是为了不被病毒研究”。2003年,非典突然爆发,科学家们花了3个月才地确认侵袭人类的是一种新发冠状病毒(而不是他们原本认为的“一点也不可怕”的衣原体或禽流感病毒),又花了8个月找到病毒入侵人体的受体是ACE2。到了2005年,哈佛大学医学院的两位华人博士后终于解析出SARS病毒的S蛋白与ACE2结合部分的结构,然而病毒已经在一次爆发之后彻底销声匿迹。

其中一位博士后当年接受采访时说道,他们的研究成果“也可以根据刺突蛋白氨基酸序列的变化来预测未来的病毒变异,还可以用来指导合成更有效的非典疫苗”。17年过去了,这些“可以”并没有实现。当人类有能力开始反击,病毒已然返回了它在大自然的藏身之处。至于ACE2,自然也跟着退出了结构生物学的中心视野——事实上,直到今年,周强团队春节前的工作才在全球范围内首次揭示了ACE2的全长结构。当病毒匿迹,世界上大部分的实验室都不会继续把一个看上去已经没多大威胁的东西作为研究重心——这些研究会消耗大量时间,极为昂贵。在坚持、天赋、充足经费的帮助下,还要再加上一点运气,人类才能偶尔揭开大自然的一小块神秘面纱。

与此同时,分子科技也在飞速发展。新技术的出现让科学家们1个月就能做到从前2年才能完成的事。科技作为一个整体有自己独立的内驱力。以ACE2为例,这种膜蛋白像插秧一样长在细胞膜上,五分之四在外,剩下五分之一在细胞膜内,就像是它的根部。非典时期的科家们用传统的晶体学方法,花2年时间培养出膜外部分与S蛋白结合区域的晶体,来解析他们的结构。也就是说,他们只看到了ACE2五分之四的面貌。而周强和鄢仁鸿开创性地找到了用氨基酸转运蛋白使ACE2在体外稳定下来的方法,再加上对生物学具有划时代意义的冷冻电镜技术(这项技术的三位主要贡献者共享了2017年的诺贝尔化学奖),他们用不到2个月的时间,第一次看到了ACE2的完整形态。

 ACE2-B0AT1 复合物的冷冻电镜密度图

他们发现,恰恰是当年同行们没有解析出来的那五分之一“根部”,使得这种蛋白酶在自然生理状态下并非如大家想象的那样独立存在,而是必须两两结合在一起才能工作——ACE2实际上是二聚体。它们的“根部”两两绑在一起,就像一个倒置的“人”字。这对病毒S蛋白的结合有没有影响?如果是二聚体,病毒是结合一个就能够进入人体,还是两个都结合才能进去?一连串问题随之而来。

而归根结底的问题是:一边是病毒,地球上古老且强大的感染媒介,一边是科技,地球的主宰人类——至少我们自己这么认为——之最高智慧象征,后者有可能在这场角力中获得胜利吗?

周强说,病毒以前不是他们的研究领域。大家也看到了那段混乱时期社交媒体对于科学家喧嚣尘上的议论,比如“蹭热点”,比如“趁机发论文”。但他是个科学家。他知道自己应该做什么。如果说以往的积累让他们取得了时间优势,他们就更加无法对接下来的问题视而不见。

对整个团队而言,继续做ACE2和新冠病毒S蛋白结合部分的结构都是一个重要的决定。周强作为实验室的领导者一一询问大家的意见。所有人都同意。

2月6日,博士后郭莹莹从哈尔滨出发,研究助理张媛媛从呼和浩特出发,鄢仁鸿的清华小师妹李雅宁从山东德州出发,团队中的三个女孩在经历了等待学校特批允许回杭、在飞机或高铁上不敢吃喝地时刻戴着口罩、被要求在校门口离保安好几米的地方填了无数申请表和健康声明之后,回到了西湖大学的实验室。她们租住的小区已经不允许外地租客进入了,周边宾馆要么关了门,要么被用作了隔离点。学校的一位后勤老师千难万险找到一家五星级酒店,想办法安排她们住了进去。三个女孩子,都很年轻,都拥有跟伊笑那位武汉医生师姐类似的苦中作乐的天分,相互对彼此说,从来没住过这么舒服的宾馆呀。在接下来的很长一段时间里,那里就是她们的家了。

五人小组已经有了氨基酸转运蛋白和ACE2复合物,这样一来,他们接下来还需要完成三个步骤:1、让新冠病毒的S蛋白和ACE2复合物按照他们想要的方式结合在一起,也就是制备样品;2、用冷冻电镜给样品拍照;3、用电脑对这些二维照片进行计算,重构出样品的三维结构。为确保万无一失,周强安排郭莹莹和李雅宁同时开始克隆S蛋白,鄢仁鸿则用少量已有的S蛋白,率先开始制备复合物。

病毒

1号楼3层的大实验室由西湖大学结构生物学中心的所有学生、老师和工作人员共享,平日里常常是整栋大楼最热闹的地方之一。而现在,这里跟外面进入“战时状态”的城市一样,变得沉寂下来。

一张接一张无主的实验台乍看仿佛绵延没有尽头,鄢仁鸿和师姐莹莹、师妹雅宁各自占据其中一隅。他们很少有时间交谈。偶尔抬头看到彼此的身影,就像荒岛之上相互照耀的三座小小灯塔。鄢仁鸿的第一个导师颜宁最爱在夜深人静、人去楼空之时做实验,他完美继承了这种享受孤独的能力。与置身人群相比,摆弄细胞和小瓶装的液体更能让他感到心平气和。

他取出100微克S蛋白,大约是一枚两分钱硬币的一万分之一那么多,把它们和ACE2复合物以一定的比例混合,然后尝试不同的制样条件。

假如新冠病毒的S蛋白和ACE2都喜欢其中一种条件,就会开始像在人体当中一样,发生相互作用。这个被称作“样品制备”的步骤描述起来只需要短短两句话,却是结构生物学最困难的部分之一。就像是要让两种习性全然不同的植物嫁接在一起,如何施肥、捉虫、调整光照时长和土壤酸碱度才能使之开花结果,全凭科学家的经验和能耐。在这个领域,每个新入行的学生都多少听过几个努力了几年才培育出一个可以解析的优质样品的故事。你选择这份职业,就最好做足心理准备:做科研有时候就像人生一样,付出的总比收获多。

鄢仁鸿试了很多种条件。他用微量移液器吸出一小滴已经纯化过的溶液,把它滴在一片圆形的金属网格上。网格只有成年人拇指指甲的十分之一那么大,由金属铜制成,小液滴如同活物一般自动平铺在铜网表面。事实上它的确是“活的”。数以万计的新冠病毒S蛋白正在其中与受体结合,在肉眼不可见的微观世界里扭动成各种各样的姿势。

鄢仁鸿用镊子夹起这张铜网,放入一个仪器,两片滤纸一夹,99%以上的样品都被过滤出去,只留下厚度不足一微米的一层液体薄膜。它被迅速放入用-193℃的极寒液氮制冷的液态乙烷当中。就在那一个瞬间,铜网上的水膜被冻住了,冻住的速度太快(不超过几毫秒)以至于水分子还没来得及结晶形成通常意义上的冰,而是成为一种类似玻璃的东西——就像一块琥珀,按下了时间的暂停键,将生命体在那一个瞬间的样态永恒地固定其中。

他带着这块“玻璃态冰”下了两层楼,来到一楼的一个大房间。矗立在房间中央的冷冻电镜看上去犹如一台巨大、超高的电冰箱。做结构生物学的人都很爱这个大家伙,它能带着他们深入原子级别(一万万分之一厘米)的世界。微观世界的复杂和广博比我们生活的宏观世界更甚。他把“玻璃态冰”放在电子束发射位置的正中央,来到控制台前,转动旋钮,拍下那些被瞬间定格的单颗粒的二维照片。每个颗粒都包含一个结构信息。如果样品制备没有问题,屏幕上就会出现一个个均匀分散的小圆点。

他望向屏幕。眼前的灰色背景上,小颗粒们一坨一坨聚在一起,模糊成一片。这批样品失败了。

在鄢仁鸿把消息告诉周老师的时候,周强已经知道了这个结果。冷冻电镜的数据源源不断地传向学校的高性能计算平台,他第一时间看到了数据。结构解析的原理简单来说就是“从二维到三维”,相当于用一个人各个角度的平面照处理、拼接,最终合成他的三维立体形象。二维图像不清晰的样品因而会被认为是质量不好甚至失败的样品。没有清楚的“平面照”,再厉害的数据处理大师多半也会无能为力。

样品不好,需要重新做过。这在他们的工作中是再平常不过的状况,问题是这个时间,这批样品。他们已有的S蛋白总共200微克,已经用掉一半,剩下的仅够再做一次实验。如果依旧不成功,那么就只好等待克隆的S蛋白了。负责克隆的郭莹莹干脆把自己在二楼办公室的台式电脑整个搬上了三楼实验室,她正怀着身孕,跑上跑下会比别人花费更多的时间——即便是这样,把一切都做到极致,克隆蛋白最少也要再多等两天。

已经是2月9日了。两天时间,什么事都有可能发生。也许病毒出现突变,搞出了新的破坏;也可能其他实验室在他们之前就解出了结构——竞争对于作为整体的科学界来说是正向循环,促成进步,但如果把尺度缩小到科学家个体,基础科学的残酷一面就会显现出来:你要么第一个做出来,要么相当于压根没做出来。多年的实验室经验告诉周强,在这种时候最重要的是把握节奏,稳定军心。仁鸿的能力是一流的。他唯一需要对抗的是自己的心理压力。

“没事,”周强对他说,“你试吧。”

真的是“试”——“就只能靠自己摸索,凭感觉”。以往的类似研究用的都是传统晶体学方法,几乎没有流程可供参考,跟周老师聊完之后,“我觉得可能可以这样子试,然后我就去试了。”凭借经验和严密的逻辑推理,鄢仁鸿直接改变了剩下全部100微克S蛋白的溶液环境,相当于把植物从南半球挖出来,重新种在了北半球。“我其实很担心,那次如果还是不行的话咋办?”沉静腼腆的年轻科学家难得笑了起来,几乎让人有点恍惚,第一次意识他其实还是个二十多岁的大男孩,“结果它就成了。”

2020年2月19日,病毒仍在城市间肆虐。全国累计报告74576起新冠肺炎病例,其中2118人死亡。当天的24小时内,新增病例880人,集中隔离3334人。就是在这样一天的深夜,五人小组第一次看到了新冠病毒S蛋白和ACE2结合部分的三维立体结构。1994年出生的女孩张媛媛在周老师计算出来的密度图上拼上最后一个氨基酸,新冠病毒对人类发动攻击的瞬间完整地出现在他们眼前——

新冠病毒S蛋白受体结合结构域(RBD)和ACE2的相互作用示意图

屏幕上,ACE2二聚体上不断开合,如同一双正在挥舞的拳头。正如之前他们所推测的那样,新冠病毒的S蛋白没有放过二聚体中的任何一个。当两只拳头相互靠近,也就是二聚体呈闭合构象时,新冠病毒的S蛋白一边一个粘附上来,跨踞其上,就像两座拆不掉的桥。18个氨基酸各居其位,牢牢地钳制住ACE2的20个氨基酸,破开了通往人体细胞的大门。

SARS病毒的S蛋白是16个氨基酸钳制ACE2的20个氨基酸。仅仅从这个意义上来说,病毒也在进化。它们像机器一样精准、机械,并不比工厂流水线上的一架机床更有感情,却拥有无与伦比的集体智慧。从选择结构生物学那天起,周强就打心底里认为他们的工作是“工业性与艺术性的结合”,对于那些巧夺天工的生物分子机器常常沉迷在赞叹和欣赏之中。“你做的东西是独一无二的,就像雕刻出一个艺术品”。但这次他不再这么想。因为他知道每个人都可能是猎物。

这是大自然的真面目。经过了如此漫长的时间,如此复杂的演化,新冠病毒跟SARS病毒相比已经发生了超过20%的变化,却依然以一种奇妙的方式,找到了同一个人体的入口。

它比SARS感染能力更强大,潜伏期更长久,在自然的进化中获得了危机意识和枕戈待旦的能力,从复制分裂成功的那一刻起,就进入了随时准备黏上ACE2、入侵健康细胞的状态。它不是像埃博拉那样的核爆,而是在城中四处放火的流弹。它通过呼吸道进入肺,先在那里攻击富含ACE2受体的Ⅱ型肺泡细胞,令感染者呼吸困难。然后它进入血液,结合血管细胞上的ACE2。这可能引发全身炎症和血栓,导致心脏病、肺栓塞、中风,甚至手指和脚趾的微血管损伤。

心脏组织可能会肿胀,心律会出现变化,无力的肌肉无法将足量的血液泵到身体其他部位。血压的急剧下降会损坏肾。免疫系统的超负荷运转会损伤肝。超过一半的感染者会出现腹泻——鄢仁鸿他们最初找到的氨基酸转运蛋白和ACE2复合物在生理状态下存在于肠道之中。病毒甚至还会攻击大脑:有医生在重症患者的大脑里发现了许多问题,包括炎症、癫痫、意识模糊,还有莫名其妙的嗅觉丧失。

鄢仁鸿看着他们解析出来的那个结构。那个触发以上一切的初始开关。他的脑子里冒出一个念头:这恐怕是人类目前为止见过最狡猾的病毒。

XG22号病人与明日的世界

如果将整个的宇宙历史缩略成一个月,那么太阳系存在了10天,恐龙曾统治地球8小时,人类直立行走仅仅1分钟,人类文明的出现尚不足1秒钟。

就是这短短的1秒钟,给地球带来了天翻地覆的变化。在这个意义上我们的确有充分的理由感到骄傲。但是别忘了,与此同时,我们也正在付出代价。

大自然自有平衡万物的手段。大自然永远比我们技高一筹。

西湖大学的校长施一公先生同时也是世界上最负盛名的生物学家之一。今年他53岁,在全球生命科学界影响力最高的三个自然科学期刊《细胞》《自然》和《科学》发表的论文数量已经超过了自己的年龄。然而在每一个激动的时刻,或者感到沮丧的瞬间,最先浮现在他脑海中的都是生而为人的渺小。“我们对自然界的想象太有限。”他在一次演讲中说道。

这是科学家的敬畏之心。或许正是这种东西,让施一公多年如一日地过着“睡觉时间不能超过7小时,否则就感觉脊椎要脱臼”的生活,将创办一所“研究型大学”引为毕生目标。

现在,或许也是同一种东西,让当初受施一公感召加入西湖大学的郭天南如同忘记了疲劳为何物一般工作着——病毒正在袭击的是我们的家,我们爱的人。

郭天南实验室的灯光自三方会议开完的那个周末起就几乎没熄灭过。质谱的蛋白质数据和代谢组数据已经全部采集、分析完毕,实验小组在新冠肺炎重症患者的血样中鉴定到93种特异的蛋白表达和204个特征改变的代谢分子。他们很接近了。接下来只需要在这些数据中将标志性蛋白精准挖掘出来,然后用它们去训练人工智能程序。如果一切顺利,在最终训练完成之后,他们创造的这个机器学习算法就会获得快速预测重症的能力——医生把病人那几个标志性蛋白的数据被输入进去,计算机便会精确地给出反馈,告诉你这个病人有多大概率会发展成重症。现在他们还差最后的一层窗户纸。

郭天南让实验室的全部在校的十几个年轻科学家停下手头工作,集体加入了最后的突击。

挖掘蛋白质组学数据就像是用针尖挖井,数据不会撒谎,却需要科学家如侦探破案一般,依靠过人的敏锐、超凡的耐心和大量的时间一丝一缕地将最重要的线索寻找、拼凑出来。一个常规的蛋白质组学课题小组成员通常在5人左右,郭天南这次的安排,其实是用人力去换时间。他要把日常3到6个月的工作量压缩到2到3周以内,并且不能出错。

十几号人被分为数据挖掘和机器学习两个大组,所有人以一小时为单位向郭天南汇报进展。恩泽的医生和迪安的科学家们以同样的节奏工作着。伊笑充当联络协调员,与他们随时在线保持同步。临近中午,她会带领几个男生从食堂拎回所有人的饭菜,吃饭时间就是大家一起开讨论会的时候。昼和夜的界限变得模糊,屋子里灯光通明总让人错觉是晚上。疫情期间学校周边只剩一家烧烤店还提供外送服务,塑料餐盒每天凌晨在实验室门外堆成小山,又在白天某个无人注意的时刻悄无声息地消失。

蛋白质组大数据实验室

孙耀庭戴着耳机坐在电脑面前,感到心跳如擂鼓般敲击着自己。她是郭天南在西湖大学的第一个博士生,因为在此前的甲状腺项目中的出色表现被调来担任数据挖掘组的主力,对数字极其敏感。孙耀庭是个潇洒英气的女孩,头发剪得非常短,性格洒脱开阔。然而在那些日子里,她每天看着新增感染的数字总感到胸口闷闷的,有时甚至引发了真实的生理疼痛。她用耳机里咚咚作响的快节奏音乐强制性地将自己与外部世界隔离开来,只跟蛋白质数据待在一起。

第一次尝试,她试着剔除了新冠重症引起的差异蛋白与流感引起的差异蛋白中重合的部分,屏幕上的数据顿时清爽许多。剩下的蛋白质主要集中在人体生理功能的三条通路上:血小板脱颗粒(也就是血小板向外释放的微小蛋白质)、用于吞噬外来者的巨噬细胞、还有由肝脏产生的补体系统。

第二次,她剔除了本身就有基础疾病的新冠重症患者,发现剩下的蛋白质仍然指向这三条通路。剔除性别因素,再试,居然还是这三条。她隐隐感到有什么重要的东西正在浮现出来。孙耀庭把耳机音量开到听力能承受的极限。除了快之外,她们的分析还必须要准,绝对不能出错。

接下来的两天她尝试了十几种不同的数据分析方式,发现无论用什么方法去做,无论用哪一部分数据去分析,得到的结果都是一模一样的。也就是说,在他们取得血样的这些新冠重症病人当中,无论性别是男是女,年龄是幼是长,无论是否有其他疾病,是否接受过某种治疗……与未感染病毒者和轻症病人相比,新冠状病毒都在三条生理通路上显著改变了他们体内的蛋白质水平。

这三条通路与孙耀庭在第一次尝试中发现的一模一样:血小板脱颗粒,巨噬细胞,补体系统。与此同时,迪安代谢组学科学家们的数据在线传输过来,显示了同样的结果。

孙耀庭

“郭老师,”孙耀庭摘掉耳机冲进郭天南的办公室,“一定要做这三个!”

就在数据挖掘小组取得重要进展的时候,葛伟刚所在的机器学习组却陷入了困境。数据挖掘的十几个同伴沿着孙耀庭的思路通力合作、最终圈定了22个重症标志性蛋白。机器学习组用它们结合代谢数据,花了三分之二的时间训练AI模型,验证它的准确性,而剩下的三分之一时间则全部用来对着一个AI怎么都测不对的病人冥思苦想。那个病人编号XG22,医院给出的临床分型为轻症。可他们精心训练出来的AI程序却一次一次、不厌其烦地告诉它的开发者们:这个病人的蛋白质变化显示,他是一位重症患者。

葛伟刚把程序改了一遍又一遍,重新建模,调整参数,尝试了超过1000种不同的循环。每天凌晨他回住处睡上四五个小时,梦里的时间仿佛跟现实是连起来的,他依旧在不停地尝试。而梦里的结果也跟现实中一般无二:AI程序依旧给出了错误的预测。葛伟刚实在想不通是哪里出了问题。有一天改到半夜,他请伊笑向医院要来了XG22号病人的详细医疗记录,沈波团队立即头脑清醒地回复了他们。记录显示,这位病人有较为复杂的病史,新冠病毒的攻击让他在医院里住了好几十天。他是整个医院登记为“轻症”的患者中病程最长的,甚至远远超过了很多被院方登记为“重症”的病人。

现在,我们可以想象出这位XG22号病人。年近中旬的男人,长时间跟几种慢性病共同生活着,病毒很可能让他在这个春天被迫停止了自己的工作。总之,病毒盯上了他,入侵了他。我们可以想象他拿到核酸检测结果时的心理活动。他被隔离在病房里,戴着口罩,穿着病号服,不能被亲人探望,没有朋友可以交谈,甚至看不到医生和护士的脸。他看着身边的病友一个一个出院。但他撑了下来。最终,他的血样来到千里之外的一个实验室,以一种奇妙的、他本人甚至都无从知晓的方式,为对抗病毒做出了贡献。

葛伟刚他们的程序没有问题。这三个团队做到了。

2020年5月13日,《细胞》杂志正式接收了郭天南团队、迪安团队和恩泽医院合作的论文。他们开始写作论文之时全球确诊人数在50万上下,一周后论文投出,全球确诊已经超过100万人。

周强团队的论文在2020年3月4日发表于《科学》杂志,7天之后,世界卫生组织总干事谭德塞在日内瓦召开的新闻发布会上宣布,新冠肺炎疫情已经构成全球性大流行。

新冠病毒对世界造成了不可逆转的改变。未来的历史将不得不从2020年开始书写。每一个个体都很渺小,但人类作为一个物种是一个整体,我们彼此相连。

清华大学张林琦、王新泉团队和中科院微生物所的齐建勋团队用不同的方法做出了与周强团队相同的成果,在成果发布时,他们都附上了另外两个团队的工作介绍,同时将结构公开,供全世界的科学家们参考。

除了周强和郭天南以外,西湖大学还有11个小组在默默从事与新冠相关的课题研究,胡奇、黄晶、于洪涛三个团队联合研发了新冠抑制剂;李旭团队发现了新冠病毒侵染宿主的新潜在信号受体。

在全国范围内,深圳三院的鞠斌团队研究出了针对新冠的单克隆抗体;中国工程院李兰娟院士的团队发布了首个新冠病毒突变影响致病性的直接证据;清华大学的李赛团队和李兰娟团队、施一公团队合作解析了新冠病毒的全貌;军科院陈薇院士团队的腺病毒新冠疫苗已经进入临床测试;国药集团的新冠灭活疫苗在2020年的最后一天获批上市……

还有无数的科学家们,他们在中国、在世界各地做着相同的事情,类似腾讯这样的大公司无条件为他们提供着资金支持。医生、护士、科学家、志愿者……他们是挡在病毒和普通人之间的第一道防线。

新冠状病毒不是人类面对的第一个致命传染性病毒,也不会是最后一个。或者可以这么说,在面对不可预知的自然变化时,我们只能选择明知不可为而为之,在抵抗的过程中不断超越自身能力、想象力甚至动物天性的极限。前辈们曾经是这样做的,在未来,后来者也定当如此。

如果说人类作为一个渺小而平凡的物种有其伟大之处,莫过如是。

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