文/拓曉瑞
[導(dǎo)語]
廣東省實驗動物監(jiān)測所(以下簡稱動監(jiān)所)是廣東省科學(xué)技術(shù)廳直屬事業(yè)單位,主要從事實驗動物和動物實驗的技術(shù)監(jiān)督、檢驗測試,以及實驗動物資源保存與共享、生物醫(yī)藥產(chǎn)品與環(huán)境安全評價等工作。新冠病毒疫情暴發(fā)后,動監(jiān)所積極參與新型冠狀病毒感染肺炎(以下簡稱新冠肺炎)疫情防控應(yīng)急科技攻關(guān),科研團隊在短時間內(nèi)便成功構(gòu)建出新型冠狀病毒N蛋白表達(dá)菌株,并將該成果面向社會共享,為抗擊疫情作出了重大貢獻(xiàn)。
《廣東科技》:請為我們簡要介紹一下動監(jiān)所主要業(yè)務(wù)以及人才隊伍建設(shè)等情況。
動監(jiān)所:我們的主要業(yè)務(wù)集中在兩個方面:一是通過實驗動物和動物實驗的技術(shù)監(jiān)督、檢驗測試等工作,保障全省生物公共安全。二是通過實驗動物疾病模型構(gòu)建研究與共享服務(wù)、開展實驗動物資源保存與共享、生物醫(yī)藥產(chǎn)品與環(huán)境的安全評價推動行業(yè)發(fā)展,支撐全省生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。同時,我們還建有廣東省國家創(chuàng)新藥物孵化基地(新藥創(chuàng)制與研發(fā)服務(wù)-實驗動物公共服務(wù)大平臺)、國家實驗動物數(shù)據(jù)資源中心等4個國家級科研平臺和廣東省實驗動物重點實驗室等7個省級科研和服務(wù)平臺。
人員配備方面,我所擁有員工107人,其中,博士12人、碩士33人,本科及以上學(xué)歷占總?cè)藬?shù)81%,擁有高級職稱人員23人、中級職稱人員27人。可以說,我們已經(jīng)打造形成了一支結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)技術(shù)過硬的科研人才隊伍,為各類科研活動的開展提供了重要人才保障。
《廣東科技》:據(jù)了解,貴單位科研團隊在疫情暴發(fā)后不久就成功構(gòu)建出了新型冠狀病毒N蛋白表達(dá)菌株,能否給我們科普一下這個菌株的作用和應(yīng)用價值?
動監(jiān)所:與其他冠狀病毒相比,已知N蛋白與病毒基因組RNA相互纏繞形成病毒核衣殼,在病毒RNA的合成過程中發(fā)揮著重要的作用。同時,N蛋白在病毒的結(jié)構(gòu)蛋白中所占比例最大,感染早期機體就能產(chǎn)生抗N蛋白的高水平抗體。因此,利用N蛋白,可建立快速檢測新型冠狀病毒血清抗體方法,也可以進(jìn)一步制備單克隆抗體或開展解析該蛋白結(jié)構(gòu)等研究。
目前,一些機構(gòu)利用我所提供的N蛋白表達(dá)菌株已取得了一些重要研究成果,如:中國計量科學(xué)研究院利用該N蛋白表達(dá)菌株研制并發(fā)布了新型冠狀病毒核衣殼蛋白溶液物質(zhì),作為指導(dǎo)國家抗疫檢測標(biāo)準(zhǔn)物;天津某生物科技公司利用該菌株制備抗體快速檢測卡并向湖北等地區(qū)捐贈;廈門某生物科技公司利用該菌株開發(fā)的N蛋白原料供應(yīng)多家快速檢測卡研發(fā)公司;某省疫控中心利用該菌株制備的ELISA試劑盒正在驗證;四川大學(xué)科研團隊以獲贈的菌株為基礎(chǔ)申報應(yīng)急科研項目獲得立項;還有很多的國內(nèi)外單位利用該蛋白開展單克隆抗體制備工作。
動監(jiān)所榮獲的廣東省五一勞動獎狀
《廣東科技》:請介紹一下這個病株的研發(fā)過程,以及在這一過程中遇到的主要困難和問題。
動監(jiān)所:疫情發(fā)生后,我們第一時間組建了應(yīng)急研究團隊,全力研發(fā)檢測技術(shù)和試劑。自1月17日在美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)網(wǎng)站上查詢到新型冠狀病毒基因組序列后,我們立即啟動密碼子優(yōu)化和基因合成工作。經(jīng)過研發(fā)團隊成員十多天的科研攻關(guān),于2月1日鑒定蛋白成功表達(dá),在即日匯報省新冠肺炎防控指揮辦科研攻關(guān)組后,廣東實驗動物公眾號隨即發(fā)布全球共享菌株消息,成為通過科技成果共享形式抗疫的先進(jìn)創(chuàng)舉。截至3月12日,動監(jiān)所已在全球范圍內(nèi)累計發(fā)放1450份菌株。
在此過程中,我們面臨的困難主要是人手不足以及時間緊迫。由于疫情發(fā)展的速度大大超出了我們的判斷,為了加快研發(fā)進(jìn)度,我們緊急成立了應(yīng)急研究團隊,所有的研發(fā)人員主動放棄春節(jié)假期,回到工作崗位日以繼夜開展科研攻關(guān)工作,并取得重大研究成果。在2月1日分享菌種消息發(fā)布之后,社會反響超出了預(yù)期。為及時滿足各方需求,我們團隊中的一名博士凌晨2點從省科研攻關(guān)組崗位返回實驗室,緊急培養(yǎng)了600毫升菌液,撰寫和打印菌液說明書,忙了一夜,當(dāng)清晨同事來到辦公室時,這位博士就睡在打印機旁。
《廣東科技》:你們把構(gòu)建的新型冠狀病毒N蛋白表達(dá)菌株這一科研成果向社會共享,請問這么做的初衷和目的是什么?
動監(jiān)所:新冠肺炎疫情暴發(fā)初期,應(yīng)用檢測試劑盒等快速準(zhǔn)確的檢測技術(shù)和開展抗體制備是疫情防控迫在眉睫的重大任務(wù),但檢測試劑盒研發(fā)需要建立在大量的前期準(zhǔn)備工作之上。疫情面前,時間就是生命。在全國各地科研人員都在圍繞提高檢測效率和疫苗研發(fā)爭分奪秒進(jìn)行科技攻關(guān)的時候,我們及時向社會提供N蛋白表達(dá)菌株,能夠有效減少科研人員重復(fù)研究,為后續(xù)研究奠定了基石,應(yīng)該是一件非常有意義的事情。事實證明,我們?nèi)找岳^夜的辛苦是非常值得的,菌株的共享至少為科研人員減少了7~10天的重復(fù)研究時間。
N蛋白 SDS-PAGE電泳鑒定
動監(jiān)所準(zhǔn)備寄出的共享菌株
同時,通過自強不息突破技術(shù)難題,實現(xiàn)科研成果國產(chǎn)化,打破國外機構(gòu)價格壟斷行為,是我們孜孜不倦的追求。由于疫情發(fā)生突然,國外科研機構(gòu)也通過相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行了蛋白表達(dá)菌株的研制并向全球市場供應(yīng),在物以稀為貴的情況下,其售價最高達(dá)到9萬元/毫克,且到貨周期長,令不少科研機構(gòu)望而卻步。我們率先實現(xiàn)科研成果共享后,全球各地科研機構(gòu)、高等院校等免費獲得該菌株,滿足了新冠病毒N蛋白市場需求,促使有資質(zhì)和能力的科研單位不再因為高昂的成本而無法進(jìn)行檢測卡的研發(fā)。
《廣東科技》:除了新型冠狀病毒N蛋白表達(dá)菌株外,你們還開展了哪些針對性的科研工作,取得了哪些重要成果?
動監(jiān)所:我們作為廣東省實驗動物重點實驗室,參與了鐘南山院士團隊成功構(gòu)建的國際首個非轉(zhuǎn)基因新冠病毒肺炎小鼠動物模型構(gòu)建工作,該模型有利于我國抗病毒藥物和保護性中和抗體、疫苗的應(yīng)急體內(nèi)驗證,也可用于后期新冠病毒在體內(nèi)免疫應(yīng)答和致病機制的研究。
此外,我們主動向珠海麗凡達(dá)生物技術(shù)有限公司彭育才博士團隊提供了用于科研實驗的8只實驗猴,該團隊利用實驗猴進(jìn)行mRNA新冠病毒疫苗免疫實驗,加快了疫苗研發(fā)進(jìn)度,解決了燃眉之急。
同時,我們動監(jiān)所還研制了小鼠冠狀病毒(A59株和JHM株)感染動物疾病模型,用于抗SARS-CoV藥物的篩選與評價,利用國家實驗動物信息網(wǎng)等平臺迅速開展新型冠狀病毒肺炎科普傳播工作,設(shè)立專家專訪欄目為社會公眾解疑,組織專家學(xué)者編撰《實驗動物從業(yè)人員防護指南》讀物,積極協(xié)調(diào)實驗猴跨省運輸開展評價試驗等,為疫情防控發(fā)揮了積極作用。
《廣東科技》:請談?wù)剻z驗檢測工作在本次抗擊疫情中發(fā)揮的作用。
動監(jiān)所:檢測工作非常重要,而且貫穿抗擊疫情的全過程。在疫情暴發(fā)期,核酸檢測是確診新冠肺炎的重要技術(shù)手段之一,通過核酸檢測篩查和區(qū)分新冠肺炎患者和普通流感患者,讓新冠肺炎患者及時得到有效救治??贵w檢測也是一種重要的診斷手段,IgM抗體陽性意味著處于感染早期,對于那些核酸檢測陰性的患者,抗體檢測是重要補充。此外,加強檢測也是對復(fù)工復(fù)產(chǎn)的重要保障,對于人員密集的工廠車間等工作環(huán)境,員工經(jīng)檢測陰性再開工非常重要。
《廣東科技》:您認(rèn)為科技主管部門應(yīng)如何組織開展應(yīng)對重大公共衛(wèi)生事件的科研攻關(guān)?談?wù)勀銈兊挠^點和建議。
動監(jiān)所:應(yīng)對重大公共衛(wèi)生事件,需要充分發(fā)揮科技主管部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作用,強化應(yīng)急科研攻關(guān)和技術(shù)應(yīng)用,做到科學(xué)施策、科學(xué)防范。一是應(yīng)該加強部門協(xié)同,集聚優(yōu)勢科研力量,充分發(fā)揮高校、科研院所、醫(yī)院、企業(yè)等科研攻關(guān)的主要力量,形成實施結(jié)果導(dǎo)向一體化的科研攻關(guān)模式。二是根據(jù)政府響應(yīng)的等級,及時啟動應(yīng)急專項,加強對關(guān)鍵核心技術(shù)及裝備的科研攻關(guān),快速形成一批應(yīng)用性科研成果。三是推進(jìn)科研攻關(guān)工作聯(lián)動機制常態(tài)化,成立聯(lián)席會議組織,發(fā)揮群策群力的溝通模式打通產(chǎn)學(xué)研用鏈條。四是持續(xù)推進(jìn)國家戰(zhàn)略科技力量建設(shè),既要做好重點實驗室、重大科技基礎(chǔ)設(shè)施等硬實力的建設(shè)和維護,也要做好全維度的科技人才培養(yǎng)和儲備等軟實力的提升。
在此次抗擊疫情科研攻關(guān)過程中,廣東省作為生命健康技術(shù)與信息技術(shù)創(chuàng)新大省發(fā)揮了積極作用。然而,動物實驗平臺建設(shè)(動物模型構(gòu)建)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,成為科研攻關(guān)最大的短板和瓶頸問題。面對習(xí)近平總書記關(guān)于動物模型構(gòu)建主攻方向的要求和未來生物安全發(fā)展需求,迫切需要補齊廣東省科技創(chuàng)新發(fā)展和生物醫(yī)藥發(fā)展的短板,強化應(yīng)對生物安全和重大公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急管理體系建設(shè),筑牢基礎(chǔ)。
實驗動物疾病模型在深入探討疾病發(fā)生機制、新藥篩選、藥物安全性評估等方面具有十分重要的意義。根據(jù)國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃和省委“1+1+9”工作部署,廣東省已經(jīng)開始布局動物模型構(gòu)建工作,省科技廳已向省政府提出了建設(shè)廣東省大動物模型研究中心工作規(guī)劃,該項目由基礎(chǔ)條件較好的廣東省實驗動物監(jiān)測所具體負(fù)責(zé)籌建。目前,該項目已納入省重點建設(shè)項目,預(yù)計2022年12月建成投入使用,建成后將成為猴、豬、犬動物模型研究與應(yīng)用的創(chuàng)新高地,力爭打造成國際知名、粵港澳大灣區(qū)最具活力的實驗動物及動物疾病模型共享資源服務(wù)平臺,為加快補齊廣東省在動物模型構(gòu)建方面的短板,促進(jìn)全省生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。
廣東省科技廳廳長王瑞軍調(diào)研動監(jiān)所疫情防控工作
廣東省大動物模型研究中心效果圖