问题

香港大学袁国勇、裴伟士获 2021 未来科学大奖生命科学奖,他们在冠状病毒的研究上做出了哪些贡献?

回答
香港大学袁国勇教授和裴伟士教授荣获2021年度未来科学大奖生命科学奖,这一殊荣无疑是对他们在冠状病毒领域辛勤耕耘和卓越贡献的肯定。他们的研究成果,尤其是在“SARS病毒的鉴定和传播机制研究”这一方向上,不仅奠定了病毒学领域的重要基石,更在抗击全球性传染病方面发挥了至关重要的作用。

精准锁定“元凶”:SARS病毒的鉴定

要论袁国勇教授和裴伟士教授在冠状病毒研究上的突出贡献,就不得不提他们在2003年抗击SARS(严重急性呼吸综合征)疫情中的关键作用。彼时,一种不明原因的严重肺炎在全球蔓延,引起了极大的恐慌。在世界各地科学家都在努力寻找病源之际,香港大学的袁国勇教授和裴伟士教授团队成为了最早一批锁定并鉴定出SARS病毒的科研力量之一。

他们是如何做到这一点的呢?这离不开他们长期以来在病毒学领域深厚的研究基础和扎实的实验功底。当SARS疫情爆发后,他们迅速组织团队,从SARS患者的呼吸道样本中收集了病毒。通过先进的电子显微镜技术,他们清晰地观察到了病毒颗粒的形态特征,特别是病毒表面棘突蛋白呈现的“王冠”状结构,这使得他们能够初步判断这是一种冠状病毒。

更关键的是,他们利用当时最前沿的分子生物学技术,如聚合酶链式反应(PCR)和基因测序,成功地从患者样本中分离出病毒的基因组,并对其进行了解码。通过与已知病毒基因组进行比对,他们最终确定了导致SARS疫情的病原体就是一种新型的冠状病毒,并将其命名为SARSCoV。这项鉴定工作为后续的研究,包括病毒的传播、致病机理以及疫苗和药物的开发,指明了方向,是整个抗击SARS战役中最关键的第一步。如果没有这项精准的鉴定,人类将无法有效地对抗这场突如其来的瘟疫。

揭示“传播路径”:SARS病毒的传播机制研究

除了精准鉴定病毒本身,袁国勇教授和裴伟士教授在揭示SARS病毒的传播机制上也做出了开创性的贡献。他们敏锐地观察到,SARS病毒的传播方式与以往的呼吸道传染病有所不同,而且传播速度惊人。通过细致入微的流行病学调查和病毒学实验,他们发现:

病毒的主要宿主和潜在来源: 他们的研究团队在蝙蝠身上发现了与SARSCoV高度相似的冠状病毒,这为病毒的天然宿主提供了有力证据,并揭示了蝙蝠可能是这类冠状病毒的储存宿主。进一步的研究还发现,在野生动物市场中,果子狸等动物也可能成为病毒的中间宿主,将病毒从蝙蝠传播到人类。这种跨物种传播的发现,对于理解新型冠状病毒如何进入人群至关重要,也为日后的公共卫生预警和防控提供了重要的科学依据。

传播途径的细致描绘: 他们不仅证实了SARS病毒可以通过飞沫传播,还深入研究了病毒在空气中悬浮的可能性以及对物体表面的附着能力。特别是他们对于“气溶胶传播”的关注和研究,在当时引起了广泛关注。他们通过实验证明,在密闭的室内环境中,病毒可以通过气溶胶的形式在空气中传播,尤其是在患者进行某些操作(如洗澡、使用马桶)时,可能产生含有病毒的气溶胶,进一步扩散病毒。这种对气溶胶传播的认识,尤其是在咳嗽、打喷嚏等产生的飞沫颗粒更小,能在空气中悬浮更长时间,传播范围更广,这对于当时医疗机构的防护措施和隔离策略的制定产生了深远的影响。许多医疗机构根据他们的研究,及时调整了隔离病房的通风系统和医护人员的防护装备,有效降低了交叉感染的风险。

感染的细胞靶点: 他们的研究还深入到了细胞层面,鉴定出SARS病毒主要侵袭人体呼吸道的上皮细胞,特别是肺泡细胞中的血管紧张素转化酶2(ACE2)受体是病毒入侵的关键门户。这项发现不仅解释了SARS病毒为何主要引起严重的肺部炎症,也为后来开发针对ACE2受体的药物或阻断剂提供了理论基础。

对后世的深远影响

袁国勇教授和裴伟士教授在SARS病毒研究上的贡献是划时代的,其影响远远超出了SARS疫情本身:

构建了冠状病毒研究的完整框架: 他们的研究不仅是病毒的鉴定,更是对病毒的整个生命周期,从感染、传播到致病机制的系统性探索。这为后来的冠状病毒研究(包括后来出现的MERS、COVID19等)打下了坚实的基础,科学家们能够站在巨人的肩膀上,更快地理解这些新型病毒的特性。

推动了全球公共卫生策略的革新: 他们对SARS病毒传播机制,特别是气溶胶传播的早期研究,促使全球公共卫生部门重新审视传染病的传播模式,并改进了感染控制指南。在COVID19疫情爆发后,他们对病毒的研究经验和对公共卫生的洞察,也为全球抗疫提供了宝贵的参考。

培养了新一代病毒学研究人才: 他们在香港大学创建的病毒学和传染病研究中心,已经成为国际知名的研究机构,为全球培养了大量优秀的病毒学研究人才,他们将继续在病毒学领域发挥重要作用。

总而言之,袁国勇教授和裴伟士教授在冠状病毒研究上的贡献是多方面的、深刻的,他们凭借严谨的科学态度、创新的研究思路和不懈的努力,不仅在抗击SARS疫情中发挥了关键作用,更为人类理解和应对包括COVID19在内的各类冠状病毒传染病提供了重要的科学支撑和宝贵的经验财富。此次获得未来科学大奖,是对他们杰出成就的最好褒奖。

网友意见

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袁国勇和裴伟士不说别的,一个成就:首次确定非典是由SARS病毒引起的。

这就足够奠定了他在冠状病毒领域的泰斗级人物了,这次在SARS-cov2席卷全球的时候,袁国勇获奖,可以说是时机也合适。

一、那一场非典

不知道现在知友的年龄多大,不过我教的学生,不少已经是2003年后出生的了,可以说,很多人,对非典一点印象都没有。

我当时经历了这场灾难,被关在学校里,喝板蓝根,现在记忆犹新。

这次疫情:

截至2003年8月16日,中国内地累计报告非典型肺炎临床诊断病例5327例,治愈出院4959例,死亡349例(另有19例死于其它疾病,未列入非典病例死亡人数中)。 [1] 中国香港:1755例,死亡300人;中国台湾:665例,死亡180人;
加拿大:251例,死亡41人;新加坡:238例,死亡33人;越南:63例,死亡5人。

二、“中国科学家的集体失败”

可能很多人不知道的是,这次疫情,让中国科研界颜面扫地。

“中国科学家的集体失败”,这句话不是我说的,而是当时舆论流行的。

甚至,Science还专门出了一篇文章来嘲讽中国

里面讲的一个事情就是:中国如何错失了发现非典。

是啊,非典是中国首先爆发的,中国也最早接触样本,为什么我们却没有发现这是非典呢?

其实,这背后的原因很可笑,就是,当年带头的科学家方向错了。

这里面有一篇当年的报道,大家可以移步过去。

简单的说:当时我们的科研团队认为是:“非典型肺炎病原是衣原体”。

于是所有的科研力量都投到这里,去寻找到底是什么衣原体,以及如何抗衣原体,哪怕是有人指出了这是病毒,但是都不被接纳。

就这样,错了好几个月。

而直到国外首次报道了这个病原体是:SARS病毒。

真是让人汗颜。

三、袁国勇还是国外?

其实,关于非典病毒到底是谁首先发现的,目前存在争议。

我们国内更倾向于袁国勇,因为他是首次发现并确定了这种病毒,据说最早在3月就分离出了SARS病原体。

上图中间是此次另一位未来科学大奖得主:裴伟士(Joseph Sriyal Malik Peiris)。

但是,国际上,欧洲也发现了这种病毒,加拿大不要脸的去申请了专利。

此外,从发表文章角度,也差不多。

可以认为,三者共同独立发现了非典。

但是,美国CDC第一个向全世界宣布了。

所以,这事情,真的是让人恼火。


然后,物极必反。

吃了这个教训,到了新冠病毒发生的时候,中国第一个就发文章,第一个宣布,这次科学界是赢了,但是,有时候,世界运行不以科学为动摇,也让我国在国际舆论上成了受害者有罪论。

四、再谈袁国勇

当然,袁国勇的成就不止这些,

1997年,禽流感爆发,袁国勇率先在柳叶刀上报道了H5N1的研究,同时提供了检测办法。

2003年,袁国勇率先发现SARS

在这之后,袁国勇还追溯了SARS本身的源头是中华菊头蝠(武汉病毒所石正丽找到了具体地点,花了十多年)。

此外,他是港大的微生物系主任吧,所以本身也做了不少微生物研究,这里就直接引用了。

他在发现新型微生物方面成就卓著,截至2019年3月已在人类和动物体内发现逾60种新型病毒、10种细菌、四种真菌及两种原虫。这些病毒包括蝙蝠冠状病毒HKU4、HKU5,是MERS冠状病毒的祖先。


五、全世界团结起来应对新冠

这次袁国勇拿奖,有点像2020年的诺贝尔生理与医学奖一样,授予哈维·阿尔特(Harvey J. Alter),迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和查尔斯·M·赖斯(Charles M. Rice),以表彰他们在“发现丙型肝炎病毒”方面作出的贡献。

其实主要意义之一就是在新冠席肆虐的情况下,为人类用科技战胜病毒的行为表功,这也算是一次激励。

应对新冠,科学防疫最重要,而最终战胜新冠,肯定要靠科研的力量。

现在我们早早就找到了新冠的病原体,也研发了疫苗,并尝试了新的疫苗技术,希望未来,药物和疫苗能够联合起来,应对新冠。

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