感染无症状,这是因为新冠病毒“太狡猾”吗?

2020-02-11 18:37:25 来源: 科技日报 作者: 张盖伦

狡猾。

这是此前接受媒体采访时,国家卫生健康委员会高级别专家组成员、中国疾病预防控制中心流行病学首席科学家曾光对新型冠状病毒的评价。

“它在武汉社区传播的速度是快的,可能还有很多轻症,可能也就是跟一般的感冒差不多,我们不清楚。”曾光当时说。

病毒,首要目标就是复制,是没有感情的复制机器。

不过,同样的病毒,有些人症状轻微,甚至没有症状;有些人却发展成危重症——为什么?

中国医学科学院基础医学研究所副所长、免疫学系常务副主任黄波介绍,答案藏在人体的免疫系统功能里。

病毒与免疫细胞多次短兵相接

人体肺脏的基本功能单元是肺泡。肺泡与肺组织毛细血管共用一层膜,通过共用的膜,氧气和二氧化碳在此处进行交换。

新型冠状病毒感染人体时,通过鼻腔和口腔进入到人体咽喉部后,可以进一步蔓延至气管及更细的支气管,进而到达肺泡。

不过,进入肺泡的每一步,病毒都会遭到免疫细胞的防御和监视。打喷嚏、咳嗽、咳痰,都是免疫细胞与病毒作战的表现。

病毒侵入肺泡后,肺泡部位的免疫细胞同样会被激活。免疫细胞被激活后,释放细胞因子如白介素-1、白介素-6和肿瘤坏死因子等,直接刺激体温调节中枢,导致机体发热。

另外,病毒入侵肺泡后,如果引起大量肺泡上皮细胞死亡,其释放的死亡物质还会进一步刺激免疫细胞,引发更强的发热反应,可表现为持续高热。

除了发热症状外,本次新型冠状病毒感染,部分病人还出现了腹泻等胃肠道症状。黄波说,这是由于咽喉与食道相连,部分病毒可能通过咽喉部进入到消化道,通过感染肠上皮细胞以及激活肠道免疫反应,产生相关症状。

年轻人免疫系统反应更快、反击更有力

免疫系统如何与病毒作战?

黄波说,当病毒侵袭健康个体并感染其肺上皮细胞时,上皮细胞自身会迅速产生I型干扰素,从而抵抗病毒感染。更重要的是,被激活的免疫细胞,能够大量释放I型干扰素,从而控制病毒在细胞内的复制。另外,被激活的巨噬细胞(一类重要的天然免疫细胞,具有强大吞噬功能)能够吞噬细胞外游离的病毒颗粒,而自然杀伤细胞(另一类天然免疫细胞,能够杀伤被病毒感染的细胞)则通过杀伤被感染的细胞,进而破坏细胞内的病毒。

这种抗病毒的反应,几个小时内即可发生。

在这个杀伤过程中,病毒入侵的信息会被传递至免疫系统大本营(医学上称之为淋巴结),而抗病毒的主力军T细胞和B细胞就驻扎在该部位。它们接受指令,经过5—14天准备(T细胞5—7天,B细胞14天左右)后完成变身:B细胞变成“特警战士”(医学称之为浆细胞),大量产生和分泌抗体,抗体经血液循环至病毒感染部位与病毒结合,一面阻断病毒进入机体细胞,一面增强吞噬细胞对病毒的吞噬;T细胞则直接开赴战场也就是感染部位,攻击病毒感染的细胞,将病毒斩草除根。

免疫系统,一直在奋力保护着人体。

大多数年轻人表现为轻症,正是因为他们的肺部上皮细胞状态较为良好,对病毒入侵的天然反应迅捷有效(主要指产生干扰素的时间和量)。他们的免疫细胞功能完整、良好,即便被新型冠状病毒感染,也可能不出现临床症状或者症状非常轻微。

有时,免疫系统也会输

但对老年人来说,情况则有所不同。

随着年龄增长,人的机体功能开始退化,在应对病毒时,肺部上皮细胞产生干扰素会“慢半拍”,产生的量也会少一些,免疫细胞释放干扰素以及吞噬病毒的能力也会有所下降,于是机体整体抗病毒能力下降。如果老年人合并有心血管疾病、糖尿病等基础性疾病时,其免疫系统功能更是薄弱,抵御病毒的能力更差,更容易被病毒感染。

当然,这也并不意味着年轻人就可以高枕无忧。

不规律作息、通宵玩手机、吸烟饮酒,旅途疲劳……这些因素都可导致免疫功能临时紊乱,让病毒有可乘之机。

而且,人的症状轻重,也和入侵的病毒量有关。当病毒短时间内大量入侵机体时,即使是年轻人,机体免疫系统也可能没有能力将全部的病毒控制住。

免疫系统努力对抗病毒,但有时仍会溃败。

免疫功能低下,病毒感染就是一场严峻考验

最近,常能看到一个词——“白肺”。

若在鼻腔、咽喉部到气管和支气管等诸多环节都未能将病毒有效阻击,使得病毒侵犯肺泡,导致共用的肺泡-血管壁膜受损,血管里的血液就会进入到肺泡。通过肺泡之间的间隙和重力作用,肺泡液体首先聚集在肺的底部,CT拍片呈现毛玻璃样的影像图;当渗出的液体量更多时,影像学检查双肺就会呈“白肺样”改变。

不过,肺泡与血管壁所共用的膜,在病毒入侵时又是怎样受损的?

黄波分析,病毒感染肺泡上皮细胞会损害此膜,但这可能还不是主要原因。病毒感染肺泡导致大量免疫细胞被募集到肺泡部位,受病毒刺激,释放出大量炎性细胞因子(医学上称之为细胞因子风暴)。这些炎性因子作用于肺泡-血管膜,破坏其完整性,大大增加其通透性,使大量血液进入到肺泡,导致人体缺氧,引发危重病情。

黄波说,其实,就本次新型冠状病毒而言,大多数个体接触到病毒后,并无症状或仅出现轻微症状,有的出现发热、胸闷等症状,经过一段时间后自行好转;但是对于免疫功能不强或者低下者,病毒感染就是一场严峻考验。

中山大学附属三院感染科副主任林炳亮表示,很多人说病毒“狡猾”“诡异”,主要还是因为我们对它的认识不够。比如,潜伏期患者具有感染性;无症状患者也有感染性;作为一个急性呼吸道传染病,某些患者、特别是重症患者持续排毒时间较长……“我觉得这都是其诡异之处。希望通过对它的认识,慢慢揭开它诡异的面纱。”

黄波则强调,希望公众明白了机体免疫系统对人体的保护机制后,能减少新型病毒带来的恐惧和无力感。“我们坚信,人类的免疫系统将再次证明,它是消灭邪恶病毒的无冕之王。”

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“炎症风暴”可能导致器官功能衰竭

有的新冠肺炎患者早期发病并不严重,但会突然加速,几天内发展成危重症甚至死亡。复旦大学附属中山医院重症医学科副主任钟鸣日前表示,病人体内可能启动了炎症风暴,导致各个器官功能衰竭。

所谓炎症风暴,指的是病人因感染激活了肌体的免疫细胞,造成免疫细胞过度损伤。正常的免疫是保护,过度的免疫是损伤。炎症风暴不但对肺,还会对肝、肾、心脏等器官造成损害。炎症风暴发生后,病人的病情往往急转直下,很快神志不清、呼吸紧迫、气急、憋气,然后出现血氧饱和度下降甚至凝血功能障碍,各个脏器会发生衰竭。

炎症风暴一旦启动,阻断十分困难。北京协和医院第一批支援湖北抗疫医疗队队长、感染内科主任医师刘正印对记者形容,炎症风暴发作就像多米诺骨牌的连锁反应,至于什么时候会触发第一张牌,目前还没有固定模式。

“炎症因子就像是扳机,扣动后会触发各个器官出现炎症损伤的问题。”刘正印介绍,炎症风暴导致多脏器功能障碍死亡率比较高,尤其是晚期呼吸机治疗效果不好的病人,高龄和有慢性基础性疾病的病人。

多位专家表示,炎症风暴的出现没有绝对规律,难以预判、监测,目前还缺乏有效治疗手段。

刘正印表示,发生炎症风暴的患者早期看起来都非常轻,但到后期会越来越重,多在10天左右最为明显,真正到了多脏器功能障碍的时候再去救治,困难就非常大了。所以关键还是要早发现、早诊断,加强对症支持治疗。 (据新华社)

这个研究所三招儿“搞定”成果转化

2019-10-31 18:00:12 来源: 科技日报 作者: 江耘

全向移动机器产业化、有机废水高效催化研究……近日,在中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)建所15周年创新创业汇报会上,9项科研项目完成合作签约。

“在此之前,已有一批批重大成果从这里诞生,走向市场。”中国工程院院士薛群基现场表示,聚焦成果转化,宁波材料所这一“15岁的少年”要成长为“青年”,还将完成更多的历练。

宁波材料所所长黄政仁介绍道,自2004年建所以来,该所明确并坚持“架起高科技到产业化的桥梁,打通科技到产业的通道”定位,进行全链条研发制造的同时,致力于拆除阻碍产业化的“篱笆墙”,探索出多种具备推广性和复制性的成果转化路径。

“宁波材料所对技术成熟度、团队支撑与协作能力、市场前景等环节的考量和创新都在日渐完善。”黄政仁表示,15年来,宁波材料所与国内外700余家企业开展了卓有成效的合作,共同建立160余个工程中心,实现了45项重大成果的转移转化。

先闯三关,成果输出有的放矢

“十余年来,对成果转化工作的的探索并非一路畅通。有过由技术、合作伙伴、运营管理、市场开拓等各类因素导致的成果转化失败的案例。”黄政仁坦言,早期由技术成熟度不足导致后续成果转化不畅的比例较高。

为此,宁波材料所于2007年成立了所地合作与技术转移办公室,后又组建技术转移与知识产权部,专门负责技术成果的转移转化管理,承担搭建科研团队与企业之间桥梁的作用。

据介绍,在宁波材料所,判断一项技术成果是否可以进行成果转化,需要经过技术转移部、技术转移转化小组、材料所三个不同层面的审议。

“设置这三关,是因为有些技术成果在实验室或工程化阶段做得比较稳定后,容易对转化时机进行误判。”在黄政仁看来,一项科研成果从实验室到工程放大、产业化、商品化等各个阶段,每往前一步,都会衍生出不同的复杂问题。

对于企业来说,因为要考虑成本、投入回报周期等因素,通常不愿承担科技成果转化的诸多风险。宁波材料所副所长杨甦介绍道,技术转移部每年要对各科研团队产出的技术成果进行摸底调查,并且协助团队撰写详细的商业计划书,通过走访企业与投资机构、进行成果宣讲等各种方式寻找合适的合作伙伴。

“此后,技术转移转化小组、宁波材料所所务会对拟进行成果转移转化的项目进行技术成熟度、合作模式、产品定位及市场前景等,进行评估论证和最终审议,并形成项目产业化合作方案。”杨甦介绍说,该方案也将作为技术转移部进一步与拟合作方谈判的依据。

技术成果迈向市场的同时,需要知识产权保护为其保驾护航。“2014年,我们将此前设立的知识产权部们与技术转移部合二为一,建立了专利分级分类管理体系。至今已产出石墨烯、动力锂电相关技术、磁性材料技术等多个领域的专利分析报告。”黄政仁介绍说,在这些重点领域均形成了百篇以上专利群组布局,为宁波材料所团队技术产出及转化保驾护航。

精选搭档,转化模式按需订制

“运用CVD法研制出克拉级单晶金刚石后,我们联合一家资深的河南企业,成立了宁波晶钻工业科技有限公司,实现了国产设备工业化生产零的突破。”谈及团队成果转化的后续情况,宁波材料所江南研究员颇为振奋。

江南介绍道,公司产品已占据国内CVD大单晶金刚石70%以上的市场,在该领域中,企业生产能力和规模均位居国际第四。“正是因为选对了业界合作伙伴,与之共建产业化公司,我们的金刚石产业化项目才能在后期发展中走上快车道。”

“从早期单一的技术入股、许可转让,到逐步形成的现金+股权、技术授权、合作开发与企业培育四种转化模式,宁波材料所会为科研团队精选合作伙伴,设计出一种各方认可的转化率较高的模式。”黄政仁表示,在宁波材料所45个成果转移转化项目中,现金+股权模式最多,而这也是当前成果转化较为常用的一种模式。

随着近年来创新创业热潮的涌起,各地对于双创的支持力度不断加大,科研人员的积极性也大幅提高,在宁波材料所,以技术熟化为导向的合作开发、企业培育两种转化模式开始增多。

作为国内最大的铜产品生产基地,江西铜业集团一直在寻找铜相关新材料应用的技术。“在接触过程中,对方看中了宁波材料所一项石墨铜复合材料技术,双方协议,先期以合作开发为主——团队持续进行技术工程化开发,企业则进行市场调研及开拓。”黄政仁介绍,双方共同成立公司后,产业化推广稳步进行。

而在国民经济支柱行业的石化领域,宁波材料所与中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司(以下简称镇海炼化)共同建立石化行业联合创新研究中心平台,充分利用上游绿色功能化树脂开发、下游通用树脂改性等方面的优势,以项目滚动合作模式不断提升聚烯烃应用高值化。

“合作开发及项目滚动的模式,减少了企业的投入风险,合作双方发挥各自优势,深化产学研合作,不仅可为本公司打造世界级高科技一体化石化基地增加动力,同时也可为宁波市打造万亿级绿色石化基地建立很好的基础。”镇海炼化相关负责人如是说。

派出精锐,创新长效服务机制

2015年9月,宁波材料所与江西赣州虔东稀土集团公司共同成立了宁波虔东科浩有限公司(以下简称虔东科浩),共同致力于GAGG闪烁陶瓷生产与销售,试图以一款面向医疗CT探测器应用的光学陶瓷,填补国内高端医疗影像装备核心部件的空白。

“然而技术方和投资方都缺乏这方面的经验,客观上促进了彼此共同解决这一难题。”虔东科浩总经理王新佳笑称,自己从该科研成果团队的科研人员摇身一变成为企业管理者,也是宁波材料所推动成果产业化的一个大胆尝试。

“在成果转化过程中,囿于企业自身科研能力或对成果效益存疑,根据项目在产业化过程中的实际需要,宁波材料所会派出科研人员到合作企业协助跟进,乃至实行‘连人带成果’转移的创新人才机制。”杨甦表示,这一举措提升了科研人员践行技术产业化的自主性和积极性,涌现了一大批从实验室走出来的企业家。

据王新佳介绍,“扶上马、送一程”是宁波材料所一贯秉持的思想,技术转移后,又从团队成员中挑选精兵强将,分别负责各道工序的质量把控。“这样有助于把各个工序所积累的技术经验全部传授到生产一线。”

着眼于下一代动力电池的技术发展,宁波材料所还与江西赣锋锂业深入合作,推进固态电池核心技术的中试及产业化,团队负责人许晓雄研究员也转变身份,成为高新技术企业创始人,该公司目前已率先研发出多种材料体系的系列固态电池,综合性能成为行业标杆。

据统计,宁波材料所15年累计派出400余人次深入生产一线,帮助企业破解技术难题、提高自主创新能力,培养了一批企业工程师、技术总监、总经理等既懂技术又懂市场的复合型人才,为企业创新发展提供人才保障的同时,也让人才在流动中得到了全面发展和全新升值。

“未来,我们将夯实技术熟化平台,形成科研技术链、材料应用链、人才引进培养链‘三链融通’的相辅相成架构布局,打造良好的科研与成果转化政策生态,努力成为引领创新驱动发展的新型科研机构。”黄政仁说。

中科院宁波材料所有机光电材料与器件团队科研工作现场  受访者提供(图)

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