●記者 李晨暉
春和景明,萬物生長。時序更替,催人奮進。
2020年3月2日,習近平總書記來到清華大學考察調(diào)研新冠肺炎防控科研攻關(guān)工作并發(fā)表重要講話,全校師生深受鼓舞、倍感振奮。
“人類同疾病較量最有力的武器就是科學技術(shù),人類戰(zhàn)勝大災(zāi)大疫離不開科學發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。”
囑托,聲聲入耳;前行,力量倍增。
這是一場科研與疫情賽跑的攻堅之戰(zhàn)。300多個日夜更迭,“甘于奉獻,敢為人先”的清華科研人保持拼勁和韌勁,迎難而上,篤定前行,交出一份讓人民滿意的抗疫答卷。
多學科集結(jié)顯身手——快速檢測和精準診斷
“要把新冠肺炎防控科研攻關(guān)作為一項重大而緊迫任務(wù),綜合多學科力量,統(tǒng)一領(lǐng)導、協(xié)同推進。”總書記的講話讓科研工作者信心百倍,內(nèi)心更為篤定。新型冠狀病毒核酸檢測是疫情診治的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,打贏這場硬仗的背后是多學科研究人員不舍晝夜的奮斗。
醫(yī)學院程京院士團隊研發(fā)了全球首款1.5小時內(nèi)可同時檢測多種病毒(含新冠病毒)的“呼吸道多病毒核酸檢測芯片系統(tǒng)”,實現(xiàn)了對新冠病毒和其他普通流感病毒的快速鑒別診斷,在武漢一線危重病人的搶救中發(fā)揮了重要作用,為眾多患者及一線醫(yī)務(wù)人員提供快速、精準、有效的診斷。
截至目前,醫(yī)學院師生聯(lián)合博奧生物研發(fā)團隊發(fā)揮協(xié)同作戰(zhàn)優(yōu)勢,又成功研發(fā)了全自動、全封閉式可在45分鐘內(nèi)以150拷貝/毫升靈敏度完成“樣本入-結(jié)果出”、35分鐘就能報陽的“全集成新冠病毒核酸檢測芯片系統(tǒng)”(2021年2月10日獲國家藥監(jiān)局應(yīng)急審批批準),并同步研發(fā)了中通量新冠核酸檢測芯片、高通量快檢的全套產(chǎn)品,檢測靈敏度大幅提升,極大地滿足了大規(guī)模人群超快速核酸檢測的需求,整體將國內(nèi)的病原微生物檢測提升到一個全新的水準。此外,集成這些核心技術(shù)的車載新冠病毒核酸檢測移動實驗室,已交付至成都、廣州、珠海、青島、沈陽等地,同時還用于國家級重要會議、國家級綜合性文藝晚會等的疫情防控保障。

“六項呼吸道多病毒核酸檢測試劑盒”馳援武漢
“我們的實驗室就是多學科開展交叉合作的一個縮影。在這里,工程科學12個專業(yè)在一起進行交叉合作,為打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)提供更多科技力量。”程京介紹到。其中,集成核酸快檢芯片系統(tǒng)和自動采樣機械手的車載新冠病毒核酸檢測移動實驗室,就是和機械系汪家道團隊一起緊密合作研制的共同結(jié)晶。

新冠病毒核酸檢測移動實驗室
醫(yī)學院郭永團隊研發(fā)的新冠數(shù)字PCR核酸檢測試劑盒,靈敏度可達100拷貝/毫升,能準確檢測病毒數(shù)目,已在30余家疫情防控重點醫(yī)院、企業(yè)及科研單位使用。藥學院白凈衛(wèi)團隊研發(fā)了國際第一款低成本的無需儀器支持、一體化、高靈敏度、快速實現(xiàn)樣本到結(jié)果全流程的新冠病毒核酸檢測技術(shù),可以滿足30分鐘內(nèi)現(xiàn)場高靈敏度檢測新冠病毒核酸的需求。

一體化自助式集成核酸檢測試劑盒
北京清華長庚醫(yī)院董家鴻院士團隊研發(fā)的新冠肺炎自檢測系統(tǒng),已為國內(nèi)外5000萬用戶提供了自測服務(wù)。目前系統(tǒng)已翻譯成英語、日語、韓語、波斯語和意大利語等10個外語版本,在100多個國家推廣應(yīng)用。精儀系羅川團隊研發(fā)的新冠肺炎臨床智能診斷系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)率先開發(fā)出的基于“CT+流行病學+臨床及檢驗學”的AI輔助診斷系統(tǒng)。

COVID-19智能診斷輔助系統(tǒng)
智能輔助診斷系統(tǒng)和新冠肺炎自檢測系統(tǒng)都是“清華COVID-19智能防控系統(tǒng)”家族中的重要成員,它們均由清華大學醫(yī)工結(jié)合攻關(guān)團隊研發(fā)而成。這支戰(zhàn)斗力十足的戰(zhàn)“疫”突擊隊由董家鴻院士和尤政院士牽頭組織,科研院協(xié)調(diào),來自臨床醫(yī)學院及附屬醫(yī)院、精儀系、電子系、航天航空學院等院系的專家共同參與其中,合力攻關(guān)。
鍛造戰(zhàn)勝“疫魔”的利器——疫苗和藥物研發(fā)
“越是面對這種情況,越要堅持向科學要答案、要方法。”病毒防治藥物是抗擊疫情的最重要“武器”。
在疫情暴發(fā)初期,醫(yī)學院和萬科公共衛(wèi)生與健康學院張林琦教授、生命學院王新泉教授聯(lián)合深圳市第三人民醫(yī)院張政教授組建起“硬核”科研隊伍,在Nature發(fā)文闡明了新冠病毒刺突糖蛋白介導細胞侵染的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及分子機制。從康復者血液B淋巴細胞中,成功分離出數(shù)十株具有強效抗病毒活性的中和抗體,將為治療和預(yù)防新冠肺炎提供強有力的醫(yī)學干預(yù)手段。
2020年3月2日這天,張林琦向習近平總書記匯報了研究團隊在針對新冠病毒的相關(guān)研究中取得的進展。張林琦牢記總書記的囑托,“我們一定全力以赴、爭分奪秒,盡快把抗體藥物和疫苗等方面的研究成果推向臨床應(yīng)用,盡快轉(zhuǎn)化到為一線老百姓和患者服務(wù),不辜負總書記對我們的信任和重托!”

張林琦向總書記匯報研究進展
與病毒賽跑,日夜兼程。生命科學學院李賽團隊開創(chuàng)性地“向病毒內(nèi)部打了手電”,展示出迄今為止最完整的新冠病毒形象。“人們對自己看不見的東西總是會掉以輕心,我想只有盡快將新冠病毒真實、完整、清晰地呈現(xiàn)給世界,讓大家看到它的駭人形象,才會讓更多人重視起來。”談起課題立項的初心,李賽這樣說。
李賽團隊與浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院傳染病診治國家重點實驗室李蘭娟院士課題組合作,利用冷凍電鏡斷層成像和子斷層平均重構(gòu)技術(shù)成功解析了新冠病毒的全病毒三維結(jié)構(gòu)。7個人,100天,這個平均年齡不到28歲的清華課題組成為世界上第一個解析出完整新冠病毒真實結(jié)構(gòu)的科研團隊。

李賽團隊成果入選Nature2021開年最佳科技圖片
在長期、潛心開展冠狀病毒研究的基礎(chǔ)上,2020年4月,醫(yī)學院饒子和、婁智勇和閆利明團隊等率先在國際上成功解析了新型冠狀病毒最重要的藥物靶點RNA聚合酶和主蛋白酶結(jié)構(gòu),11月又首次徹底明確了mRNA合成過程中全部的關(guān)鍵酶分子,回答了冠狀病毒研究中近20年來懸而未決的問題,為抗病毒藥物研發(fā)提供了新靶點。
醫(yī)學院程功團隊建立了人類血清代謝物分子庫,獲得了一種和糖尿病相關(guān)的抗新冠病毒化合物。生命學院陳國強團隊揭示了3-羥基丁酸調(diào)控免疫系統(tǒng)的全新方式,為抗體的功能改造提供了新思路。
此外,清華大學和全球健康藥物研發(fā)中心還向全球科研人員免費開放藥物研發(fā)的資源和平臺,共同加速針對新型冠狀病毒的藥物研發(fā)。
為科學防控“把脈出招”——實時預(yù)警和環(huán)境消殺
科技防疫、科研攻關(guān)是戰(zhàn)疫取勝的根本手段。如何為疫情防控提供高效信息支撐,準確把脈疫情態(tài)勢?如何為診療空間的環(huán)境安全保駕護航?戰(zhàn)“疫”中的清華人用科研的力量攻破難關(guān),提升防控預(yù)警能力,守護人民的生命健康。
建筑學院林波榮團隊研發(fā)出醫(yī)院環(huán)境監(jiān)測與感染風險實時預(yù)警系統(tǒng),實現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境健康與安全識別診斷、風險預(yù)警和保障。環(huán)境學院曲久輝團隊揭示了病毒傳播規(guī)律與次生風險形成機制。地學系宮鵬團隊進行“流行病學傳播預(yù)測與對策”研究,逐步建設(shè)新冠疫情大數(shù)據(jù)管理和分析云平臺,將用于預(yù)測疫情未來的傳播情形。
電機系羅海云團隊研發(fā)的面放電等離子體消毒技術(shù)(PPD)可對室內(nèi)空氣進行快速高效的消殺凈化;核研院王建龍團隊研發(fā)的“車載移動式醫(yī)療廢水輻照處理一體化裝置”在湖北十堰西苑醫(yī)院投入使用;工物系查皓團隊研制出可用于執(zhí)行應(yīng)急消毒滅菌任務(wù)的“方艙式電子輻照滅菌器”移動設(shè)備。

醫(yī)院環(huán)境監(jiān)測與感染風險實時預(yù)警系統(tǒng)
智庫機構(gòu)的近百位專家學者圍繞疫情風險評估和應(yīng)對策略、突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急管理、完善相關(guān)法律法規(guī)體系、有序推動復工復產(chǎn)等方面為國家提供政策建議。
心中有理想,腳下有力量。科技每取得一項新突破,戰(zhàn)勝疫情就多一份底氣與信心。
筑牢抗疫“心理防線”——專業(yè)援助和疫后康復
“病人心理康復需要一個過程,很多隔離在家的群眾時間長了會產(chǎn)生這樣那樣的心理問題,病亡者家屬也需要心理疏導。要高度重視他們的心理健康,動員各方面力量全面加強心理疏導工作。”習近平總書記在清華大學考察新冠肺炎科研攻關(guān)工作座談會上強調(diào)。
為貫徹落實總書記指示精神,清華大學心理學系牽手多家機構(gòu)和單位啟動了“抗擊疫情,心理援助”緊急公益項目——召集23位心理學家、186位督導、3453名志愿者和2836名助理,開展了全球最大的一次心理學干預(yù)工作,為廣大一線醫(yī)護工作者和民眾開展線上社會心理科普、提供一對一的心理輔導。

開通24小時免費心理援助熱線
截至去年年底,累計有12000余人撥打了心理援助熱線,項目開展的心理康復培訓累計受益350萬余人,累計有3380萬余人次閱讀了《疫情應(yīng)對安心手冊》網(wǎng)絡(luò)版讀物。
心理學系彭凱平團隊開展了自我關(guān)懷與情緒疏解、信息傳播模型與心理健康研究,啟動建設(shè)大規(guī)模在線心理測試與智能康復平臺,在心理測試工具與算法、功能性心理康復音樂研究等方面取得初步成果。
面對洶洶而來的疫情考驗,需要果斷及時的重磅舉措,更離不開著眼長遠的通盤考量。疫情發(fā)生以來,清華大學堅持做到“疫情防控不松懈、教學科研不停步、改革發(fā)展不放松”,以世界領(lǐng)先的創(chuàng)新成果為抗擊疫情提供有力的科技支撐。
2020年3月4日,清華大學教育基金會設(shè)立“春風基金”專項基金,助力清華大學加快抗疫檢測技術(shù)、疫苗抗體研究、流行病學研究、心理康復等方面的科學研究。4月2日,清華成立萬科公共衛(wèi)生與健康學院,努力為國家疫病防控和公共衛(wèi)生應(yīng)急體系建設(shè)提供有力支撐,為守護全人類的生命健康貢獻清華力量。
“疫情不退,我們不退。”
一年以來,清華人將實驗室作為疫情防控的特殊戰(zhàn)場,把論文寫在抗擊疫情的第一線,讓研究成果最快應(yīng)用到戰(zhàn)勝疫情中!
這群來自清華大學的科研“尖兵”主動擔當,服務(wù)國家!他們的奮進身姿如大河行船,劈波斬浪,描繪出一幅波瀾壯闊、氣象萬千的動人圖景!
圖片來源:新華網(wǎng) 科研院 李派
題圖:賀茂藤
編輯:李晨暉
審核:呂婷