編譯 楊勔

世界衛(wèi)生組織于2020年3月12日凌晨宣布COVID-19在全球大流行。而此前，早在2月中下旬，眾多公共衛(wèi)生專家已表示COVID-19的全球大流行不可避免，甚至已經(jīng)來臨。

18年前夢魘般的畫面在我腦海中不斷重放著：長安街，平日里喧鬧的北京“第五大道”，在那時卻荒無人煙，雞犬不聞。學(xué)校停課，地鐵空無一人，人人都害怕離開自己的住所。每天晚上，中央電視臺都會播報新的確診人數(shù)和死亡人數(shù)。從始至終我們都不得不面對一個讓人毛骨悚然的事實(shí)，那就是嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）于我們而言太過陌生，沒有人明白它是如何傳播的，也沒有人知道應(yīng)該如何有效地治療它，放眼望去也看不到疫苗的希望。最終，全球近1 000人在那一年死于SARS。

人們很難不把新冠肺炎——這個正席卷全球的疫情——與SARS相提并論。然而在過去20年里，對于這兩種傳染性疾病的應(yīng)對也非常鮮明地展示出生物科技與全球合作的進(jìn)步?；驕y序技術(shù)、合成生物學(xué)以及開放科學(xué)正在改變我們應(yīng)對潛在全球流行病的方式。從某種意義上來說，這兩種傳染病為科學(xué)本身舉起了一面鏡子，映照出來的是技術(shù)進(jìn)步與合作觀念的轉(zhuǎn)變。

需要澄清一點(diǎn)：對新型傳染性疾病做出的所有反應(yīng)都是科學(xué)、政治、種族主義、虛假信息和國民自負(fù)的混合產(chǎn)物。在指望更有效的病毒控制策略的同時，認(rèn)為這只是技術(shù)問題是相當(dāng)天真的。盡管如此，兩次疫情暴發(fā)的差異卻突顯了科學(xué)界在過去20年里朝著更好的方向發(fā)生了改變。

更快更便捷的基因合成

病毒的遺傳藍(lán)圖是追溯其源頭及特征的第一條線索，而這一次對新冠病毒的遺傳分析極其迅速。在武漢第一例病例確診后的一個月內(nèi)，中國科學(xué)家就將新冠病毒的部分遺傳藍(lán)圖上傳到了GenBank——一個廣為使用的在線數(shù)據(jù)庫中。來自全球各界（學(xué)術(shù)界、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)界、政府部門）的科學(xué)家?guī)缀趿⒖叹驮诰W(wǎng)上訂購了新冠病毒部分基因組的產(chǎn)品，以便在自家實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對其進(jìn)行研究。

美國集成DNA科技公司和加拿大拜奧貝斯克公司都是為客戶提供定制DNA分子產(chǎn)品服務(wù)的商業(yè)公司，這一類公司的崛起代表著基因合成技術(shù)在2003年到2020年之間發(fā)生的巨大改變。從零開始造出整個基因組的成本已經(jīng)大幅下降，直接導(dǎo)致了廉價郵購病毒（和其他有機(jī)生物）組件產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。比如，由BioBasic公司提供的、用于擴(kuò)增新冠病毒基因特定部位的引物，每個成本只需要幾美元。這些未經(jīng)加工的基因工具在按要求被迅速合成和純化后會形成一種關(guān)鍵成分，讓科學(xué)家能夠在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)復(fù)制出病毒的重要組件。

病毒基因組數(shù)據(jù)的快速共享加上便捷的在線訂購服務(wù)讓科學(xué)家更容易研究新冠病毒以及測試其潛在疫苗。據(jù)CBS新聞8臺報道，總部位于圣地亞哥的生物科技公司因諾維奧制藥已經(jīng)研發(fā)出了一種針對新冠肺炎的潛在疫苗，并已經(jīng)在小鼠和豚鼠上進(jìn)行了測試，如果能獲得FDA批準(zhǔn)，那么人體臨床試驗(yàn)最早可以在2020年夏天啟動。賽諾菲、莫德納（Moderna）以及其他制藥巨頭則緊隨其后。與此形成對比的是，SARS疫苗是在疫情暴發(fā)之后很久才被研制出來的，耗費(fèi)了20個月左右的時間。盡管新冠疫情可能會面臨同樣的命運(yùn)，但目前研制新冠疫苗的勢頭卻史無前例。

更進(jìn)一步說，科學(xué)家們?nèi)缃褚簿邆淞藦牧汩_始復(fù)制新冠病毒的能力。病毒基因組的部分測序?qū)τ谝呙缪兄埔呀?jīng)足夠了，但只有活病毒才能為重要問題提供答案線索，這些重要問題包括病毒從何而來，如何從動物傳播到人類，以及病毒如何人際傳播等問題。比如，通過系統(tǒng)性突變病毒的各個部分，科學(xué)家可以破解出病毒傳播和引發(fā)疾病的關(guān)鍵基因，或者建立能夠更加準(zhǔn)確預(yù)測病毒在人類種群中傳播的模型。目前，大多數(shù)國家都可以通過數(shù)字化的DNA代碼來構(gòu)建病毒。這一技術(shù)問世已經(jīng)有20年左右，而商業(yè)化的基因合成產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步正極大地簡化整個流程，以至于最主要的障礙已經(jīng)變成了產(chǎn)業(yè)監(jiān)管——這主要出于對實(shí)驗(yàn)室事故及生物恐怖主義的恐懼——而非技術(shù)本身。隨著基因合成的成本持續(xù)降低以及合成生物學(xué)工具的日益強(qiáng)大，在對抗大流行病的戰(zhàn)役中，由實(shí)驗(yàn)室制造流行病級別病原體克隆可能更具前景。正如一位冠狀病毒專家所說，人工合成病毒是“醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域未來應(yīng)對的新威脅”。

線上的開放科學(xué)

應(yīng)對SARS與新冠疫情的另一區(qū)別不在于生物技術(shù)，而在于數(shù)字化信息。當(dāng)SARS在2003年暴發(fā)時，因特網(wǎng)才剛剛迎來用戶上線，而電子郵件也剛剛新鮮出爐。身處隔離地區(qū)的人如果想要從外界獲取信息是極為困難的。

盡管存在信息交流困難，SARS時期依然是一個團(tuán)結(jié)一致的高光時刻：國際研究人員們聚集到一起，克服了重重困難，力排彼此競爭和內(nèi)部爭執(zhí)的影響，通過個人渠道來共享信息、樣本和檢測試劑。然而，將信息傳播給更廣大的受眾依靠的是政府機(jī)構(gòu)——包括疾控中心——或者是依靠學(xué)術(shù)期刊的研究論文。

相比之下，新冠病毒相關(guān)數(shù)據(jù)交流既迅速又充分。得益于諸如bioRxiv此類預(yù)印本平臺的崛起，科學(xué)家可以很容易地繞開論文發(fā)表前數(shù)以月計(jì)的同行評估期，直接將他們的研究成果在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布。信息的公開共享是一把雙刃劍：因?yàn)閎ioRxiv上的論文未經(jīng)過同行評估，因此這些論文的質(zhì)量參差不齊。盡管如此，這一數(shù)據(jù)庫依然迅速成為研究新冠病毒的科學(xué)家的“網(wǎng)絡(luò)茶話室”。比如，一個從零構(gòu)建新冠病毒的研究組從平臺上扒下來了四組不同的基因組序列，在對這些結(jié)果進(jìn)行平均之后生成了一個共有序列（consensus sequence，指在一套相似序列中的每個位置上都由最常出現(xiàn)的殘基所組成的DNA或氨基酸序列）。

這種信息的迅速傳播不僅有利于疫苗的研發(fā)，也能緩解公眾的恐慌情緒。一種新的致命病毒勢必會引發(fā)公眾恐慌、虛假信息和信任缺失，尤其是在科學(xué)家對早期結(jié)果保持緘默的時候。bioRxiv提供了一個渠道，讓初期的研究數(shù)據(jù)可以進(jìn)入到公眾的視野之中，在那里科學(xué)家和記者都可以對其進(jìn)行檢視，以此為基礎(chǔ)繼續(xù)深入研究，或者為公眾提供結(jié)果可靠的新聞報道。

預(yù)印本平臺并不完美，讀者有一定的概率讀到虛假信息或者被曲解的數(shù)據(jù)，而這些都需要被篩選出去。但很明確的是bioRxiv在加速我們對病毒認(rèn)識當(dāng)中扮演了關(guān)鍵角色，并且成為開放科學(xué)運(yùn)動的見證。

全球戰(zhàn)役

隨著自身的日益開放，科學(xué)也比過去更加合作化。

自2003年SARS疫情暴發(fā)后，全球合作遍地開花，國際性研究計(jì)劃俯拾即是。科學(xué)界對新冠肺炎的應(yīng)對就是這種變化的最好體現(xiàn)：在這場與時間進(jìn)行的賽跑里，與其為了沽名釣譽(yù)而緊捂數(shù)據(jù)，不如動員大家共同合作，加快對病毒的研究發(fā)現(xiàn)。在我們驚嘆于用以對抗病毒性流行病的基因技術(shù)、合成生物學(xué)以及計(jì)算機(jī)建模的巨大進(jìn)步時，我們也必須意識到，阻止疫情的暴發(fā)歸根結(jié)底在于盡早地發(fā)出并回應(yīng)預(yù)警信號。

未來還會有更多的傳染病，在過去30年里，有超過30種新型傳染性疾病在全球各地暴發(fā)，而模擬顯示許多蝙蝠和其他動物攜帶的病毒具有直接傳人的可能性，科學(xué)家已經(jīng)安排好了下一步計(jì)劃，那么政府部門會跟進(jìn)么？