北京大学教授黄岩谊：新冠病毒实验室如何进行检测研究?

网易科技讯5月19日消息，未来论坛联合科学、医药、临床等领域内的知名专家打造的“《理解未来》科学讲座：病毒与人类健康-专题科普”的第十期直播中，北京未来基因诊断高精尖创新中心副主任、北京大学教授黄岩谊为我们带来《新型冠状病毒的实验室检测》的主题分享。黄教授介绍了检测新冠病毒的技术方法、原理、结果判断及实际应用上的局限性。他表示：新冠病毒的检测主要分为核酸检测和抗体检测，这两个检测方法完全不一样，目的不同，采样不同，方法不同，结果解读不一样，适用范围也不同。分子诊断对于疾病诊断来说是重要的组成部分。疾病的诊断是一个复杂问题，尤其是对新发传染病来说，在已知病原体的情况下分子诊断成为极为重要的指标。狭义的分子诊断一般来说就是核酸检测，包括对特定核酸片段的定性和定量分析，利用核酸杂交芯片、测序技术等等做序列分析。如果要拓展成广义的分子诊断，也许还可以涵盖其它和传统病理诊断相对应的分子病理技术包括抗体检测等。不过约定俗成，一般情况下我们说分子诊断就是说核酸检测。在传染病检测中，核酸检测是指检验样品中间是否含有特定序列的DNA或者RNA的片段，作为病原微生物存在的证据。

同时，他表示：核酸检测的最常见样本是鼻咽拭子，采样需要专业手法。一个多月前，华西医院提出了用唾液进行新冠诊断的可能性。这是一个比较容易实现自我采样的操作。美国FDA也已批准用在家采集的唾液样本用于新冠检测。此外，美国耶鲁大学比较了唾液和鼻咽拭子PCR核酸检测的效果。实验结果表明，和鼻咽拭子比，唾液采样的稳定性相当不错，甚至更好一些。这是一个很好的起点。

谈及抗体检测，黄岩谊教授表示：抗体检测的样本是血或血清，快速检测试剂盒可以利用胶体金显色进行试纸检测，类似于验孕试纸。这个方法的好处是非常简单、易用、便宜，而且不需要复杂的设备，速度非常快。

以下分享的就是黄岩谊的演讲全文（有删减）：

黄岩谊：大家好，我是黄岩谊。我在北京大学工作，现在是北京未来基因诊断高精尖创新中心的研究员，副主任；我也是北京大学生物医学前沿创新中心的研究员，北京大学化学学院教授。我主要从事生命分析化学的研究，尤其是微量核酸的分析技术研究，集中在基因测序方法、单细胞分析和微流控技术几个方向上。应未来论坛的邀请，我来给大家聊一聊新冠病毒的检测问题。

这是2019年12月31日新年钟声敲响之前的两小时，我在北大拍的照片。湖面结了冰，未名湖上的反光，是博雅塔上亮着灯。那一天我比较忙，没有看新闻消息；后来发现有一个新闻，在武汉出现了不明原因的肺炎。等我知道这个消息的时候可能大家都知道了。我不用微博，所以消息来源总是慢半拍。随后几天我们慢慢得到很多新闻消息的推送，我也开始关心这个消息，虽然我当时并不知道这个突发的情况会不会影响到我的生活。大概一周时间之后，肺炎元凶已经确定了，这时候我开始比较关注它了。为什么呢？因为是一个新型冠状病毒，虽然我不懂冠状病毒是什么，但是这里说得到了该病毒的全基因组序列，这个我就有兴趣了，因为我是做测序研究的科研工作者。当我看到从序列来确定病毒的时候，我想这真是很了不起的。从我看到这个新闻，到得到最终结果才过去不到一星期的时间，这是非常难以想象的快速度，仅仅只用了几天时间，我们就确定了新的病原体。

回想一个病原体的确定过程，如果是一个新传染病，该怎么做呢？这从来都不是一件容易的事情。一开始网上传的消息说是SARS，也是我们常说的非典，再次归来。这次能够这么快的发现它不是SARS，而是个全新的病毒，还跟SARS很接近，得益于过去十五年左右的时间内，高通量DNA测序技术的飞速发展。通常鉴定一个疾病的病原，要符合所谓的科赫法则。也就是说，首先要找到宿主体内的致病微生物，发现它不存在于健康生物体内；要想办法分离出来，得到它的纯培养物，重新接种到宿主体内，再次分离得到这个培养物，发现这个培养物接种的宿主必定会导致疾病的发生，等等。科赫法则是在130年前正式发表的，到现在为止还主导着绝大多数传染病病原体的诊断标准。只不过随着科技的发展，在新时代到来的时候，随着基因组学的快速发展，很多法则用到了新的病原体鉴定的时候，有了新的变化。

举个例子，比如说肺炎吧，它的症状，通常是患者肺泡内充满液体出现氧合不良。肺炎是什么病原体导致的呢？可以说有很多。除了最常见肺炎链球菌之外，还有很多病原体可以引起肺炎。比如说这些下图所示的各种病原体，我从网上查来的，都有可能引起肺炎。

总的来说，分成病毒、细菌和少数真菌这三大类。病毒是里面最麻烦的，因为它特别的小。病毒跟人类相伴了很长的时间，人类文明史上从来没有间断过，一直有它的存在，很难对付。病毒在地球上待的时间比我们长多了，随着人类文明的一步一步发展，它永远跟着我们走。现在由于疫苗的大量普及而慢慢少见的脊髓灰质炎，也就是小儿麻痹症，也是花了半个多世纪的时间才基本根除。几个月前看到世界卫生组织的新闻，宣布在世界范围内消灭脊髓灰质炎Ⅲ型野病毒，这是一个亚型被完全消灭。病毒难以对付的一个原因，是它特别小，它的尺度和肉眼所及的尺度是很不相配的；肉眼是看不到病毒的，数量级相差太多了。光学显微镜出现之后大大帮助了生物学家和病理学家找病原体，它帮助科赫确定了结核杆菌、霍乱弧菌这些病原体，但是他没有办法用这些工具来发现病毒这个病原体，这超出了光学显微镜的极限。直到1939年到1940年间，德国科学家Ruska第一次在电子显微镜下看到了病毒颗粒，有烟草花叶病毒、牛痘病毒等。这不得不感谢大他两岁的哥哥，他哥哥是电子显微镜的发明人，后来晚年得了诺贝尔奖。这次我们对新冠病毒的确定，也多亏了这些新技术的发展。

让我们回到今年一月份。一月下旬，几篇中国科学家撰写的科学论文相继面世，使得我们可以全面了解这一个新的病原体。新闻报导，只是新闻，但是读科学论文，可以感受到细节的重要性。首先，1月24日的《新英格兰医学杂志》上，我们看到了这个病毒的全基因组序列。从序列上，生物学家可以很明确地判断这是冠状病毒，而且从序列分析上可以判定这是一个新病毒，在人类历史上以前没有发现过的新病毒，归属到Beta属，是感染人类的冠状病毒科的第七个成员。

上图是第一次科学论文中展示新冠病毒的透射电子显微镜照片，可以看到它个头很小——对照比例尺，它的大小只有100nm左右，但是长相和其他冠状病毒非常相似。

（编辑：新余站长网）

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