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《自然》本周公布了2022年度十大人物(Nature's 10)榜單，榜單旨在評選十位在這一年重大科學事件中占有一席之地的人物。《自然》特寫部主編理查德·蒙納斯特斯基表示：“在這充滿危機和精彩發(fā)現(xiàn)的一年里，十位人物既有幫助我們探知宇宙最遙遠存在的天文學家，也有在新冠疫情和猴痘疫情中舉足輕重的研究人員，還有突破器官移植局限的外科醫(yī)生?！?/p>

《自然》此次評選了在全球公共衛(wèi)生問題上有突出貢獻的幾位人物。新冠疫情進入第3年，北京大學基因組學研究人員曹云龍幫助追蹤新冠病毒的演化，并預(yù)測了導(dǎo)致新變異株產(chǎn)生的部分突變；麗莎·麥考克爾作為“患者主導(dǎo)研究合作組織”的創(chuàng)始成員，幫助提高了公眾對新冠肺炎的認識，并籌集到了研究經(jīng)費；迪米·奧戈伊納是尼日利亞尼日爾三角洲大學的傳染病醫(yī)生，他對尼日利亞猴痘傳染病的研究工作提供了對抗猴痘疫情的關(guān)鍵信息。

幾位人物推動了非凡的科學成就和重要的政策進展。美國馬里蘭大學巴爾的摩分校的外科醫(yī)生穆罕默德·莫希丁帶領(lǐng)團隊完成了首次轉(zhuǎn)基因豬心臟的人體移植；美國國家航空航天局(NASA)戈達德航天中心天文學家簡·里格比在韋布空間望遠鏡進入太空并正常工作的任務(wù)中起到了關(guān)鍵作用，讓人類探索宇宙的能力邁上了更高的新臺階；美國科技政策辦公室代理主任阿隆德拉·納爾遜幫助拜登政府制定了其科學議程的重要內(nèi)容；美國加州大學舊金山分校人口學家黛安娜·格林·福斯特就美國高等法院推翻對墮胎權(quán)法律保護這一決定的預(yù)期影響提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

在今年的十大人物榜單上，有一些名字與氣候變化和其他全球危機的發(fā)展息息相關(guān)。聯(lián)合國秘書長安東尼奧·古特雷斯呼吁各國積極應(yīng)對氣候變化等危機；位于孟加拉國達卡的國際氣候變化與發(fā)展中心主任薩利穆爾·胡克積極推動發(fā)達國家承諾承擔氣候變化造成的“損失與損害”；聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)烏克蘭代表團團長斯維特蘭娜·克拉科夫斯卡提出了地緣政治與化石燃料間的關(guān)聯(lián)。

《自然》稱，現(xiàn)代科學研究是由團隊，且往往是大型團隊合作完成的，然而科研世界也充滿了個人產(chǎn)生影響的故事。《自然》年度十大人物并非一個獎項，也不是全球前十排行榜，它是對今年重要科學進展、事件以及其中一些關(guān)鍵人物和他們同事的記錄。

蒙納斯特斯基表示：“《自然》十大人物的故事以獨特視角濃縮了這不平凡一年中的一些最重大的科學事件。”

曹云龍及其團隊的新冠研究

曹云龍及其團隊在研究中發(fā)現(xiàn)，新的奧密克戎突變株的受體結(jié)合域（RBD）所攜帶的突變表現(xiàn)出趨同效應(yīng)，獨立進化的毒株演變出了相同的RBD突變，這是此前新冠疫情中不曾見過的。病毒的趨同進化屬于小概率事件，因為病毒進化的方向非常多，現(xiàn)在出現(xiàn)趨同進化，說明兩件事：1）這些趨同進化的突變位點具備很高的選擇優(yōu)勢；2）進化壓力非常集中。

奧密克戎RBD趨同進化

這些趨同突變對于抗體藥物和疫苗的逃逸能力極強。突破感染在極大程度上受限于“免疫印跡”。也就是說，接種過原始毒株的疫苗后，感染其他突變株主要喚起的還是原始株疫苗所誘導(dǎo)的抗體，很少產(chǎn)生針對新毒株的特異性中和抗體。

同時，突變株感染所誘導(dǎo)的非ACE2競爭和弱中和抗體比例增加，有效抗體占比越來越少，抗體表位多樣性越來越低，從而導(dǎo)致免疫壓力越來越集中。由于病毒進化的驅(qū)動力主要來自免疫壓力，免疫壓力的集中會進而導(dǎo)致病毒進化位點的相應(yīng)集中，最終導(dǎo)致趨同進化，且進化速度加快。

奧密克戎突破感染誘導(dǎo)的抗體分布

根據(jù)大量抗體的RBD逃逸位點衡量體液免疫壓力，并結(jié)合病毒氨基酸突變概率、宿主細胞表面受體親和力等數(shù)據(jù)，團隊構(gòu)建了基于中和抗體免疫壓力的新冠病毒RBD進化趨勢預(yù)測模型，并據(jù)此分別預(yù)測了BA.2和BA.5突破感染刺激產(chǎn)生抗體的突變逃逸圖譜。

結(jié)果顯示，與BA.2突破感染相比，BA.5突破感染刺激產(chǎn)生抗體的突變逃逸位點顯著減少，只剩下兩個顯著的逃逸位點（R346和K444），印證了其結(jié)合表位多樣性減少、免疫壓力高度集中。預(yù)測的突變熱點與現(xiàn)實世界中病毒的進化高度一致。也與現(xiàn)實高度吻合。

BA.2和BA.5突破感染誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體的突變逃逸圖譜

團隊基于目前真實世界中人群的免疫背景，預(yù)測了BA.2.75和BA.5未來的進化趨勢，并于今年7月構(gòu)建了在BA.2.75和BA.5突變株的基礎(chǔ)上攜帶不同RBD和NTD趨同突變的假病毒，并通過中和試驗發(fā)現(xiàn)這些假病毒對不同中和抗體藥物和血漿樣本具有很高的逃逸能力。分別于10月份和11月份出現(xiàn)的BQ.1.1和CH.1.1分別與我們構(gòu)建的BA.5-S3、BA.2.75-S4/S6假病毒高度一致。

結(jié)果表明，新冠突變是可以被預(yù)測的。通過提前預(yù)測可能出現(xiàn)的毒株并構(gòu)建出相應(yīng)的假病毒，可以提前設(shè)計開發(fā)疫苗和抗體藥物以應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的疫情。

BA.2.75和BA.4/BA.5最終趨同進化趨勢的準確預(yù)測（左：預(yù)測和構(gòu)建的假病毒；右：現(xiàn)實中出現(xiàn)的突變株）

曹云龍談近期疫情

近日，在一場直播講座上，曹云龍還就一些熱點問題發(fā)表了自己的看法。

他認為，雖然奧密克戎致病性下降，但依然會引發(fā)大量人口死亡以及后遺癥風險，因此我們還需要持續(xù)監(jiān)測奧密克戎以及后續(xù)可能出現(xiàn)的變異株在致病性、重癥率、后遺癥風險等方面的變化。一些亞洲地區(qū)，包括香港、臺灣、日本、韓國等地，疫情加重都是在奧密克戎到來之后，導(dǎo)致新冠死亡人數(shù)攀升，超額死亡人數(shù)也相應(yīng)增加。

“疫苗接種和感染康復(fù)者都無法抵御新突變株的感染。例如，感染BA.1后并不能防止BA.2和BA.5等后續(xù)新突變株的感染。只要有感染，就會有重癥和死亡，即使比例降低，但感染基數(shù)較大的情況下，總的絕對數(shù)也會令人擔憂?！?/p>

對于“為何疫苗防感染的保護作用差，卻能防重癥”的問題，曹云龍解釋說：疫苗對于感染和重癥的預(yù)防機制是不同的。

“疫苗防感染主要通過誘導(dǎo)中和抗體來實現(xiàn)，防感染的效果取決于暴露時有效抗體的中和滴度。目前新冠病毒主要通過呼吸道侵入人體，尤其是上呼吸道，但疫苗誘導(dǎo)的抗體大部分在血液中循環(huán)，很難進入上呼吸道，且誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體會被新突變株逃逸，加上抗體滴度隨時間自然衰減的影響，導(dǎo)致目前的疫苗防感染效果很差?！?/p>

“是否發(fā)生重癥取決于病毒侵入后免疫系統(tǒng)的響應(yīng)速度。當病毒侵入人體，會激活免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體，只要這一免疫過程發(fā)生速度夠快，能夠追趕病毒繁殖的速度，就能有效防止重癥。目前的疫苗對于防重癥的效果比較好是因為，接種疫苗后體內(nèi)會產(chǎn)生一些有效抗體的記憶B細胞（雖然這個比例在降低），這些記憶B細胞在病毒侵入后可以很快被激活，在3-7天內(nèi)很快產(chǎn)生新的抗體，從而可以有效防重癥?！?/p>

還有人提問：接種疫苗和自然感染相比，哪個更能產(chǎn)生保護性抗體？對此，曹云龍表示，目前的疫苗都很難在上呼吸道建立免疫屏障，比起疫苗接種，自然感染可以更有效地在上呼吸道誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體和T細胞反應(yīng)，防感染效果略微好一點。

但不能因此寄希望于通過自然感染實現(xiàn)群體免疫而放棄疫苗接種，原因有兩點：1）新突變株的再感染率很高，以前感染過也不能預(yù)防新毒株再次感染。2）感染的副反應(yīng)遠遠大于疫苗接種的副作用。

尤其是對于老年人等高風險人群來說，疫苗接種是最安全的選擇，疫苗的防重癥效果還是比較理想的，三針滅活疫苗在老年人群中的防重癥率很高，香港的大規(guī)模真實世界研究表明，三針滅活疫苗防止重癥或死亡的有效率達到97%以上。

（觀察者網(wǎng)綜合自科技日報、微信公眾號“呼吸界”）