七天科技博览(2020年2月16日)

【本期导读】

  1. 国家卫健委:武汉重症占确诊病例比例下降至21.6%
  2. 科技部:部分针对重症患者的产品和技术取得了良好疗效
  3. 首个以中医治疗为主的方舱医院启用
  4. 解读钟南山团队新冠病毒论文
  5. 血浆治疗大热,还需要了解这些背景知识
  6. 穿山甲是新冠病毒中间宿主?
  7. 农业农村部:沙漠蝗对我国危害几率很小
  8. 人类首次发现稳定周期快速射电暴
  9. 中国团队在量子中继与网络技术上实现新突破
  10. 新微型电机可将药物引入特定单细胞

 

国家卫健委:武汉重症占确诊病例比例下降至21.6%

中新社北京2月16日电 (记者 李亚南)在16日召开的中国国务院联防联控机制新闻发布会上,中国国家卫生健康委员会新闻发言人、宣传司副司长米锋在会上表示,武汉重症占确诊病例的比例波动下降至2月15日的21.6%。

据知,截至2月15日24时,武汉、湖北、全国重症病例占确诊病例的比例均明显下降,其中武汉重症占确诊病例的比例由1月28日的最高点32.4%波动下降至2月15日的21.6%;湖北其他地市重症占确诊病例的比例由1月27日的最高点18.4%下降至2月15日的11.1%;全国其他省份重症占确诊病例的比例由1月27日的最高点15.9%下降至2月15日的7.2%。

米锋表示,以上变化说明全国各地的疫情防控效果已经显现,特别是随着全国对口医疗支援力量的加强,湖北根据实际情况制定和落实本地区防控措施,扎实做好确诊患者、疑似患者、无法明确排除新冠肺炎可能的发热患者和确诊患者的密切接触者这些人的分类集中管理,使大量轻症病例得到及时救治,减少了转为重症的可能,为提高治愈率、降低病死率打下了良好的基础。

根据最新官方数据,截至2月15日24时,全国各省(区、市)和新疆生产建设兵团现有确诊病例57416例,其中重症病例11272例;累计治愈出院病例9419例,累计死亡病例1665例,累计报告确诊病例68500例,现有疑似病例8228例。(完)

 

科技部:部分针对重症患者的产品和技术取得了良好疗效

央视网消息:2月15日,国务院联防联控机制召开新闻发布会,介绍药物研发和科研攻关最新进展情况。发布会上,科技部生物中心主任张新民表示,科研攻关组组织了针对重症治疗的新技术和新产品研究,从目前来看部分产品和技术取得了良好的临床效果。

张新民表示,针对重症患者的有效治疗是降低病死率的一个关键途径。科研攻关组组织了针对重症治疗的新技术和新产品研究,从目前来看部分产品和技术取得了良好的临床效果。一是采集治愈患者恢复期血浆,用于重症患者治疗。处于恢复期患者的血浆中存在大量的保护性抗体,可以用于对重症患者的治疗。截至目前,在武汉市江夏区第一人民医院、武汉市金银潭医院等多家医院共对11位重症患者进行了治疗,治疗后临床症状明显改善,各项检测指标全面向好,没有明显的不良反应。第二个方面是开展干细胞技术在重症救治方面的临床研究。干细胞治疗能够抑制免疫系统过度激活,通过改善微环境促进内源性修复,可抑制肺部急性炎症进展,缓解呼吸窘迫症状。经过严格的临床前安全性、有效性评价,以及严格的质量检定,干细胞产品在遵照当前干细胞临床应用规范和药品临床试验规定的前提下对若干重症患者进行了治疗,也初步显示安全有效。

张新民称,下一步将积极支持科学家的研究,以期尽快取得阶段性进展,为临床患者特别是重症患者带来新的希望。(央视网)

 

首个以中医治疗为主的方舱医院启用

2月14日,武汉市江夏区大花山方舱医院正式投入使用。这座医院由武汉江夏区大花山户外运动中心改建而成,现有5个病区,约400张床位,将采用中西医结合、以中医为主的方式治疗病患。当晚,该医院迎来首批50名患者入住。

目前,中央指导组专家组成员、中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼率领的来自天津、江苏、河南、湖南、陕西五省市三甲医院的209人医疗团队已进驻该方舱医院,与江夏区中医院现有医生进行混编,对入住的患者展开救治。这些专家涵盖中医、呼吸重症医学、影像、检验、护理等专业,将确保患者得到最好的治疗。“前一段时间的治疗经验表明,中药对于新冠肺炎轻症病人的治疗有疗效。”张伯礼介绍。

江夏方舱医院的中医团队将使用中医药,配合按摩、灸法等方法进行治疗,开展中医中药对新冠肺炎的临床治疗、临床研究。在对轻症病人进行治疗的同时,江夏方舱医院将甄别出重症病人并迅速送到定点医院进行救治。记者在该方舱医院看到,病区已经配备了电热开水器、微波炉等;每个病床均配备了电热毯、电源插座和生活垃圾桶。(人民日报)

 

解读钟南山团队新冠病毒论文

2月9日,一篇迄今为止最大规模的新型冠状病毒临床研究论文出现在医学预印本网站medRxiv。这篇论文的作者涉及30个国内一医院及研究机构,通讯作者为钟南山院士。论文分析了分布在全国31个省市自治区、552家医院的1099个确诊病例的临床特征、潜伏期、诊断情况、治疗方式等要素。需要指出的是,这篇论文尚未经过同行评议正式发表,但这项大规模回顾性研究为我们第一时间理解2019-nCoV的诸多特征提供了重要依据。以下为论文的重要信息:

新型冠状病毒感染的平均潜伏期为3天,个别案例的最长潜伏期可能达到24天。

尽管87.9%的患者在住院期间伴随发热症状,但在就诊时出现发热症状的患者仅占43.9%

在62份患者的粪便样本中,有4人的核酸检测为阳性,再次提示粪口传播的可能性。

进行肺部CT检测时,76.4%的患者显现出异常。对于被遗漏的患者,可通过临床症状结合核酸试剂盒进行诊断。

潜伏期与诊断

根据这项研究,新型冠状病毒感染者潜伏期的中位数为3.0天,而不久前一项发表于《新英格兰医学杂志》的研究对425名患者进行分析后指出,2019-nCoV的潜伏期中位数为5.2天。这项更大规模的最新研究,让我们对2019-nCoV的潜伏特征有了进一步认识。尤其值得关注的,是最新研究中的潜伏期范围:患者最快在受感染当天就出现症状,最晚则要经过24天的潜伏期。尽管这样的超长潜伏期只是个例,但仍然提醒我们重视新冠病毒的潜伏能力。

论文作者提出一个值得警惕的现象:虽然高达87.9%的患者在住院治疗期间都出现了发热症状,但若将发热作为诊断或监管的标准,则将遗漏大量病患:在就诊时就发热的患者仅有43.9%。而此前的SARS及MERS患者就诊时,几乎都伴随发热症状。因此,症状的隐蔽性也给新冠病毒的早期发现提出了难题。

目前,核酸试剂盒检测仍为新冠病毒感染诊断的标准手段,而肺部CT检测也被列入湖北省的临床诊断标准。对于检测手段的争议,这篇论文也给出了相应的数据。论文指出,入院时,76.4%患者的肺部CT出现异常,其中最普遍的分别为肺部磨玻璃样阴影(50.0%)和肺部双侧斑样阴影(46.0%)。而23.9%的非重症患者和5.2%的重症患者在CT图像中未显现出异常,对于这部分患者,可以通过临床症状结合核酸试剂盒进行诊断。

临床症状

临床上,发热和咳嗽是最普遍的症状,分别有87.9%和67.7%的患者出现这两种症状。而消化系统的症状,如腹泻(3.7%)和呕吐(5.0%)则较为罕见。因此作者指出,新冠病毒与SARS的临床症状存在相似之处:发热和咳嗽是主要症状,但不同于SARS、MERS与流感,新冠病毒感染的患者较少出现消化系统症状。此前的报道也指出,尽管新冠病毒与SARS均通过ACE2受体进入细胞,但两者的感染方式存在差异:新冠病毒仅导致上呼吸道感染。而SARS病毒却主要感染人体的下呼吸道。研究人员猜测,这是因为有其他的受体或辅助受体参与病毒的感染过程。

住院期间,79.1%的患者出现肺炎症状,急性呼吸窘迫综合征和休克分别在3.37%和1.00%的患者身上出现。

在细胞层面,分别有82.1%和36.2%的患者出现淋巴细胞减少和血小板减少,而33.7%的患者中观察到白细胞减少。此外,绝大多数患者体内的C-反应蛋白(机体受炎症性刺激时,肝细胞合成的蛋白)显著增加。

治疗手段

在对新冠病毒感染者的治疗中,静脉注射抗生素、氧气治疗、奥司他韦与机械通气是目前使用最为频繁的几种疗法,使用比例分别为57.5%、38.0%、35.8%与6.1%。

另外,18.6%的患者接受了全身性糖皮质类固醇治疗。重症患者中,该比例更是达到44.5%。但也有研究者指出,糖皮质类固醇在此前的MERS等疾病的治疗中,未能有效降低死亡率,因此对该疗法的有效性提出质疑。此外,在1099名患者中,有5例重症患者采用了体外人工肺膜(ECOM)。

在1099名患者中,有55名患者(5%)进入ICU治疗,15人(1.36%)不幸去世。随着更多数据的补充,新冠病毒致死率的数据还将得到更新。据作者介绍,在这项研究的1099名患者之外,研究者正在收集更大规模的临床数据。其中,广东省的死亡率很低,作者认为,早隔离、早诊断、早治疗可能是广东省死亡率较低的重要原因。

传染方式

在飞沫传播与接触传播之外,研究人员也在试图明确,新冠病毒是否存在其他传播方式。此前,报道美国首位新冠病毒感染者治疗过程的论文指出,由于在患者粪便中检测出新冠病毒核酸为阳性,因此新冠病毒存在粪口传播的可能性。而这项最新研究,为粪口传播的可能性再次提供了佐证。在检测的62份样本中,有4人的粪便中2019-nCoV核酸检测为阳性。另外,有4名患者的直肠拭子核酸检测呈阳性。此外,在一例出现消化系统溃疡的患者的食道糜烂处,检测出病毒。

综合这些因素,论文作者认为,此次新冠病毒肺炎的致死率低于SARS与MERS,但传播更加迅速,尤其是感染初期症状可能不明显,这些因素都向疫情的控制提出了挑战。此外,目前不能排除“超级传播者”存在的可能性。作者呼吁,将关注的重点投向疾病早期阶段的诊断与治疗。(环球科学)

 

血浆治疗大热,还需要了解这些背景知识

恢复期血浆治疗是将从已康复患者身上采集富含抗体的血液,经过处理后,输注给其他患者的治疗方法,属于被动免疫治疗的一种。抗体作为体内免疫细胞产生的蛋白质,能特异性地识别并帮助机体清除病原体。在病原体被清除后,抗体还会在人体内存在一定时间。因此,理论上,从康复者的血液里获得这些抗体,再注射给重型、危重型患者,就有可能帮助患者战胜病毒。

新冠特免血浆制品就是由康复者捐献的含高效价新冠病毒特异性抗体的血浆,经过病毒灭活处理,并对抗新冠病毒中和抗体、多重病原微生物检测后制备而成,用于新冠肺炎危重患者的治疗。在《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版修订版)》中提到“有条件时可采用恢复期血浆治疗”。

恢复期血浆治疗要注意什么?

相对于药物和疫苗,制备恢复期血浆较复杂,它需要收集康复者的血液,筛查病原体,保证血液中没有新型冠状病毒后,再给病人输注。而成分复杂的血浆,输入人体存在一定风险,如过敏的发生,如HIV、疟疾等窗口期病原体的传播,以及若干尚存不确定性的问题。并且不同捐赠者血液中的抗体水平存在很大差异,标准化较为困难。因此恢复期血浆从采集、制备、贮存到检验、应用的全部过程必须应用质量保证体系,符合药品生产质量管理规范。参与人员必须经严格培训的,血浆捐献者需要经过严格的评价确保身体情况恢复良好,捐献血浆不会对其身体造成损伤,并自愿捐献血浆,且需保证血浆的可追踪性。

恢复期血浆治疗的历史

早在十九世纪末,就有研究者发现其对于治疗白喉和破伤风有效,其在二十世纪上半叶被广泛用于治疗各种疾病,如麻疹、腮腺炎、肺炎、休克、严重创伤及其他重症感染。虽然抗生素、抗病毒药物和疫苗的发展使其被逐渐淘汰,但“恢复期血浆治疗”依旧在关键时刻发挥过功效。在人类抗击SARS、H1N1、H5N1与埃博拉中,都出现过血浆治疗的身影。

一名研究者对 32 项有关恢复期血浆治疗 SARS 或流感的研究进行系统分析后发现:恢复期血浆治疗 SARS 能降低死亡率,并且越早接受治疗效果越好。另有研究表明,恢复期血浆治疗可能降低重症甲型流感及 SARS 病毒感染患者病死率。

《中华医学杂志》2003年6月曾发表论文《北京地区首批SARS病人的发病特点和临床诊治》,通讯作者为解放军第302医院王福生院士。该课题获得全军非典型肺炎防治重大科技紧急研究计划资助。在这篇论文中介绍了对北京1例74岁老龄SARS患者使用恢复期血浆治疗的情况。据悉,这一病人除了综合治疗措施以外,还在发病的第17天一次性给予50毫升恢复期血浆治疗,后这一患者在第21天康复出院。初步结果显示,此例高龄患者病程明显缩短,血浆治疗有一定的治疗作用。但论文同时指出,由于血浆治疗需要有严格的质量控制要求:包括需要确定恢复期的病人符合献血的要求,采出的血浆要进行有关病原学检测(如HIV、HBV、HCV等病毒)严格把关,然后才能给SARS病人回输。由此可见,血浆治疗的适应证应该十分严格,只能对于那些病情进展快、高龄或伴有合并基础疾病的重症患者。论文同时提出,SARS恢复期血浆治疗是否很快降低病人体内的病毒载量、在多大程度上减轻或改善病人的肺脏病理变化,这两个问题还需要研究。

2006年一篇涉及了1703名患者的meta分析结果提示:在H5N1中,恢复期血浆治疗可能是一种有效、及时和广泛可用的治疗方法,应在临床试验中进行研究。在H1N1的治疗中,2011年一项研究表明使用恢复期血浆治疗可降低患者呼吸道病毒载量、减少血清中细胞因子反应和病死率。

2015年一篇纳入32个有关恢复期血浆治疗SARS及流感的研究的meta分析结果同样提示恢复期血浆可能降低病死率并且是安全的。

但恢复期血浆治疗并不是灵丹妙药,其有效性和安全性需要根据具体疾病具体分析。2016年发表在《新英格兰医学杂志》的一项研究发现接受500毫升恢复期血浆治疗并未改善埃博拉病毒感染患者的生存率,但其效果可能受到血浆抗体滴度较低的影响,含有较高滴度抗体的血浆治疗是否有效仍有待研究。2019年发表在《柳叶刀—呼吸病学》的一项随机双盲3期临床研究显示,高滴度抗流感免疫血浆相比非免疫血浆(滴度≤1:10)在治疗重症流感时无显著获益。(科学网微信公众号)

 

穿山甲是新冠病毒中间宿主?

在2月15日召开的中国国务院联防联控机制新闻发布会上,中国科学技术部社会发展科技司司长吴远彬表示,此前华南农业大学团队的研究提出穿山甲可能是新冠病毒的中间宿主之一,科技部正组织有关科研团队进行论证,一旦取得新的进展将及时公布。

病毒溯源对揭示新冠病毒来源及其进化规律、消除疫情源头和防止疫情扩散非常重要。吴远彬称,科技部部署了新冠病毒溯源和传播路径研究,该项目由中国疾病预防控制中心、中国科学院、中国医学科学院等单位联合开展。中国疾病预防控制中心病毒所检测了585份华南海鲜市场及武汉多家生鲜市场环境标本及动物标本,其中33份新冠病毒阳性,31份来自经营野生动物的西区,数据提示此次疫情可能与野生动物交易有关。中国动物卫生与流行病学中心的团队检测了4800余份近年来收集的猪、禽、犬、猫等动物样品,均为阴性。

“这样的结果可以初步排除新型冠状病毒来源于家禽家畜。这之前中国科学院武汉病毒研究所通过对新冠病毒基因组序列的比对,也显示出蝙蝠最有可能是新冠病毒的天然宿主。”吴远彬说。

在病毒溯源之余,疫苗和药物研发也被提上了议程。动物试验是药物进行临床前非常重要的一个环节。在科技部整体部署下,中国科学院、中国医学科学院医学实验动物研究所和中国科学院武汉病毒研究所等机构开展相关工作。

中国科学院党组成员、副秘书长,中国科学院院士周琪表示,目前为止针对冠状病毒的动物模型最有效的依然可能是灵长类动物,比如猕猴。在前期动物模型的造模和动物评价上,在灵长类动物里已经看到和人相似的症状,包括病毒载量的变化、肺部CT影像的检验。这批模型已经通过验证,即将投入到药物的筛选和功能评价上。同时在其他类型动物的开发上,多家研究机构依然在努力,希望能够快速地拿出对冠状病毒有效的、能够从事药物和治疗手段研发的动物模型。(中新网)

 

农业农村部:沙漠蝗对我国危害几率很小

当前,一些国家正遭遇历史罕见的蝗虫灾害。据农业农村部种植业管理司消息,考虑到我国边境地区地形地貌、气候特点及沙漠蝗的迁飞习性,沙漠蝗危害我国的几率很小。

据了解,沙漠蝗是非洲、亚洲热带荒漠地区的河谷、绿洲上的重大农业害虫,飞行能力强、食量大,可聚集形成巨大蝗群。受雨量充沛和季风时间长等因素影响,当前东非、西亚及南亚一些国家正遭遇历史罕见的蝗灾。

农业农村部种植业管理司有关负责人表示,我国历史上发生的飞蝗与沙漠蝗有相似的迁飞习性,但属于不同的生物种。专家分析认为,我国史料中尚未发生沙漠蝗危害记载,但专家推测在云南、西藏自治区的聂拉木有沙漠蝗的分布。40摄氏度左右是沙漠蝗蝗蝻和成虫迁移活动的条件,相对湿度需要达到60%至70%。沙漠蝗猖獗发生的最大扩散区为缅甸、尼泊尔和印度。

这位负责人说,春季发生区的蝗群迁飞方向为印度—尼泊尔—缅甸—我国西藏南部和云南西部。考虑到我国边境地区昆仑山脉和喜马拉雅山脉阻隔,蝗虫很难越过高海拔的寒冷地区。由于西藏南部和云南西部边境与尼泊尔和缅甸沙漠蝗发生区毗邻,不排除有少量蝗虫随季风迁入我国的可能,但造成危害的几率很小。

据悉,近年来,我国蝗虫监测预警和防治能力不断提升,防治技术属于世界领先水平,防蝗药械储备比较充足,国内蝗虫大面积暴发风险很低,危害可防可控。下一步,农业农村部将密切跟踪境外蝗灾动态,并安排植保专业技术人员加强边境地区的蝗虫监测,严防境外沙漠蝗迁入危害,全面做好境内外蝗虫防控应对准备。(新华社)

 

人类首次发现稳定周期快速射电暴

据物理学家组织网、《今日美国》网11日消息称,天文学家首次观测到具有稳定周期的快速射电暴(FRB),这是唯一已知的此类快速射电暴,以16天为周期循环出现,对该快速射电暴的发现和解释一旦确认,或将会带来革命性影响。

快速射电暴从近十年前第一次被发现以来,就一直令天文学家困惑不解。该现象是持续时间数毫秒、来自银河系外的射电脉冲,其物理起源未知,但能量极大。尽管付出了很多努力,科学家也一直在发展相关理论,但迄今并不知道快速射电暴的来源。有部分天文学家认为,它们可能是两颗恒星碰撞时产生的噪音,而一些天文爱好者更乐意相信这是来自外星人的信息——可能由高等地外文明的技术“外泄”造成。

此次,一个加拿大天文学家团队首次观测到了周期性的快速射电暴。其在最初4天内,每小时出现一次,随后12天不再出现,之后再开始,以此为循环。独特的周期性显示,此次快速射电暴可能来自于围绕其他星体运动的某个天体,或是被周期性的星风阻挡的某个神秘信号源。

目前,研究人员追踪到其源头位于约5亿光年外的一个漩涡星系中,但其精确源头尚不明确。他们希望通过更多研究去定位其确切来源。相关研究论文已收录于arXiv预印本网站。

在该发现之前,人类已知的绝大多数快速射电暴都是不可重复的,仅知道一个可重复的FRB121102也不是周期性的。米尔纳与已故科学家霍金成立的“突破聆听”项目组,2017年就曾报告利用绿岸望远镜观察到15次快速射电暴FRB121102,然而并无规律可言。关于快速射电暴的起源、本质和周围环境的特征,也尚无任何定论。(科技日报)

 

中国团队在量子中继与网络技术上实现新突破

中国研究团队12日在英国《自然》杂志发表新论文介绍,他们成功在两个由50公里长光纤连接的量子存储器间实现量子纠缠,为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。

这项研究由中国科学技术大学、济南量子技术研究院以及中国科学院上海微系统与信息技术研究所合作开展。团队表示,学术界广泛采用的量子通信网络发展路线是通过基于卫星的自由空间信道实现广域覆盖,同时利用光纤网络实现城域及城际地面覆盖。然而光子在光纤上的节点间传输时,受限于光纤的固有衰减,目前最远的点对点地面安全通信距离仅为百公里量级。

研究负责人之一、中国科学技术大学的潘建伟教授告诉新华社记者:“要拓展量子通信的距离,一个方法是将点对点传输改为分段传输,并采用量子中继技术进行级联,即将整个通信线路分几段,每段损耗都较小,再通过量子中继器将这几段连接起来,这使得构建全量子网络成为可能。”

然而,受限于光与原子纠缠亮度低等技术瓶颈,此前最远光纤量子中继仅为公里量级。为实现远距离量子存储器间的连接,团队克服了多项技术挑战。例如,他们自主研发了周期极化铌酸锂波导,通过非线性差频过程,将存储器的光波长由近红外转换至通信波段,经过50公里的光纤仅衰减至百分之一以上,效率相比之前提升了16个数量级。

实验中,研究团队结合多项新技术,成功在两个由50公里长光纤连接的量子存储器间实现双节点的量子纠缠。这一距离足以用于连接两座城市。

潘建伟说:“作为原理性验证,这个实验中的两个量子存储器是在同一实验室内,通过50公里长的光纤盘连接;下一步要在空间真正分离的系统中开展研究,推动这项技术的实际应用。”(新华网)

 

新微型电机可将药物引入特定单细胞

以色列理工学院日前宣布,机械工程院吉拉德·约西凡教授率领的团队,研发出一种新型自行微型机器(self-propelling micromachine),能直接将药物、DNA和化学物质通过电穿孔技术导入特定的单细胞内。相关研究发表在近期的《科学进展》杂志上。

微型机器也被称为“活性颗粒”或“微型电机”,有望成为分析单细胞的纳米级工具,它们既可用作基于单细胞的疾病诊断手段,又可用作测试细胞疗法的平台。

电穿孔(Electroporation)是一种微生物技术,其工作原理是向细胞施加电场从而增加细胞膜的通透性,以便将药物、DNA或化学物质导入细胞。通常,电穿孔技术用于将DNA导入细菌细胞内。目前该技术的局限性是使用时每次均作用于多个细胞,而非针对单个特定细胞。

此次,约西凡和两名博士后研究生设计的自行微型机器打破了电穿孔技术当前的局限性,首次证明了外部电场能不可思议地捕获和运送单细胞细菌,并能有选择地对捕获的细菌细胞实施电穿孔技术。也就是说,他们实现了将药物等导入选出的特定单细胞细菌内的操作。

以前的微型电机相对笨重且不易操作,新的微型电机则具有多功能性,能对多个目标细胞实施并行微创电穿孔,便携高效,能够免除复杂性和预先设计等问题。

据悉,约西凡团队开发的方法具有通用性,适用于广范围的细胞类型和微型电机设计,以及细菌和金属介质Janus粒子(双面神粒子,此粒子一半是电导体,另一半是绝缘体)。在针对单细胞细菌的微型电机成功开发后,约西凡下一步准备将他们的研究扩展到哺乳动物细胞。(科技日报)

 

(选编:洪田)

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