◎ 科技日报记者 张佳星

日前，中国科学技术协会建立生命科学领域“白清单”机制，以明确攻关方向，其中试剂耗材是在关键技术上严重依赖进口的四个方面之一。

中国科协生命科学学会联合体秘书长王小宁在“白清单”发布时表示，先人一步开展科研储备，不仅“防断供”，还能大大减低成本。

为此，科技日报记者近日进行了一系列调研，发现在新冠疫情期间，我国多个单位凭借既往的科研储备，在不被“卡脖子”的同时，实现了相关技术领域的突破式创新。

新冠肺炎疫情之前，北京大学化学与分子工程学院教授黄岩谊并不太关心感染性疾病，作为北京未来基因诊断高精尖创新中心和北京大学生物医学前沿创新中心的一员，他能测量出一个人类细胞中6皮克（万亿分之一克）DNA的单个基因差别。黄岩谊和清华大学生命科学学院的王建斌研究员合作，发展了异常灵敏的捕捉方法，这方法中使用了一种关键的酶——Tn5转座酶。

新方法让单细胞基因组测序技术“坐上了火箭”，每天可以实现2000个单细胞的基因组测序。

新冠疫情袭来，原始创新的新体系被发展为“利器”。“一些线索表明它有适用于新冠病毒的希望。”黄岩谊说，他们和单细胞基因组学奠基人、北京大学谢晓亮院士一起，从原理出发进行探索。

“Tn5酶非常昂贵，探索性试验需要很多，如果靠买酶来探索，将受到掣肘。”黄岩谊说，我们早已掌握它的批量生产技术，不受限于从外购买，也是研发成功的原因之一。

随后，中国医学科学院病原生物学研究所、北京地坛医院、香港科技大学、中国科学院北京基因组研究所的传染病、生物信息等多个领域的学者共同参加，组建了一支跨学科的精干队伍，专门针对新冠病毒的测序体系很快构建成功。

让中国医学科学院病原生物学研究所副所长任丽丽研究员感触最深的是：新体系能让自己和同事们在承担应急科技支撑任务时有时间睡个觉。

“针对极低病毒载量的样本，要获取病毒基因组序列不容易。采用老方法，至少要工作两天两夜才能完成，新体系只需十几个小时。如果病毒载量高，只要5个小时。”任丽丽说，病毒的基因组特征数据是疫情防控的“冲锋号”，高效、精准地获得病原学检测结果对和病毒赛跑的抗疫工作至关重要。

得益于新方法的高灵敏度，优化流程的快捷高效和技术平台的早有准备，在北京新发地疫情源头的甄别中，他们和北京市疾病预防控制中心、北京大学、清华大学、中科院基因组所等单位以“闪电战”的速度，精确锁定了导致疫情发生的新型传播载体——冷链食品，证明新冠病毒能够通过“物”进行传播，为新冠肺炎疫情防控从防“人”到“人、物”同防的策略优化提供了重要的科学依据。

在北大医疗创新谷的一个普通的楼层，核酸检测的试剂耗材成箱码放，等待交付使用。

去邢台、去新疆、去青岛……哪里有疫情，这些新冠病毒的核酸检测试剂与设备就第一时间赶赴哪里，开启筛查。

“（我国新冠疫情）很多发生地比较偏远，基层实验室难以满足快速、海量的检测需求。” 中国疾控中心病毒病所应急技术中心主任谭文杰说，非常需要快速、可及性强、迅速装配的规模化检测设施。

2021年1月，河北邢台南宫发生疫情，由于当地人民医院院内感染，只能由乡镇卫生院进行筛查。“乡镇卫生院条件不符合要求，我们专家组跟卡尤迪公司联系，它们马上免费派了一辆闪测方舱。”谭文杰说，30分钟内拿到结果就能继续下面的流行病学调查、溯源等工作。

过年期间，一些地区的机场、车站要求有核酸检测结果才能出站，闪测方舱直接到现场检测不到1小时给出结果。

快，是扑灭国内新冠疫情“萌芽”的制胜法宝之一。

谈到为什么能够在30分钟内完成新冠病毒RNA的提取、逆转录、扩增等多个步骤，卡尤迪生物创始人李响谈到了自己的老本行——物理和分子生物学交叉学科。

“新冠病毒是RNA病毒，提取后需要逆转录（从RNA变为DNA）随后扩增，报告结果。”李响说，如果有一种酶可以提取、逆转录、扩增同步进行，就能从根上缩短时间。

这种酶哪里找？只能构建，通过让工程菌表达人造蛋白或者修饰蛋白的方法构建。

“我们有通过合成生物学方法自己做出来的工程改造酶，并且是具有完全自主知识产权的。”李响说，自己师从中国科学院院士、北京大学前沿交叉学科研究院教授欧阳颀，重视基础研究的“定海神针”作用。

“人们为什么要进口酶，因为进口酶稳定。”李响说，酶的反应要稳定与酶的本身和整个反应体系息息相关，说到底是酶化学的基础研究，产业化不是“空中楼阁”，基础必须打扎实，才能在实战中经受住考验。

以基础研究为“基石”，通过生物工程合成的自主酶使得新冠病毒核酸测序的每一步都在秒内完成，其反应用酶和整个反应体系经过自主研发的不断打磨，不仅自给自足，而且实现了核酸检测速度和覆盖量上的突破。想快，可以实现1分钟加样，30分钟看结果；想大量检测，可以47分钟一次性完成48份样本的检测。

尽管美国食品药品监督管理局放宽了对辉瑞mRNA疫苗的限制，它在-20摄氏度的温度下，最多也只能存放两周，在室温不超过两小时。

而前不久被纳入第四批科技部新冠肺炎重点研发计划的我国科研团队的mRNA疫苗在2-8℃的环境下保存半年仍然有效，在室温25摄氏度可以放置7天。

疫苗的严苛储运条件限制了疫苗在不发达地区的普及程度。自带“可及性”优势的疫苗将有更多的后发优势。

mRNA疫苗很像一个鸡蛋，递送mRNA疫苗的“蛋壳”是一种脂质化合物，蛋心”是抗原的mRNA，制造它需要在分子尺度对mRNA实施修饰“雕刻”、三维构象等操控。

前者需要寻找不同的“配方”，通过粒子或者离子的改良让mRNA在体内短时、高效表达，任务完成后即刻“消失”。在前期药物载体研发经验的基础上，团队针对新冠病毒疫苗研发出了具有专利技术的脂质纳米颗粒。

后者的合成需要把对mRNA实施精雕细刻的“酶”作为刻刀，但从合成原料、到辅助用酶，再到制剂生产，所需要的试剂耗材均可能因“卡脖子”受限。

这些难不倒从上世纪90年代就与RNA打了半辈子交道的疫苗研发团队负责人、中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员、广州锐博生物创始人张必良，他1995年从美国哥伦比亚大学毕业后进入因发现RNA酶而获诺贝尔奖的托马斯·切赫实验室，研究通过调控RNA结构等方面控制RNA酶的酶活性，后续进行小干扰RNA、核酸药物等的研究。

关于核心酶的来源，张必良告诉科技日报记者，在原创性方面，团队有具备自主知识产权的表达载体，在生产能力上，团队有大规模生产聚合酶的产品线和工艺。

据介绍，锐博2004年开始为研究院所提供RNA的生产服务，从合成寡核苷酸，RNA到RNA聚合酶，已打通整个产业化链条。

巴菲特说：只有大潮退去，才知道谁在裸泳。在新冠疫情面前，“裸泳者”因为没有核心技术，受限于人，难以找到替代的办法，而拥有核心的专利技术、原创性的科学研究，在新冠疫情中却更磨砺出光芒。

“解决卡脖子技术是个复杂的系统工程，以明确需求目标为导向、发挥基础研究储备的实力、并在全领域推行，还有诸多技术、观念和体系方面的问题。让这些‘点’上的成功示范推广开来，仍需体制机制的完善。”王小宁呼吁，应尽快按分类建立国家层面的技术认证中心，推动相关产业转化是当务之急！