王凯:争分夺秒,从国内转向国际的抗疫接力赛
乐天行动派午餐分享会48期
自2020年初疫情爆发至今,从武汉到北京,从国内到国外,华大“火眼”实验室是抗疫进程中的重要力量。是什么让成立不到一年的深圳市猛犸公益基金会在疫情期间异军突起?今天我们邀请到华大集团联席董事长助理,深圳市猛犸公益基金会副秘书长,国际公益学院EMP7期/PLP2018校友王凯,来分享他们在疫情期间争分夺秒的“战斗”。
以下为王凯发言实录:
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国际公益学院公益网校的朋友们大家好,我叫王凯。之前在壹基金工作了六七年,一直负责儿童部的项目。去年猛犸基金会成立,我加入了华大集团,做猛犸基金会项目的工作。猛犸基金会成立不到一年,2019年8月份刚刚拿证,基于基因方面的科学技术,做一些科普教育活动。在疫情期间我们有一个战略转变,跟很多公益同仁一起进行抗疫活动,今天简单分享一下我们抗疫的工作。
猛犸基金会成立的起因是王石先生加入华大集团任联席董事长之后,发现华大集团是一个公司主体,从事很多民生方面、公益方面的事情,商业与公益混杂,所以王石先生跟汪建老师建议说,华大集团应该有一个自己的基金会。在这个背景下,我们这个基金会成立,王石先生任基金会的执行理事长,华大集团另外一位联合创始人刘斯奇老师任基金会理事长。
病毒的结构
在介绍我们项目工作之前,先简单跟大家讲一些病毒方面的基础知识。首先大家可以看病毒长什么样子。这是一个大小对比图,右边长的像大石头一样的东西,是一个灰尘颗粒,就是我们肉眼所能见到的灰尘颗粒的大小。从右到左,我们知道的SARS病毒在屏幕上就是一个小黑点,大家可以跟病毒颗粒比一下。
病毒结构长什么样?新型冠状病毒是一个球体结构,大家可以简单理解为是一个蛋白质的外壳包着它的核酸遗传物质。现在大家听核酸听的很多,核酸就是遗传物质,外面这个壳是蛋白质外壳,可以理解为酒心巧克力的结构,病毒很小,病毒结构也很简单。现在科学界也有争议,就是病毒到底是不是一种生命体。不管它是不是一种生命,病毒拥有生命的本质特征——不断复制,从一变二或者一变一百,不断的复制、繁衍自己的下一代或者说繁衍自己,保证病毒在世界上的传播或者生存。
在2019年年底就已经知道了这个病毒的存在,当时官方说法是不明肺炎。如果是一个不明肺炎,或者不知道是一个什么东西时,就要搞明白它是什么东西。而判断它是不是SARS病毒或者是不是SARS病毒的亲戚,或者说到底是一个什么样的病毒,第一步就需要进行基因测序。病毒的蛋白质外壳包裹它的遗传物质,是核酸,核酸是中间粉紫色单链链状的东西,我们要把核酸上面的碱基序列给测出来,这就需要用到基因测序仪,之前经常说有卡脖子技术。基因测序仪在全世界现可量产的是两个国家、三个公司,华大基因是中国唯一一家可以量产基因测序仪的一家公司。去年年底今年年初我们就已经接到国家任务,要对病毒开展测序工作,要把它的核酸遗传物质碱基序列是什么给测出来,只有测出来之后才能知道它到底是哪一类型的病毒。这张图是1月初我们又把基因测序仪调一台调到武汉,我们现在是全世界通量最大的基因测序仪之一。
新冠病毒和SARS病毒有6%的不一样
下图是发表在国际公开数据库的病毒全基因组序列,日期是2020年1月14日,1月14日我们就已经发表了病毒全基因组序列,跟国家CDC合作对病毒进行的测序。大家可以看到右边密密麻麻的ATCG就是病毒全部的碱基序列。这个病毒大概有2.9万,不到3万个碱基,相比之下,人的遗传序列是30亿对,病毒是3万。把这不到3万的碱基序列逐条列出来,列出来之后、测序出来之后,就能够判断到底进化数上跟我们已经完成测序的病毒序列(如SARS、MERS、埃博拉)进行对比。重合度高就代表它跟这个病毒很接近,或者说是亲戚,或者在演化数上它们是同一类病毒;重合度低代表它离已知病毒相对较远。
现在能知道的是,新冠病毒和SARS病毒碱基序列重合度大概在94%,重合度算是相当高的,所以新冠病毒和SARS病毒算是亲戚,它们是比较一致的。但另外还有6%是不一样的,就是因为这6%不一样,才导致这个病毒跟SARS病毒不是一个病毒,同时更因为我们知道有6%的地方不一样。
所以在随后进行大家现在耳熟能详的核算检测时检测什么?不是把病毒或者某个人唾液里面可能存在的细胞或病毒的基因组全测出来,这个不会,因为成本太高、时间太长。检测就检测那6%不一样的地方,那6%不一样的地方可以选取某个部位或靶点,然后像卡子一样把这一段卡出来,你在实验室里找它不一样的地方就可以了,找到了就代表检测的样品里是阳性,有新冠病毒,找不到代表样本是阴性,人是健康的。正是因为华大早期参与了不明肺炎病毒全基因组序列,华大也在最早先研发出来了核酸检测试剂盒,然后用于新冠病毒的检测。
核酸检测准不准?
说到核酸检测,大家可能联想到2月份有很多争议性的话题或者说法:核酸检测准不准?核酸检测靠不靠谱?核酸检测跟其他检测方式(比如抗体检测、CT)到底有什么区别?这时候有必要跟大家讲一下,所谓的核酸检测是病毒在人体里到底发生了什么样的过程,如果病毒进入人体,繁衍后代,复制自己,会给人体带来什么样的变化。这个我们可以看一下。
首先假设病毒进到人体内,当时那个病毒的量很小,还不足以致病,所以有一个潜伏期,病毒进入到人体细胞之后,大家可以理解为细胞是正常的、不断的繁衍复制自己,动物也好、生命体也好,病毒进入这个细胞,用这个细胞的养料或者用细胞物质如核酸、蛋白质等等,病毒用了细胞的东西复制病毒自己,而细胞没有办法复制自己,所以病毒进入到细胞成功的一个变成一百个或者一千个,而细胞没有办法复制自己,养分被病毒给吃掉,那个细胞就挂掉了。在这个过程中病毒完成了复制自己的工作,同时也侵犯它的宿主利益或者生存权。
病毒不断的复制自己,这个病毒最早是附寄在人的消化道,比如鼻咽或者口腔。这张图中横坐标是感染天数、纵坐标是浓度,最早先的时候是在鼻咽或者咽喉这个地方病毒浓度慢慢增加,还有肺,但我们一般取不到肺的样本,橙色是病毒在它容易附寄到的地方快速增加。之后病毒在尿液、粪便也出现是在随后几天,大家可以看绿色这条线,核酸会在这些液体样本中出现。因为最早是在消化道聚集,我们检测的时候是在消化道处采样。病毒在身体内不断聚集之后,人体免疫系统肯定会有一些反应,然后产生抗体,病毒在体内达到了一定数量,形成一定规模之后抗体才会逐渐形成,也就是先有病毒后有抗体。抗体是在7天、10天之后才会产生,可能会产生不同种类的抗体,白色和蓝色是我们体内产生的抗体显示出来的浓度变化。我们经常说检测抗体,如果你查出来有抗体,要么病毒已经在体内待了一段时间,已经是比较危险,那时候检测抗体相对来说时间有点晚了。如果想提前检测到底有没有感染病毒,最直截了当的就是检测我们体内到底有没有病毒的核酸物质或者遗传物质,核酸检测就是直接检测病毒有没有遗传物质。
当然我们一开始也会说核酸检测不准,要测很多遍,这是为什么?有好几个原因:第一个原因,大家要知道核酸检测只是对那个样本负责,而不是对人负责,我不知道这句话大家有没有听明白。现在见的比较多的是拿一个长长的棉签插入到咽喉深处然后取样,之后把棉签放入到保留液里面,进行病毒检测。实验室只是对这一管棉签负责,如果棉签取样本时没有取到病毒附寄的地方,或者插的不够深,那么这个棉签可能没有粘到足够数量的病毒。这种情况经常会在女性同志自取样时会出现,因为女性相对敏感一些,棉签插入深度不太够,那么棉签就没有沾到足够数量的病毒。
每个核酸检测都有一个检出限,比如华大集团生产的试剂盒就要求每毫升保留液里面至少要有100个病毒,如果你感染了病毒,但非常早期,比如1毫升里面才50个病毒,那也检测不出来。在样本中,浓度要稍微达到一定量时,实验室技术才检测出来。我们看不同公司生产的试剂盒,首先要看核酸检出限,有的公司是1毫升必须得200个病毒以上,有的公司是100个,有的公司也许是500个,你可能要选择检出限比较低的。这是第一个原因:采样导致保留液的浓度不能达到标准。
第二个原因,背后的供应量,检测试剂盒合成各种原材料的品质、质量,这个也是非常重要的。当然还有实验室操作环节,操作是否规范,也会导致检测的成功度。各种环节可能会导致核酸检测有一定的成功率,这些因素都是可以控制的,只要你能够控制,核酸检测是最直接了当,目前来说也是最准确的一种方式,因为不管2月、3月在当时国内怎么有争议,但至少在现在全世界来说,核酸检测还是金标准,我们听到有核酸检测,可以听到有核酸检测+抗体检测,但我们没有听到任何一种除了核酸检测之外的检测方式,可以证明你到底有没有感染病毒。这是核酸检测背后的原理。
新冠病毒的传染率和死亡率
再来看这个病毒的传染率和死亡率,新冠病毒为什么可怕?或者说新冠病毒为什么狡猾?因为它传染率很高,死亡率相对来说又没有那么高。假设新冠病毒死亡率比较高的话,死亡率高的病毒传染率一定不高,因为宿主在很短时间内都被这个病毒干掉的话,那么这个宿主就不会到处跑去传播了,这个道理很简单。
新冠病毒恰恰卡在传染率和死亡率特别完美的结合上,这个完美导致社会损失、全球损失特别大,甚至比SARS还严重。大家可以看到红色是新冠病毒肺炎传播率,一个人可以传播两个人或者三个人,死亡率是2%—5%。北京表现非常好,6、7月份北京小小的爆发是一百多个、二百多个确诊病例,但零死亡率,这是非常了不起的一个数字!SARS病毒比新冠病毒传播率小一些,一个人传染不到三个人,但死亡率会达到10%。
带大家看看病毒检测实验室
下面带大家看一下实验室里会发生什么样的情况。大家可以看到桌子上放的各种管,每个管是一个人的样本,从上呼吸道或者下呼吸道取出的唾液样本折在保留液里面。
第一步是实验人员把每一个样本的数据录入登记到信息系统里,同时实验人员进行人工核对,避免出错。之前最烦琐和最影响效率的就是录入信息这一步。当然也有全自动仪器面世,所以这一步大大减少。
录入完信息之后是灭活。样本刚进入实验室的时候,对实验室人员威胁最大,因为这时候样本还没有进行灭活,你不太确定管子的四壁到底有没有活的病毒在那儿。要把管子里的病毒进行灭活,同时灭活不能破坏它的遗传物质这条链的断裂,56度灭菌锅进行灭活,温度并没有太高,也没有太低。
灭完活之后,实验室人员经过一系列的操作,比如先要把病毒蛋白质外壳溶解掉,把核酸物质提取出来,因为核酸物质太少就需要进行扩增,我们听到的PCR就是指扩增,核酸物质进行扩增之后同时要去测量我刚才说到的特异性片断,就是找到靶点,如果找到了代表阳性,找不到代表不是阳性。
这是病毒检测实验室所发生的一切,现在看到的只是一间屋子,其实有好几个分工区域,在这个区域完成了工作要挪到下一个区域里来做,一般核酸在实验室里大概是6个小时,出报告一般来说24小时之内就能出了。除非像北京一个月前那种爆发式的迅速增长,拖到两天48小时出报告,一般来说24小时是可以的。
在国内,每天为全社会提升1800人份的检测量
猛犸基金会在抗疫期间选择提升实验室通量作为猛犸基金会的援助方向,为什么选择提升实验室通量,而不是选择买口罩、买试剂盒去捐赠?大家回忆一下1月底、2月初的情形,当时不是钱的问题,而是物资买不到的问题,物资买不到的背后是产能问题,我们在华大集团能够明确感受到或者能够看得见产能限制了我们能够抗击疫情的程度,而不是公益资金的问题。如果这时候猛犸基金会加入公益行业去买东西,比如去买核酸检测试剂盒,这对我们来说太容易了,隔壁就是生产试剂盒的工厂,我们可以抢到货,但是我们抢到货必然代表了有一个公益行业同仁抢不到货,整个社会需求并没有因为我们买到了这个试剂盒而得到更多的解决,因为当时的产能是有限的。
所以我们当时决定不加入到抢货行列,而是选择大家暂时还没有关注到,而我们作为这个专业、这个行业里的人,知道它的限制在哪里的点——实验室通量。什么是实验室通量?这个实验室一天只能检测100个样本,但是现在疫情爆发了,我一天必须要检测1000个、2000个的时候,我应该怎样做?——把实验室的仪器进行增多或者变得更好。把仪器升级,就可以提升你实验室的检测通量。
大家因为这次疫情才对核酸检测熟悉了,但实际上核酸检测实验室在全世界都是普遍存在的检测实验室。大家知道三甲医院有ICU,ICU是里面一定要无菌无病毒,要保证无菌无病毒,就要进行检测。可以说任何一个三甲医院都有病毒检测实验室,这是原先都有的,只是以前没有那么多病毒,一天可能最多检测一二百,现在就要提升通量。这里面就要进行仪器的增多和捐赠,而仪器主要就卡在核酸提取和提取之后的检测。我们有全自动的核算提取仪,有这个之后可以大大提高效率。
大家可以看到仪器板子上有很多密密麻麻的白色塑料小管,每个白色塑料管都对应着一个样本,这一个板是96个样本,我们在整个仪器里面一次可以铺下1000个管或者1000个样本,通过仪器全自动处理可同时对1000个样本予以处理,几个小时时间内可以确定1000个样本的检测结果。一台仪器可以把实验室的检测通量提升到1000个级别。当然不单单是这一种仪器,还有其他仪器,通过一系列仪器的拼装和组合,援助了国内17家医院的升级,每天为全社会提升1800个人份的检测量。每天能够多检测1800个人,这是我们基金会做的事情。
中国自疫情发生以来的首次国际捐赠:捐日本
我们在国内是做实验室的通量升级,在国际上同时做了核酸试剂盒的捐赠和实验室升级的内容。大家可以看到“钻石公主号”,这是国际上最早爆发疫情的一个小区域。王石先生过年期间在日本,当时跟中国驻日本大使孔铉佑先生进行商量,孔铉佑大使主动提出,王石先生,你能不能在国内协调一批试剂盒到日本来?因为中国是病毒检测、病毒基因组序列、病毒核酸检测试剂盒开发最早的国家。
猛犸基金会就响应中国驻日本大使馆的号召,向日本捐赠了一批华大集团的试剂盒,我们捐赠的时候是2月14日发生的。期间有一个小故事,捐赠的事情我们没有讲,一直到2月20日中国驻日本大使馆的官方网站对捐赠的活动、捐赠行为进行了披露,就是中国向日本捐赠试剂盒。当天这个新闻就上了热搜榜的第二名。我们当时有点担心,之所以不敢宣传这件事情,是因为在2月份中国疫情比较紧张的期间,往其他国家捐赠,尤其是日本,我们不太确定国内公共舆论会是什么样的反应,对此我们心里没有底。
出人意料,大家对这个捐赠行为好评不断。很简单,日本在早期的时候就给我们捐赠了一批物资,有网民说,这是投之以桃报之以李的行为。另外一个原因可能是1月底2月初我们实在太压抑了,武汉封城,全国过年都过的不好,终于有一条新闻是我们走出国门去援助其他国家,这给网民们好像有一种打胜仗的感觉。当时上到热搜榜第二名,几乎没有人质疑我们的捐赠行为,更多网民是问:“你们到底在上面写诗了没有”,或者说“你们为什么没有写诗”,或者大家建议你应该写什么样的诗,比如“投之以桃报之以李”甚至还说“测一次不准,应该多测几次”,类似于这样的诗贴在试剂盒上。这应该是中国自疫情发生以来的第一次国际捐赠:捐日本。
塞尔维亚总理含泪感谢中国
再往下是3月中旬塞尔维亚总理含着泪感谢中国向塞尔维亚进行援助的视频,塞尔维亚试剂盒也是我们进行捐赠的。背景是华大集团,包括华大集团的几个系统、猛犸基金会,向外交部、向国合署请战:在国际抗疫背景下,华大集团愿意参与到各个国家抗疫的援助工作中来。外交部给使领馆进行发函,在此情况下有60多个使领馆跟我们主动联系,愿意共同推动国际捐赠的发生。所以到最后,我们的新冠检测试剂盒援助了20多个国家,捐赠两万人份。
除了捐赠试剂盒,也有捐赠实验室升级项目,因为我们在国内已经做了这样的工作,因为我们在国内做了这样的工作,在国际上于我们来说也驾轻就熟。
向国外援助,同舟共济
这过程中要感谢一些朋友的支持。国内医院实验室升级项目中有七八家机构支持到猛犸基金会,其中包括壹基金支持我们进行国内医院实验室通量捐赠,这对我们来说非常宝贵,因为实验室捐赠方向非常陌生,也是老百姓认知度比较低的,能够受到这方面的捐款和渠道支持非常感谢。
国际捐赠上也有腾讯、凤凰的帮助,向大家表示感谢。在实验室捐赠过程中,也有各个外交部、使领馆大力支持。
这是我们云签约仪式,有意大利、加拿大、加拿大驻多伦多总领事馆各方面的支持,有加拿大驻华大使专门来到捐赠现场出席活动,还有法国。大家可能会说怎么只捐发达国家?其实发达国家、发展中国家我们都会捐,疫情早期时发达国家的影响更剧烈,影响更剧烈的背后原因是因为,因为是发达国家,人口流动最快,病毒最早就到了他们那儿,他们也是最早手足无措的,所以我们把武汉经验、中国经验进行对外输出。最后我们是援建了6个国家实验室。
新冠疫情对于我们来说可能是一个学习的过程
除了我刚才说的试剂盒、实验室的援建方向,我们也做了大量科普工作,这也是蛮有意义的,主要是面向学校在网上进行科普工作,尤其是我前期铺垫的病毒基础知识也不遗余力的对外分享。如果有些事是你20岁发生的,你会认为是必然,30岁发生的你会努力去学习,如果一个新鲜事是40岁、50岁发生的,你会觉得是反常。
新冠疫情对于我们来说可能是一个学习的过程,对于这些学生来说他们会认为这是一个未来再正常不过的事情,在他们这个年龄阶段尽早普及一些正确常识,是我们基金会一个非常重要的工作。
这其实是我们的常规工作,平时基金会的常规工作就是在高中、大专、大学教育场景下推广基因检测实验室的应用,现在有很多高中非常前沿,普及了人工智能实验室、机器人等等,有很多高中、大学也开展了生命科学方面的实验课项目,独独缺乏往前走一步的基因测序,把遗传物质给测序出来,我们其实就是在做教育场景下的实验室推广。像刚才说的,病毒下面有核酸,各个生命体背后也有遗传物质,也有DNA、RNA,这些东西决定了它的生命性状,如果我们能通过基因检测的形式把它测出来,能够看到基因和表形的对应关系,就能够领会到生命的奥秘、生命奇妙的地方,这是我们平时做硬件和软件实验室一体化建设项目。
中国公益组织参与国际援助正当时
最后分享几句感受:第一,科学和专业公益组织的崛起。我们现在面临的疫情也好、灾难也好,包括公益同仁平时所做的各种解决社会问题的事业也好,科学和专业都是所做工作的一切基础。我蛮欣赏以前老领导李劲老师三一基金会主打科学性,所以这也是我想强调的,所做的任何事情都要追求背后的科学原理。
第二,社会力量参与社会建设正当时,中国公益组织参与国际援助正当时。尤其是最后一句话,早先我们在壹基金也参与过国际援助,会明显感觉到公共舆论还没有准备好,比如2015年尼泊尔地震,尼泊尔地震发生在尼泊尔,同时西藏也有波及,国内很愿意捐西藏,不愿意捐尼泊尔,而尼泊尔已经是一个非常不敏感的国家。这一次大家可以看到猛犸基金会一些小小的尝试,比如捐赠日本,比如捐赠塞尔维亚、捐赠敏感一点国家加拿大,都没有在公共舆论上有任何波澜,这是否表明2020年公共舆论比2015年尼泊尔地震那时候公共舆论产生了一个质的变化?这个大家可以来考虑一下。如果公共舆论或者公共土壤对国际援助已经达到了一种可接受的程度,那么公益组织往外走的过程中是不是会更顺一些?
第三,预防为先和预防为重。在新冠病毒这件事情上大家可以看到是没有药、没有特效药,我们所做的一切都是预防。中国为什么抗击新冠病毒这么成功?是因为我们在预防这件事情上做的最成功,在洗手、在注意面部卫生戴口罩,不遗余力的做新冠病毒的检测以及开发疫苗,所听到的所有措施都属于预防。我们必须要承认一件事情:有些社会问题如果发生了,我们是否承认它是无解的,找不到好的办法?如果我们承认的话,那么就让我们把所有工作前移,去预防这个事情的发生,通过预防来解决社会问题。这个当然是个大白话或者大道理,之前大家也这样讲。但新冠病毒这件事情给大家带来一个活生生的案例,为什么有些国家控制成功、有些国家控制失败,关键就是在预防工作上做好还是不好。
我的分享到这里,感谢大家。
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