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秦川:让实验动物回归“高贵身份”

2019-10-28 15:39:15 来源:健康报

□高翠峰

她是我国实验动物学科的领军人物,30余年来工作在抗击重大传染病的前线。2003年她率领团队主持了SARS动物模型研制,参加了疫苗药物研究工作,被国家授予“抗击非典英雄模范”称号。之后,在应对禽流感、甲型H1N1、手足口病、H7N9 等国内突发疫情及MERS、寨卡等国际疫情中先后做出了重要贡献,被评为“全国三八红旗手”、全国优秀科技工作者、卫生部“有突出贡献的中青年专家”。她就是中国医学科学院医学实验动物研究所所长,秦川。——编者


“实验动物是医学科学研究中的‘盐’”

在中国医学科学院里,有这样一处陈设布局简单整洁的院子。楼宇转角的潺潺流水、花香鸟语,为这个以开展自然科学研究为主的地方,增添了几分温柔的人文情怀。这儿,便是医学实验动物研究所。而眼前研究所的当家人秦川,穿着干练、言语干脆、思维敏捷,和这院子里规整精致的气质不谋而合,

回想起来,秦川投入实验动物学研究的时间点,正处于该学科在我国的起步阶段。1980年起,我国开始发展标准化实验动物研究,陆续建立起专业机构和基本技术体系。那时,秦川刚刚从哈尔滨医科大学的临床医学专业毕业,本应沿着做儿科或妇产科医生的志向一路走下去的她,因为家庭原因做出了转向基础研究的决定,成为了一名实验动物病理学研究者。

一个学科的起步总是困难重重。那时,我国实验动物研究与国外差距较大,参考资料严重缺乏,教材只有英文版的《大小鼠的基本组织学》等少数几本书。前辈们翻译教材,从国外引进理论和技术,但无奈,实验动物仅有寥寥数种。出国时,秦川惊异于国外丰富的实验动物资源:“光小白鼠就有三千多种,具有不同生物学特性的动物用于不同的实验研究。”一向不服输的秦川萌发了推动我国实验动物研究追赶发达国家的动力和责任感。

长期研究实践中,秦川发现大部分的动物实验研究结果是不能与临床救治一致的。而只有准确反映人类疾病的动物模型和动物实验结果,才能提高研究反推至人体的成功率,为药物研究和急病救治节约时间和金钱成本,尽快转化正确的成果,为挽救病人生命做贡献。

“实验动物理应回归高贵的身份”,秦川认为实验动物这门学科对医学科技发展十分重要,现代生命科学和医药研究离不开实验动物的默默奉献。她强调实验动物是科学成果背后的“无名英雄”,它们处在医学科技创新性突破的基础与临床结合点上,是许多医学创新实现的“载体”。就如同科学研究中的“盐”,没有实验动物对医学研究的支撑作用,很难实现现代生命科学和医药研究这场“满汉全席”的整体协调发展。

然而,令秦川这样的专业人士无奈的是,在很多人眼中,从事实验动物行业就是“给别人养耗子”的。但在国外,以美国为例,实验动物学作为开展生命科学和医学研究的第一推动力,是被列为战略优先发展学科的。杰克逊研究所是实验动物资源和技术的创新、研制机构,它拥有的资源种类全球第一,是全球医学实验研究资源的配置机构,还出过诺贝尔奖获得者。秦川认为,“实验动物要回归高贵的身份”,一要靠科学界重视,政府投入;二是“我们要做好自己,做好实验动物学科”。

领先国际9个月评价首个非典疫苗

2003年暴发的非典疫情,可以说是对秦川和她的团队的一次综合性检验和提升。

当时,国家将希望寄托于疫苗研发上,而动物模型是关系到疾病机制、病原体溯源、传播方式及疫苗评价等研究的关键技术。作为当时全国唯一拥有动物P3实验室的机构,研究所在秦川的带领下承担了“评价疫苗”的重要任务。

相关科研工作刚刚开始,一次意外就给了秦川这位年轻的首席科学家一个“下马威”。这天,实验室突然停电,病毒极有可能因压差消失发生乱流而泄漏,一股不安的情绪悄悄在团队中升腾起来。秦川没有慌乱,她一边沉着冷静地指挥科研人员有序工作,另一边安排抢修线路,第一时间稳住了局面,保障了实验的安全。之后,北京市第一时间为研究所安装了双路供电系统,避免类似事故再次发生。

抗击非典的战役在焦灼进行着,动物模型的研制也在秦川面前横下了三道难过的关卡。

第一道:动物普遍对SARS不敏感;第二道:动物感染SARS后,基本无病理表现;第三道:动物模型建立后,没有特异、快速的检测试剂。秦川率领团队针对性地开展试验、分析和研制,终于连续突破研究瓶颈,建立了国际首个准确模拟SARS病理表现的恒河猴模型。基于模型,以“科赫法则”的金标准为准绳,实验证实了SARS是非典的真正病原,发现了SARS感染的传播方式、感染的物种范围、宿主免疫反应、宿主组织解剖学结构与易感性之间的关系。

更为重要的科学贡献是,她系统地向世人呈现了SARS感染、复制部位及规律、传播、宿主免疫、病理和临床症状的全过程。动物模型研制成功后,她领先国际9个月评价了首个疫苗,有效缓解了社会紧张局面,为疫情防控送上一颗定心丸。

在病毒来源的寻找过程中,果子狸一度被认为是非典的元凶。当时春节即将来临,又恰逢“两会”召开在即,病毒肆虐严重影响人民群众生命安全和社会局势稳定,对北京地区果子狸的处理决策也迫在眉睫。北京市相关部门就果子狸的去留问题征询秦川团队的看法,迫切要求她提出专业意见。这份沉甸甸的责任,让她内心百转千回。经过对阴性样本和阳性对照的试验比对和科学分析,她坚持认为果子狸不是非典肆虐的元凶,坚定地在检测报告上签下了自己的名字。她的宝贵意见,挽救了大量果子狸的生命,避免了因为错杀带来的巨大经济损失和福利伦理灾难。

抗击非典时期的各项工作,秦川总是冲锋在前、吃苦在先,给动物接种病毒、肺组织活检取材、穿着沉重的铅衣拍X光片、病理解剖以及处理含大量病毒的动物粪便等,还要做临床样本采集处理和卫生管理等工作。她把最危险的工作留给了自己,为实验成果获得大量第一手准确资料。她和团队成员一边做疫苗的筛选,一边买来市面上能买到的所有中成药完成有效药物的筛选,使部分药物进入临床应用,为疫情防控解决了药物应急难题。

其间,秦川也经历了精神上的成长和洗礼。面对巨大的压力和高强度的工作,秦川常常整夜辗转难眠,生出无数白发,凌晨从实验室回家,在空无一人的大街上步行近5公里是她减负的唯一方式。正是凭着强韧的精神和过硬的专业素质,她和她的团队没有辜负国家、民族的信任和嘱托,经受住了生死关头的检视。

破解世界难题,建立“比较医学” 学科

截至目前,实验动物是最理想的可以替代人类用于医学研究的科技工具。然而,实验动物学科也存在自身发展的瓶颈。由于实验动物与人之间的生物学差异,其结果在直接导致医学实验结果重复性差、转化率低,新药临床试验失败率高,成为限制医学发展的“卡脖子”技术之一。针对这个世界性难题,秦川带领她的团队首先系统分析了每种动物与人之间的生物学特性,而后分析人类疾病特征和其生物学基础,据此来选择对应的实验动物研制疾病模型。

同时,他们根据疾病病因和病理等不同层面的特征,选择不同物种、不同层面的动物模型来立体化反映疾病全过程,并分析每种动物模型与临床的对应性,建立比较医学信息库,指导医学和药学研究中选择正确的动物模型。这便是比较医学的方法。而其中的多物种动物模型与临床比较的理论、多物种动物模型资源库、不同模型与临床的对比分析、比较医学数据库,构成了比较医学理论技术体系的核心,也是比较医学学科诞生的标志。

比较医学由我国科学家首先建立,它是对国际实验动物学科发展、甚至医学和药学发展的中国贡献,也为我们国家的医学和药学发展奠定了领先的实验动物科技基础。比较医学在科学实践中不断被证实、提高并系统化,得到了国际公认,并被国际实验动物科学理事会主席评价为实验动物学科百年发展历程的突破性成就。

作为我国实验动物学科的领军者,秦川始终致力于整个学科的系统发展。她一直呼吁科研人员评价方式的多样化,使科研工作者能够认清自己身上肩负的责任,使科研方向更加务实地面对国家疾病防控的需要,在实验动物研究领域能够孕育出更多实用性强、针对性强的研究成果。

说起科学家的责任和科研工作者的职业操守,她始终坚信,“科学没有国界,但科学家是有国界的”。科学家必须居安思危,“芯片事件”暴露出来的问题再次为我们敲响了警钟,在实验动物研究领域,也要培养我国的自主创新的能力,多出能够解决实际问题的研究成果。

她始终相信,做好实验动物学科的基础研究,形成我们自己的体系,可以使我们的基础研究和药物研究专家摆脱低效率循环的被动局面,走上高质量研究的高速公路,为国家节约资金,延长药学家、毒理学家、基础学家的研究生命。基于此,她也希望有更多的科学家关注我国实验动物学科的发展,争取更多的支持,实现良性循环。

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