我们生活在一个充满病毒的世界,人类繁衍生息的历史也是不断同传染病斗争的历史,疫苗无疑是一件有力武器。今天,快速突变的病毒对疫苗的迭代提出了新的要求,“超级疫苗”的概念横空出世。什么是超级疫苗?是美好的梦想,还是可能的现实?《中部崛起 对话院士》第四期,对话龙湖现代免疫实验室主任张改平。
记者:撩起袖子,露出胳膊,大家的手臂上都有一个或者两个浅浅的疤。知道这是什么疫苗留下的吗?能在我们身上留下印记的疫苗只有两种,一个是牛痘,一个是卡介苗。但是世卫组织在1980年就宣布消灭了天花,所以说80年后出生的朋友,大概率身上就是卡介苗了,一般出生三天之内接种,可以说疫苗对我们人体的保护从一出生就开始了。2021年,中国人均寿命达到了77.93岁。而在1800年,全球各地平均寿命不超过 40 岁。短短两百年间,人类将自身寿命拉长了一倍。带领人类逆天改命的,当中有一个重要角色:疫苗。如果要评选历史上对人类健康水平影响最大的发明,疫苗排在首位应该是毫无争议的。张改平:应该说它发挥了很大的作用,疫苗本身没有延长人的寿命,但它实际上的延长是因为它使人少得病、少死亡。 从1798年,英国医生爱德华·詹纳验证了预先接种牛痘可以帮助人类抵抗天花算起,现代疫苗接种历史已经走过200多年。后疫情时代,人类对疫苗开发的需求似乎从未这般迫切,“超级疫苗”的概念横空出世。张改平:我们提出超级疫苗不是说是个理想主义提的,而是根据我们的现实提的。刚才咱们谈到流感,其实流感在全球致死了数以亿计或者数以十亿计的人了,加在一起,光有记录的。而一次流感有记录的死亡最多的是5000万,所以是非常非常大的威胁。但是流感的免疫问题、疫苗问题没得到根本性的解决,那么为什么没有?两个方面,我们认为是因为流感疫苗一不够高效,就是你打了以后保护率只有60%,还是最好的疫苗才60%。第二病毒一变你打这个疫苗没用了,所以就不够广谱,打一个疫苗不能够防住其他的病毒株,流感病毒是个高变病毒,是RNA的高变病毒。就因为流感疫苗存在的问题,我们提出来有必要研究超级疫苗。 疫苗就是用传染病自身的致病微生物,培养出低配版的自己,就可以进行预防和治疗,在多种病毒同时流行的情况下,能否一针搞定?病毒快速突变,疫苗又该如何迭代?在龙湖现代免疫实验室,新一代疫苗研究概括为8个字:“高效、安全、微量、精准”。张改平:未来的超级疫苗一定要实现两点,一就是高效,你打了就得有用,二是广谱,病毒在一定的变异范围内它逃不脱我这个疫苗的免疫保护。我们认为高效的基础是精准,所以我们又提出了节约免疫潜力的概念。 张改平:实际上人的免疫潜力非常强大,如果你的疫苗做得精准的话,你一个人可以打100、200个疫苗都没问题,都能够有效。那你做得不精准,所以你就打了很多杂质进去,大量地消耗了免疫潜力,结果你打10个疫苗再打都不行了,这在动物上最典型。因此,因为免疫潜力的问题我们就提出了一些疫苗的精准化,提出超级疫苗的概念。你的用量其实非常少,纳克级。1克是1000个毫克,1毫克是1000个微克,1微克是1000个纳克。张改平:主要精准,钥匙和锁一样,你的用药量可以只用到1/10,所以效果更好,你用得少了它副作用还小。 随着生物科技的发展,市场上可供选择的疫苗种类和疫苗产品很多。如何选择疫苗,成为很多人纠结的问题。网上有种声音说,进口疫苗比国产疫苗的保护率要高,但事实上,没有疫苗的保护率可以达到100%。张改平:第一,他们的科学研究起步早。疫苗的研发方面,整体实力比我们强,但是我们正在赶上和超越。第二,这些大型跨国公司的钱多,他们实力强。所以你说它的效果好,包括它们的纯化、佐剂等等各个方面,实际上人家的疫苗就是一更精准,结构精准,二更纯化,所以你一针就行了。 1994年,张改平在英国圆满完成了博士后研究工作,在那个年代,他绝对称得上是天之骄子了。然而他拒绝了伦敦大学的挽留,也放弃了美国的工作机会,选择了回到河南。回来半年,他还真得干了件了不起的事情,快速检测试纸面世了。记者:我手上拿的是盐酸克伦特罗,也就是瘦肉精的检测试纸,他也因此被称为“揪出瘦肉精的人”,也为中国食品安全的监测与检测提供了强有力支撑,这也是现在龙湖现代免疫实验室的主要研究方向之一。张改平:在河南农科院能干的两件事,一件是疫苗,一件是检测。我如果能够把免疫学的检测实验把它放到试纸上、滤膜上,它不是快嘛,因为我们平时做群体扩散实验需要一天一夜,甚至两天两夜才能看出结果,但是在滤膜上它渗透得非常快,所以我就突然想明白了,有点陶渊明的豁然开朗,就想做试纸。而试纸现在解决了很多问题,我们做了大量像疫病检测、食品安全等等,我们又提出来试纸发展的三大方向,更加敏感,国际上的试纸研究也都是按照我们的这三大方向在往前走。张改平:最典型的就是瘦肉精,解决了我们国家真正的瘦肉精的控制,当然还有现在我们很多的像农药的残留,它是做抽检用的。当时就是因为我们瘦肉精快速检测产品,实际上实现了早期的实时的检测,防控住了。 青林:我们现在关注的食品安全不仅仅是农药残留,还有激素问题,比如网络上的谣言,说鸡肉鸭肉含激素过高是不能吃的,这些可以检测出来吗?张改平:也可以检测,我们也做大量这样的研究,当然其他人也做,我很感谢他们能够实现产业化。 超级疫苗、免疫学快速检测技术、抗体与蛋白质药物、现代免疫前沿创新,是龙湖现代免疫实验室的4个科技创新研究方向。目前,实验室已经成功研发了猪瘟疫苗,流感Ⅲ型疫苗等“超级疫苗”。在生物医药,特别是疫苗和蛋白质药物领域,打破了西方技术壁垒。 张改平:免疫学可以解决四个问题,所以我们做了四个方面的。我们强项一个是快速检测,试纸快速检测。第二个方向就是疫苗,无论是基础研究、技术研究,还是产品研究,像很多理念,甚至我们都已经超越了它,包括我们怎么样用疫苗来延长人类的寿命等等这些,或者是健康,包括怎么样用疫苗来促进动物的生长,(用)尽量少的饲料,给我们提供更多优质的肉蛋奶,这都是我们思考和研究的方向。 龙湖现代免疫实验室既是研究疫苗的,但又不完全是研究疫苗的,一些原创性的生物科技项目不仅与新质生产力有着密不可分的关系,而且未来的转化成果可能会颠覆人们的认知,比如癌症疫苗。记者:除了在传统疫苗领域的突破,据说您还在关注抗肿瘤和抗衰老疫苗的研发。张改平:我们是用免疫的办法,抗体的优越性是你可以靶向它,靶向的结果你可以做更高亲和力的抗体。很多治疗性的靶点都是西方发现的,我们发现的少。所以你要想超过它,就是用不同的思维模式和你的眼光来从不同的角度来看待这些问题,研究这些问题,解决这些问题。比如说这些癌症的疫苗,我们怎么样才能够使它的的效果更好、成本更低、安全性更高。美国人均GDP是6万多美元,我们1万美元,所以我怎么样让14亿中国人能够用得上、用得起效果更好的疫苗,这是我们的努力方向。 记者:我们都知道,药物它的研发是需要非常大量的资金的,我们之前也采访过常俊标院士,他用“九十死一生”来形容,那疫苗它是否存在产学研到转化的这样一个瓶颈?张改平:我是比较乐观的,尽管也碰到这样那样的问题,我完全可以理解常俊标院士讲的“九十死而一生”。我也经历了那么多的难处,甚至我们的疫苗是胎死腹中,仍然是个发展过程。我们转化了新城疫和禽流感H9亚型的一个联苗,去年4月份转化的,它的时间是比较漫长的。所以你看看工程院院士当选的年龄普遍比科学院要大,因为它这个链条长。记者:2021年,在河南工作30多年的张改平卸任河南农业大学校长,赴北大任教。2022年3月,龙湖现代免疫实验室成立,在免疫检测领域不断创新,不断突破的他,再次回来担任实验室主任。张改平:我当然愿意担任了,我觉得这是省委省政府、河南人民,对我张改平过去的认可和未来的认可。北京大学是我们考试的时候都想上,想着上学的时候没上,将来教学的时候去吧,这是人生的一种梦想。我到北大,我是北大人,但我是河南农大人,我是河南人,我的根就在河南。前瞻30年,坚持把创新摆在发展的逻辑起点。完善转化链条,为各地传统优势产业转型升级打开新的想象空间。中原大地上,一个系统完备、各具特色的省实验室体系加速崛起。张改平:严格意义上说叫实验室的,是英国最早成立的,我们的短板很多,人、钱,最根本的,知识、技术都有。但是我们有特色,所以我们这些实验室要走特色创新之路,这是我们这些省实验室成立,给我们奠定了我们有可能成为中原创新高地的可能性,如果我们连这都没有那你永远不能,这是个开始,但我坚信未来我们会大有前途的。所谓的领先,其实人类的很多研究的领先,一般来说都是在一个点上、一条线上,你不可能说全面都领先。 记者:在龙湖现代免疫实验室这个项目上,你有没有个人的小目标? 张改平:既然是成立这么一个实验室,创新仍然是我们的根本的任务,怎么样实现一些突破性的进展肯定是我们的根本任务。在我们这个小的领域,就至少我们做这些事,能够把它做上几件能够实现现代科学技术条件下它的最高境界。总而言之,所有这些方向的最终目标都是为了人类更幸福。