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马文煜-攻防之间
2010-05-14 10:01   发布范围:公开

 

 

众所周知,生物技术的发展使人类许多疾病得到有效的防治。然而,生物技术也可以被敌人利用,制造新型生物武器。这种攻击性的大规模杀伤武器严重威胁人类健康。我报告的题目就叫做攻防之间。

首先,我要介绍的是关于新型生物武器的研究概况。然后,再给大家介绍生物技术是如何用于防护的研究进展。

传统的生物武器是使用发酵工程大量的培养病原微生物,然后把它加工、武器化。目前外军储备的生物战剂的样品大多属于传统型生物武器。美军它在三个地点储备有一定数量致死性、失能性的生物战剂样品。比如天花病毒,一克的天花病毒足可以杀死10万到100万人口。

和传统生物战剂相比较,新型生物武器它是用基因重组技术或者是说基因直接操作技术研发的一种人造病原体、超级病毒、超级毒素。没有疫苗进行预防,也没有有效的抗生素或治疗药物。目前,许多国家都在秘密进行生物武器及其防护的研究。因为它们是矛与盾的关系,攻与防的关系。不了解矛,如何研制出有效的盾?

21世纪可能出现的新型生物武器,可归纳为六大类型。从目前大量的科技文献当中,我们可以看到新型武器的雏形。比如,2002年,美国纽约州立大学报道,它们在试管中合成了感染性脊髓灰质炎病毒,它的致病力和野生型病毒相似。2004年,俄罗斯报道它们获得了眼镜蛇毒流感病毒,它可通过呼吸道感染,出现的症状是蛇毒中毒的症状。另外,圣路易斯大学报道,将IL-4的基因插入到驼痘病毒的基因组中,结果获得了一种高致命性的驼痘病毒。预先给实验动物进行疫苗预防,口服抗病毒药物,结果100%死亡。此外,美国陆军传染病研究所现在已经研制出多药耐药性细菌。从这些报道我们不难看出,现在研制新型的生物武器从技术方法上来讲不存在任何难度。我们教研室最近10多年来,利用基因克隆技术研究病原微生物感染致病相关基因,发现了高效的抗原组份基因以及药物作用的靶点。在试管当中我们也合成了乙型脑炎病毒的感染性核酸。这对于研究病毒的致病机理是非常有利的条件,相关文章发表在国外病毒学方法杂志。

新型的生物武器归纳起来有三个特点:1、增强耐药性,目前的抗生素对它没有效果。2、修饰抗原性,目前的疫苗对它没有预防效果。3、不同病原间抗原性的转移,在临床诊断治疗中非常困难。

随着,人类基因组计划的完成,又出现了基因组战剂这个新名词。它攻击人类重要的基因,如细胞生命的必须基因、遗传性疾病相关基因、编码产生转换酶的基因、特殊人群特定基因(如特定种族基因)。

然而,各种生物武器都有它致命的弱点:如不易保存;受环境气候影响,效果难以预测;不能立即显效,有潜伏期;种族武器使用的不现实性。随着社会交往的频繁,种族间的婚姻已经不再受到限制。假如,使用种族武器将危及自身和后代的生存利益。

生物技术是一把双刃剑,它也可以用来进行新型生物武器的防护研究。2004年科学杂志报道:目前主要病毒科的代表病毒株都已经完成了全基因组的测序;另外,鼠疫、斑疹伤寒、霍乱等也已经完成了全基因组的测序;正在进行测序的还有200种。从分子本质上来了解这些病原微生物,对于建立新型的侦检方法、开发新型的基因工程疫苗,或者是基因治疗都是非常有利的。

首先是生物战剂侦检方法。在众多的生物技术的侦检方法中,以蛋白质组学、基因组学为基础的采用生物芯片技术研制出的生物传感器是最引人注目的。2006年美国通用动力公司推出了一台巡逻侦察战车-M1135型,这种战车配备有光谱分析仪、生物介质传感器、化学污染传感器,攻守兼备,已经完成了现场实验。生物芯片它具有高特异性、高灵敏度、高通量等特点。我国生物芯片技术检测的灵敏度,已经达到了国际较为先进的水平。我教研室已研制出的乙型脑炎病毒、出血热病毒的诊断、鉴定的试剂,在国内许多单位,包括国家药品生物制品检定所使用效果良好。

关于疫苗预防,目前大多数细菌性的危险病原体,都有疫苗预防,而且还在不断研究新型疫苗。大多数病毒类病原体也都有疫苗预防,而且也在研究新型的疫苗。值得一提的是,毒素类危险病原体,目前还是缺少有效的疫苗,需要加强研究。近年来,我国在新型的基因工程疫苗研究方面取得了可喜的进展。由我国自行研制的基因工程痢疾双价活疫苗、基因工程霍乱B-亚单位疫苗是在全球最早上市的疫苗。新型疫苗研究也是我教研室的主要研究方向,目前已经储存了一些原核、真核表达载体,为构建新型疫苗创造了有利条件。

关于基因治疗,主要是攻击反常结构的基因,识别有害于细胞的基因加以清除,使健康细胞毫无损伤。基因治疗的关键问题是载体的选择。目前,公认的用于基因的治疗的载体大概可分为五大类,主要的优、缺点归纳在这个表格当中,仅供参考。我国批准使用的载体是腺病毒载体。它的优点是瞬时表达,不发生插入突变。我国基因治疗的药品从开发的形势来看是可喜可贺。目前有两种产品用于头、颈部肿瘤的治疗,一种是重组人p53腺病毒注射液,于2004年上市;另一种是重组人5型腺病毒注射液,于2005年上市。这两种产品是目前全球仅有的基因治疗药品。所以说我国在生物制药的某些领域是有所突破的。

此外,我们还应该采用杂交瘤技术来加强单克隆抗体的储备。美军现在已经有系列脑炎病毒的单克隆抗体。我国军事医学科学院也在加紧相关单抗的储备,我们教研室制备的治疗用的乙型脑炎病毒、出血热病毒单克隆抗体,是最早批准进入临床实验治疗传染病的一类生物制品。这些抗体的储备无论是平时还是战时都是非常重要的。

最后,我用联合国总部花园塑像作为结束语,粉碎大规模杀伤性武器,铸剑为犁,造福人类。

 

马文煜,现任第四军医大学微生物学教研室教授、博士导师、全军防生物危害医学专业委员会顾问,专业技术二级。

长期从事教学与科研工作,培养硕士研究生12名,博士研究生15名,承担并完成5项国家自然科学基金资助课题,3项军队科研课题,1项国家“八五”攻关课题及1项国际合作研究课题,主要研究病毒的结构与功能以及单克隆抗的制备与应用。关于“流行性乙型脑炎单克隆抗体治疗的实验研究”,于1997年获军队科技进步一等奖,并被两院院士评为“九七年中国十大科技进展”之一。曾立三等功、二等功各一次。

附件【马文煜-攻防之间.ppt已下载
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