随着各机构和各国加大对大流行病防范的投入,关键在于汇聚不同学科的力量。
如今,变革性的发现比以往任何时候都更依赖于科学与技术之间的联系。
伦敦帝国理工学院的感染研究所旨在打破医务人员、工程师、自然科学家与经济学家之间的壁垒,共同应对传染病。
我们如何为未知做好准备?事实是,没有人预料到会发生新冠大流行:我们一直在提防的是流感。上世纪80年代,公共卫生部门并未警惕一种潜伏期长达十年的致命逆转录病毒,然而艾滋病(HIV/AIDS)还是出现了。四十年后的今天,如果HIV现在首次出现,我们是否会做得更好?
同一时期,人们发现错误折叠的蛋白质——朊病毒——是牛海绵状脑病(BSE,即疯牛病)的病因。朊病毒甚至不属于细菌、真菌、病毒或寄生虫等常规病原体。如果另一种此类病原体出现,我们是否已准备好对其进行检测和防控?
挑战在于,要为未来可能出现的、出人意料或更糟的、完全未知的传染病威胁做好准备。在前所未有的全球科学动员下,世界各国纷纷竭力认识、遏制并攻克SARS-CoV-2病毒。我们大多数人相信最终会战胜它。然而,我们都清楚,在新冠肺炎(COVID-19)最初出现时,我们的集体防线形同虚设。
我们不能再重蹈覆辙。随着各机构和各国切实重视“大流行病防范”并相应加大投入,政策制定者、资助方和纳税人自然会问:我们应该为哪种传染病做准备,又该如何准备?答案在于跨学科性这一理念:我们需要汇聚来自不同学科的研究人员。
孤身一人在实验室中战胜感染的科学家形象,与现代现实相去甚远,而且从来都不是真实的。安东尼·范·列文虎克被誉为微生物学之父,他于17世纪70年代借助自制显微镜首次观察到细菌和微生物。然而,正是玻璃制造和透镜制作方面的创新,使列文虎克得以取得变革性的发现。洞见的火花总是与其他科学领域的技术和创新相伴而生。
如今,变革性的发现比以往任何时候都更依赖于技术与原创思维之间的联系。例如,RNA疫苗的概念并不新鲜,它在实验室和产业界已存在多年。
然而,正是脂质纳米颗粒这一创新——即承载RNA的工程化纳米级递送系统——使该项技术近期取得了变革性的成功。免疫学家、材料科学家和工程师需要携手合作,才能推动基于RNA的疫苗革命。因此,尽管投资基础科学仍是发现的基石——也可能是抵御任何未来危机的最佳保险——但为了真正做好准备,我们必须投资于那些将不同领域的人才、技术与思想汇聚在一起的举措。
几乎所有当前大流行病防控中使用的、改变游戏规则的创新,都源于跨学科合作。临床医生、自然科学家、工程与计算科学家共同努力,提供了新冠大流行病防控的关键组成部分。而且,不同领域的工作者以这种方式开展合作的需求还将持续增长。
未来的诊断不仅需要检测感染:单一设备需要能够快速识别和测量多种不同因素——病原体、耐药性、宿主敏感性——既用于个体化治疗,也用于为流行病学监测提供数据。未来的疫苗需要预先应对病原体的演化,利用机器学习预测可能出现的突变。而且,它们还需要更加安全,能够快速(并就地)规模化生产,并惠及全球所有人群,而不仅仅是富裕国家。传染病数学建模者——在本次大流行期间频繁出现在新闻报道中的核心力量——需要将临床与社会科学,与病原体生物学及最先进的监测手段相结合,以准确理解疾病传播复杂多变的动态规律。
没有任何单一学科、群体或技术能够独自应对理解和防控未来感染的挑战。相反,打破数学、化学、生物学、医学和工程学等传统上相互分隔的学科之间的壁垒至关重要。我们需要搭建论坛,让科学家、政策制定者、技术专家和产业界代表齐聚一堂,分享思想,共同创新。
正是秉持这一跨学科理念,伦敦帝国理工学院启动了一个感染研究所:旨在打破医务人员、工程师、自然科学家与经济学家之间的壁垒,共同应对传染病。通过将跨学科性融入其自身架构,这一新研究所将孵化感染领域的创新,培养新一代以全新视角看待感染问题的科学家。我们希望其他机构也能效仿。
为应对未知的未来大流行病或任何形式的感染暴发,我们必须从350多年的微生物与传染病研究中汲取一个关键教训:突破往往发生在学科交汇之处。没有任何一条全新的单一路径能够充分为未来做好准备。相反,我们需要在现有路径之间架起桥梁:正是在那里,我们将找到应对感染的明日关键创新。

