科研攻关新突破！广州科技战“疫”三大成果亮相

3月12日下午，广东省人民政府新闻办公室举行新闻发布会，通报广东省新冠肺炎疫情和防控工作情况，重点介绍广东省新冠肺炎防控科研攻关的近期工作进展情况。
省科技厅副厅长龚国平，深圳市第三人民医院院长刘磊，中山大学孙逸仙纪念医院副院长林天歆，广州再生医学与健康广东省实验室研究员吴光明在发言中透露多条重磅信息。

【广州科技战“疫”三大成果亮相】
人源化ACE小鼠动物模型、人工智能咽拭子采样机器人系统、AI辅助诊断系统……在此次新冠肺炎的防控工作中，广州科技战线取得多项突破性进展，为打赢疫情防控总体战、阻击战提供了强大科技支撑。在3月12日的新闻发布会上，三大硬核产品一一亮相。
ACE2人源化小鼠：
独有四倍体补偿技术，35天制备人源化小鼠模型
广州再生医学与健康广东省实验室的吴光明研究员介绍，新冠病毒是通过一种酶，简称ACE2，来感染人类，小鼠也有这种酶，只是和人的有比较大的差异，导致小鼠对新冠病毒不易感。通过转基因的方法可以在小鼠表达人ACE2，可以较快获得易感小鼠。

人源化ACE小鼠动物模型
“我们团队从1月31日提出方案开始，到3月6日人源化小鼠出生，仅用了35天。实际上，通过胚胎干细胞制作小鼠模型的技术已经很成熟，我们之所以能这么快，主要是因为加入了我们独有的四倍体补偿技术，我们用该技术制作小鼠的效率可以达到30%-60%，领先国际上报道的1%-2%的平均出生率。更重要的一点是，胚胎干细胞技术与四倍体补偿技术相结合后，可以同样快速高效制备其他人源化小鼠模型，对今后突发事件应急攻关具有重要意义。”吴光明说，该小鼠是研究新冠病毒感染机制、药物筛选和疫苗开发等领域的理想动物模型，有助于解决当前缺乏有效的规模化的新冠肺炎动物模型的困境。

研发AI辅助诊断系统：
识别水平相当于省级三甲医院副教授水平
中山大学孙逸仙纪念医院副院长林天歆在发布会上说，在此次新冠肺炎的防控时期，如何让一线的医护人员尽早、尽快、尽可能准确地诊断是否感染了新冠肺炎很有必要。但是传统的人工阅片存在速度慢、基层医生经验不足容易漏诊等缺陷。
“基于这个情况，我们团队基于50万份临床影像学的大数据，运用深度学习等人工智能的前沿技术，开发了基于胸部CT和X光的新冠肺炎AI辅助诊断系统。”

林天歆教授介绍，该AI系统具有三个优势：
一是快速、准确诊断新冠肺炎。有经验的影像科医生阅完1例CT图像需要约15-30分钟。借助该AI系统，可在20秒内完成一例CT图像的检测，给出诊断结果，准确度达90%以上，大大缩短了医生阅片时间。“这个水平相当于省级三甲医院副教授水平。”
二是病情严重程度分级和重症危重症预测。该AI系统可对CT图像每一切面的小结节、磨玻璃影和实变进行自动分割、标注及定量分析，并根据病变范围，可预测患者的吸氧频率、血氧饱和度、全身代谢情况、其他器官损伤程度，帮助医生判断患者会不会从普通型转为重型甚至危重型，有助于医生提早干预治疗，降低患者死亡率。
三是指导临床用药。系统可对同一位患者用药前后的CT图像进行对比分析，通过定量计算病灶在用药前用药后的变化，判别药物是否有效，指导临床用药。



新冠肺炎AI辅助诊断系统
人工智能咽拭子采样机器人系统上线：
避免“假阴性”一次成功率超过95%
目前，核酸检查是检测新冠病毒感染的主要手段，咽拭子是诊断新冠病毒感染的主要采样方法。钟南山院士介绍，为保证采样质量，保护医护人员健康，目前已经联合成功研制出咽拭子机器人系统，并率先在广州投入临床试验。
和常规人工采样相比，使用咽拭子采样机器人系统进行采样有三大优势：
一是保护医务人员，避免潜在感染风险。该系统医务人员可以远程人机协作进行采样，有效避免了交叉感染。
二是提高取样规范性和准确性。由于医务人员手工操作方式差异、操作规范性等因素，容易引起咽拭子采样不理想，导致假阴性，进而影响对病情的正确判断。目前，咽拭子机器人已开展首期20例受试者的临床试验，采集样本80份，一次成功率超过95%，细胞学检测结果显示采样质量较高。
三是对患者无损伤。咽拭子机器人能够实现轻柔、快速的咽部组织采样任务。20例受试者的咽部均无出现红肿、出血等不良反应。

咽拭子机器人在隔离病区的采样图片
【广东科技硬核战“疫”】
部分疫苗即将进入动物攻毒保护试验
省科技厅副厅长龚国平介绍，广东聚焦临床救治和药物、疫苗研发、检测技术和产品、病毒病原学和流行病学、动物模型构建等五大主攻方向，以临床救治为核心导向，科研人员争分夺秒、日夜攻关。
在有效药物研发方面，积极推动磷酸氯喹、氢氧混合吸入气等规范性使用，提高救治能力。积极推动中药用于临床治疗，肺炎1号除在全省定点医院使用外，还向湖北省10家医院捐赠2.6万包。
在疫苗研发方面，组织多家科研机构、企业并行开展腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗、mRNA疫苗等研发，取得阶段性进展，免疫动物产生了抗体，部分疫苗即将进入动物攻毒保护试验和安全性评价。
在检测诊断产品研发方面，目前国家已审批通过的16项检测试剂中，广东占了5项；还有5家单位研发的8个检测试剂产品已纳入应急审批通道。

研发出连续使用7天以上的口罩
防护物资的研发生产，是广东作为制造业大省的强项。龚国平透露，广东省已经研发出多款可重复使用的民用口罩，如有机硅烷口罩、重离子滤膜口罩、聚四氟乙烯滤膜口罩、纳米银抗菌口罩，经相关机构检测，可连续使用7天以上，满足社会需求。
为支持科技企业战“疫”，并减少受疫情的影响，广东金融机构向科技型企业新增贷款超过160亿元。全省科技孵化器为在孵企业减免租金超过1.3亿元，同时启动1.2亿元创新券专项资金，降低企业研发成本。
在推动科研攻关方面，广东征集2200多个防控技术和产品项目，发挥广州、深圳等地市积极性，省市两级财政资金投入1.72亿元，从药物、疫苗、检测诊断、防护物品等方面支持130多个项目。
此外，“广东智造”的防疫产品和技术已走出国门。据悉，广东省高科技企业研制的病毒检测试剂盒已在26个国家使用；及时派出专家随国家支援队，帮助伊拉克建设分子检测实验室，并积极开展医疗救治。
深圳科研团队首次观察到灭活新冠病毒真实形貌
深圳市第三人民医院院长刘磊在发布会上介绍，3月1日，深圳市第三人民医院与南方科技大学冷冻电镜中心等部门成立的联合研究团队，利用冷冻电子显微镜分析技术，首次观察到了真实的新冠病毒经灭活后的形貌，并且捕捉到了该病毒侵染宿主细胞中的一个重要中间状态。此时病毒正处于识别和附着宿主细胞后，准备与细胞发生融合的状态。

“这是疫情暴发以来，科研工作者首次在冷冻电子显微镜下观察到新冠病毒全病毒的真实形貌，将为新冠病毒的识别、鉴定和临床相关研究提供重要的超微影像基础，也将对下一步研制疫苗和研发药物提供帮助。”刘磊说。
新冠肺炎疫情暴发以来，联合研究团队启动对新冠病毒感染肺炎以及新冠病毒分离、培养、鉴定及结构解析等系统性研究分析。依托深圳市第三人民医院生物安全III级实验室，在今年1月27日，从1名新冠患者肺泡灌洗液中分离出病毒株，并迅速完成基因组测序和鉴定。
刘磊介绍，冷冻电子显微镜是一种可以观察被快速冻结到负196度“活”的蛋白、病毒等生物样本的电子显微镜。近年来，该技术广泛应用于病毒鉴定与疾病诊断、药物开发、精准医疗、脑科学研究、新材料、新农业、海洋生物等众多科学领域。冷冻电子显微镜的优势在于可以有效避免常温电子显微镜对生物样品的脱水、染色等破坏左右，最大限度地保持生物样品的真实形貌。