武漢病毒碼


2019 12月左右,武漢的醫生們遇到了一個棘手的難題。人們不斷因為一種新型的肺炎而倒下。這應該是流感盛行的季節,但是所有來就醫的人們都不是因為感冒而來。這也就是搞得我們大家一直搶口罩的武漢肺炎。


儘管這個肺炎像是一種生化武器一般讓所有人感到失控,病毒本身對研究者的未知性卻不如之前的類似案例。拜科技的飛速發展所賜,我們解構病毒組成的速度已經不像以前那樣緩慢。我們雖然無法第一時間阻止災害的擴大,但是我們誠心希望研發的速度可以超越疫情擴大的速度。


中國政府告訴WHO在12月31日發現了某種不確定的病毒。1月7日中國政府確認了該病毒叫做可樂娜病毒(所以可樂娜啤酒一直在生氣)。那是與我們所熟知的SARS同一個家族體系的病毒。同時也與2012年在中東爆發的MERS相關聯。我們首先能對病毒做的解析就是排列出病毒的基因排序。找到它獨特的核苷酸排列與基因區塊建構是分析的首要目標。

影片中列印出了武漢肺炎病毒的基因序列,長度大約是三萬個序列單位。病毒本身是由RNA組成,經過科學家的轉換,我們現在是以DNA的序列排序來方便解構研究使用。文件看起來就是一堆字母,有點像參考書最後的選擇題解答本那樣。這樣的過程總共花了將近一週的時間完成。


與2002九月開始的SARS病毒相比,當時的病毒一直到隔年的4月才完成病毒基因序列的取證。與當時不同的另一個點是,我們對武漢病毒的解離並不是從單一患者身上取證。科學家至少從24組不同的病患身上同時取證交叉比對。


影片的畫面一轉來到了Twist生化科技公司的CEO身上,雖然我今天是很嚴肅地來翻譯並分享有關肺炎的知識影片,但是眼前這個畫面先把我給嚇尿了兩三秒。眼前這位穿著女裝擦著口紅的大大,一開口便充滿了男性的低沉嗓音,這位高手果然是專業研究基因的呀!!!性別對他來說顯然已經是身外之物。


他表示,這本解答本上面就是一堆A, C, G, T。以現在的科技我們可以列出各種動物的解答本。而這就是Twist生化科技公司在做的事。這家位於南舊金山的公司專門解構DNA排序並列印解答本。當世界上發生疫情時,科學家便會蒐集病毒樣本請該公司緊急列印解答本來供專業人士進行分析,並進一步想辦法研究出與之抗衡的藥物或其他活體樣本。


其實這樣的科技從1980年代就開始了,只是經過時間的磨練,現在進行同樣的實驗已經變得更快更便宜。其中一個優勢來自於,我們現在的DNA資料庫裡已經具備了更多已經解析完成的DNA序列,使得我們發現一種病毒來自某一種生物的當下,我們不用再花費另一個時間去解構該生物的基因排序。時間回到2000年左右,每組基因排序單位的解構需要花費10美金。到了2010年,該實驗僅需花費1美金,也就是幾乎便宜了10倍。2020年,剛好每組單位的成本來到了0.9美分,又便宜了10倍。這是很重要的突破,因為在得到準確的病毒解答本的過程中需要很多的樣本與嘗試,能夠從越多的基因樣本中比對出來的結果就更加準確。在生物科技的領域,很少會遇到一組實驗的結果在邏輯合理的狀況下一次就順利獲取,通常的情況是儘管一切控制準確,我們仍然需要好幾次反覆的流程才能得到準確的結果。因此在我們的科技能更進一步增加準確率之前,我們只能盡可能加速每次流程的時長。


這樣的解答本最終對於疫情的控制有三點幫助。

第一,正確的基因解答本可以幫助醫院更快更準確的確診病人是否患病。

第二,它能更快地讓科學家研究出該病毒對正常細胞組織進行破壞的途徑。

第三,想當然也就是能夠幫助大家更快製作出解藥。


另一個解答本的存在最重要也最關鍵的點是,它用字母排序的方式表達了病毒基因的所有資訊,我們不再需要藉由複製並生產病毒,並帶著這危險的東西進入各個高端實驗室來實現讓各國科學家同時分析研究。所有研究室需要的資訊總共就是幾頁的A4紙,內容甚至可以透過Email傳遞,大大減少了病毒意外傳播的風險。


我們都希望藉由這樣的科技,能夠趕快控制並解決疫情的擴大與其造成的傷害。同時,也希望藉著這些新型病毒的磨練,能夠讓我們在將來遇到未知病毒時能用更快的速度使傷害降至更小。


原始影片:


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