疫苗研發(fā)大戰(zhàn)中“一猴難求” 該提升實驗動物學(xué)科地位了

　　關(guān)注生命科學(xué)研究四要素①

　　編者按 “十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出，全面推進健康中國建設(shè)。要實現(xiàn)這一發(fā)展目標，生命科學(xué)領(lǐng)域的研究必不可少。但在中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體近日舉行的新聞發(fā)布會上，業(yè)內(nèi)專家透露，從科學(xué)信息、實驗動物到科學(xué)儀器設(shè)備和試劑耗材，我國生命科學(xué)研究領(lǐng)域目前依賴進口的環(huán)節(jié)較多。目前我國在生命科學(xué)研究領(lǐng)域到底還存在哪些短板？該如何實現(xiàn)該領(lǐng)域的自主創(chuàng)新，讓生命科學(xué)研究不再受制于人？本報推出系列報道，關(guān)注該領(lǐng)域的發(fā)展。

　　新的烈性疾病不斷出現(xiàn)，完全攻克這類疾病還需要相當(dāng)長的時間，其中一個最主要的原因，就是缺乏有效的動物模型。有效的動物模型有望讓人類了解生命發(fā)育過程，構(gòu)建人口健康和疾病防治的重大基礎(chǔ)理論，破解生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用難題，推動生命科學(xué)理論和生物技術(shù)的原始創(chuàng)新和革命。

　　季維智 中國科學(xué)院院士、昆明理工大學(xué)靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院院長

　　在生命科學(xué)研究過程中，動物實驗不可或缺。病毒研究、疫苗研發(fā)、藥物實驗、疾病模型建立，都離不開動物實驗。而在動物實驗中，實驗動物的選擇是極為重要的一環(huán)。

　　實驗動物，是指經(jīng)人工培育或人工改造，對其攜帶的微生物實行控制，遺傳背景明確、來源清楚，用于科學(xué)實驗、藥品、生物制品的生產(chǎn)和檢定及其它科學(xué)實驗的動物。

　　科技日報記者近日了解到，在實驗動物產(chǎn)業(yè)方面，調(diào)研顯示，我國實驗動物機構(gòu)多被國外大企業(yè)控股，存在動物品系外流和重要動物品系“卡脖子”等多方面問題。

　　我國目前實驗動物供給能力怎樣？實驗動物產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何？當(dāng)前困境未來如何破局？針對這些問題，記者采訪了多位業(yè)內(nèi)專家。

　　保障科學(xué)研究的戰(zhàn)略資源之一

　　目前，常規(guī)的實驗動物資源包括實驗動物物種資源、遺傳工程動物資源、人源化動物資源、人類疾病動物資源等四類。

　　小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬、小型豬、猴以及雪貂、土撥鼠、裸鼴鼠、樹鼩等用于特定研究領(lǐng)域的特種動物，都可成為實驗動物物種資源；遺傳工程動物資源則是用現(xiàn)代的基因修飾、遺傳育種等技術(shù)研制或培育的新型遺傳信息改造動物；人源化動物是指聯(lián)合免疫缺陷、基因修飾、干細胞等技術(shù)，研制的帶有人的功能性基因、細胞、組織甚至器官的動物；人類疾病動物模型是指在醫(yī)藥研究中，采用物理、化學(xué)、手術(shù)、生物等技術(shù)，建立的模擬人類疾病發(fā)生發(fā)展過程的動物。

　　中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所教授秦川曾撰文指出，實驗動物資源是實驗動物學(xué)科的核心產(chǎn)出，也是實驗動物學(xué)科為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科提供支撐的著力點，因此，實驗動物資源是保障科學(xué)研究的戰(zhàn)略科技資源之一。

　　2020年初，新型冠狀病毒開始在全球肆虐。

　　對這個新的病毒，人類有太多的疑問：病毒入侵人體的受體是什么，它會帶來怎樣的機體免疫反應(yīng)，它在人體各組織內(nèi)如何分布，它的復(fù)制規(guī)律、病理發(fā)生過程是怎樣的，它通過哪些途徑傳播……所有這些疑問，是藥物和疫苗研發(fā)的基礎(chǔ)問題，都需要通過動物模型去研究。

　　“新的烈性疾病不斷出現(xiàn)，完全攻克這類疾病還需要相當(dāng)長的時間。其中一個最主要的原因，就是缺乏有效的動物模型。”中國科學(xué)院院士、昆明理工大學(xué)靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院院長季維智說，有效的動物模型有望讓人類了解生命發(fā)育過程，構(gòu)建人口健康和疾病防治的重大基礎(chǔ)理論，破解生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用難題，推動生命科學(xué)理論和生物技術(shù)的原始創(chuàng)新和革命。

　　資源總量存在嚴重不足

　　“遇到重大疫情發(fā)生，人們最先想到的是尋找動物模型，但由于我國實驗動物短缺，這時會迫切需要進口。”云南大學(xué)省部共建云南生物資源保護與利用國家重點實驗室研究員張志剛說，在他的研究領(lǐng)域，特別需要無菌動物模型。但目前，在無菌動物模型開發(fā)方面，國內(nèi)實驗動物除了昆明小鼠，其它實驗動物總體上還很缺乏。

　　科技日報記者了解到，在實驗動物品種總量上，截至2018年，我國的實驗動物物種僅有30余種，遠落后于日本的100余種和美國的210種，物種總數(shù)不及美國的六分之一。另外，在疾病致病機制研究、傳染病預(yù)警研究、靶點藥物研發(fā)、藥物和疫苗評價中需要用到的人類疾病動物模型資源方面，我國資源總量也存在嚴重不足。

　　同時，實驗動物資源存在缺乏統(tǒng)一管理，資源分散保存、共享程度低，以及容易丟失、缺乏標準化等現(xiàn)狀，導(dǎo)致研究人員無法得到所需的實驗動物，實驗批次間的重復(fù)率也較差。

　　“核心技術(shù)是買不來的，實驗動物領(lǐng)域也是這樣。珍貴動物品系的缺失，對后續(xù)的科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成的打擊無異于源頭的‘截流’。”4月19日，在中國科協(xié)技術(shù)協(xié)會生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體舉行的新聞發(fā)布會上，秦川表示，新冠疫苗研發(fā)的快速推進，正是得益于中國實驗動物的進步，但不可回避這個領(lǐng)域我們?nèi)杂泻芏嗖蛔恪?/p>

　　整體推動打破制約瓶頸

　　我國相關(guān)科研機構(gòu)大多重視常規(guī)實驗動物的物種培育，近幾年培育了長爪沙鼠、東方田鼠、布氏田鼠等具有特殊醫(yī)藥研究用途的實驗動物物種。

　　據(jù)了解，科研人員近年還將藏香豬、五指山小型豬、巴馬香豬、西雙版納小型豬和貴州小型豬開發(fā)為實驗動物物種，其中五指山小型豬和巴馬香豬已經(jīng)在國內(nèi)廣泛使用。

　　“國內(nèi)在實驗動物研發(fā)這個領(lǐng)域的需求非常大，但集成規(guī)模化、類似世界知名杰克遜實驗室那樣的機構(gòu)還幾乎沒有。”張志剛說，面向未來，需要從國家衛(wèi)生、科技和財政等政策層面整體推動，才能解決這一制約我國生命科學(xué)發(fā)展的瓶頸問題。

　　“造成上述問題的原因主要有3個方面。”秦川教授曾撰文指出：一是對實驗動物學(xué)科的戰(zhàn)略地位認識不足，重視程度不夠，缺乏對學(xué)科的明確定位，未能列入國家科技優(yōu)先發(fā)展計劃，導(dǎo)致實驗動物學(xué)科發(fā)展滯后于生命科學(xué)和生物醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)展；二是缺乏學(xué)科發(fā)展規(guī)劃，學(xué)科長期停留在滿足其他學(xué)科的資源和技術(shù)需求，缺乏學(xué)科自身的基礎(chǔ)研究投入，缺乏領(lǐng)軍人才，缺乏對實驗動物和動物模型深入分析和信息深度挖掘；三是科技經(jīng)費投入少而分散，缺乏資源維持的穩(wěn)定經(jīng)費投入，導(dǎo)致資源分散研制、易丟失、共享程度低。

　　秦川認為，若這些問題得不到解決，將會形成嚴重制約實驗動物學(xué)科發(fā)展的瓶頸，導(dǎo)致學(xué)科處于低水平跟進、模仿狀態(tài)，限制基礎(chǔ)研究成果、資源建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新，進而降低對國家安全、人民健康、經(jīng)濟發(fā)展的科技保障水平。

　　可喜的是，科技日報記者了解到，依托昆明動物研究所目前正在建設(shè)“模式動物表型與遺傳研究國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”，“國家非人靈長類實驗動物資源庫”正在加緊建設(shè)。

　　“2.4萬平方米的靈長類研究設(shè)施今年8月將竣工驗收；工藝設(shè)備預(yù)計2022年全部到位調(diào)試完成，投入試運行……”中國科學(xué)院昆明動物研究所實驗動物中心主任呂龍寶告訴科技日報記者。

　　此外，作為姊妹項目，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)主導(dǎo)建設(shè)、簡稱為“天蓬工程”的模式動物表型與遺傳研究科技基礎(chǔ)設(shè)施（豬設(shè)施）項目，也在河北涿州加緊推進。

　　全國政協(xié)委員、中國食品藥品檢定研究院研究員岳秉飛說：“國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目特別強調(diào)資源共享，這無疑將會極大地促進有關(guān)實驗動物科研的創(chuàng)新發(fā)展。”本報記者 趙漢斌