2022年12月15日，Nature 公布了2022年度十大人物榜单（Nature's 10），这一榜单旨在选出十位在这一年重大科学事件中占有一席之地的人物，十大人物的故事以独特视角浓缩了这不平凡一年中的一些最重大的科学事件。
《自然》特写部主编理查德·蒙纳斯特斯基表示：“在这充满危机和精彩发现的一年里，十位人物既有帮助我们探知宇宙最遥远存在的天文学家，也有在新冠疫情和猴痘疫情中举足轻重的研究人员，还有突破器官移植局限的外科医生。”
《自然》此次评选了在全球公共卫生问题上有突出贡献的几位人物。新冠疫情进入第3年，北京大学基因组学研究人员曹云龙帮助追踪新冠病毒的演化，并预测了导致新变异株产生的部分突变；丽莎·麦考克尔作为“患者主导研究合作组织”的创始成员，帮助提高了公众对新冠肺炎的认识，并筹集到了研究经费；迪米·奥戈伊纳是尼日利亚尼日尔三角洲大学的传染病医生，他对尼日利亚猴痘传染病的研究工作提供了对抗猴痘疫情的关键信息。
几位人物推动了非凡的科学成就和重要的政策进展。美国马里兰大学巴尔的摩分校的外科医生穆罕默德·莫希丁带领团队完成了首次转基因猪心脏的人体移植；美国国家航空航天局(NASA)戈达德航天中心天文学家简·里格比在韦布空间望远镜进入太空并正常工作的任务中起到了关键作用，让人类探索宇宙的能力迈上了更高的新台阶；美国科技政策办公室代理主任阿隆德拉·纳尔逊帮助拜登政府制定了其科学议程的重要内容；美国加州大学旧金山分校人口学家黛安娜·格林·福斯特就美国高等法院推翻对堕胎权法律保护这一决定的预期影响提供了关键数据。
在今年的十大人物榜单上，有一些名字与气候变化和其他全球危机的发展息息相关。联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯呼吁各国积极应对气候变化等危机；位于孟加拉国达卡的国际气候变化与发展中心主任萨利穆尔·胡克积极推动发达国家承诺承担气候变化造成的“损失与损害”；联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)乌克兰代表团团长斯维特兰娜·克拉科夫斯卡提出了地缘政治与化石燃料间的关联。
《自然》称，现代科学研究是由团队，且往往是大型团队合作完成的，然而科研世界也充满了个人产生影响的故事。《自然》年度十大人物并非一个奖项，也不是全球前十排行榜，它是对今年重要科学进展、事件以及其中一些关键人物和他们同事的记录。
蒙纳斯特斯基表示：“《自然》十大人物的故事以独特视角浓缩了这不平凡一年中的一些最重大的科学事件。”
在今年的十大人物榜单中，曹云龙来自北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC），曹云龙博士本科毕业于浙江大学物理系，在哈佛大学化学与化学生物学系师从谢晓亮院士并获得博士学位，现任北京大学生物医学前沿创新中心副研究员。曹云龙一直专注于单细胞测序的技术开发，他的研究成果帮助追踪新冠病毒演化，并预测了导致新变异株产生的部分突变。
曹云龙及其团队的新冠研究
曹云龙及其团队在研究中发现，新的奥密克戎突变株的受体结合域（RBD）所携带的突变表现出趋同效应，独立进化的毒株演变出了相同的RBD突变，这是此前新冠疫情中不曾见过的。病毒的趋同进化属于小概率事件，因为病毒进化的方向非常多，现在出现趋同进化，说明两件事：1）这些趋同进化的突变位点具备很高的选择优势；2）进化压力非常集中。
奥密克戎RBD趋同进化
这些趋同突变对于抗体药物和疫苗的逃逸能力极强。突破感染在极大程度上受限于“免疫印迹”。也就是说，接种过原始毒株的疫苗后，感染其他突变株主要唤起的还是原始株疫苗所诱导的抗体，很少产生针对新毒株的特异性中和抗体。
同时，突变株感染所诱导的非ACE2竞争和弱中和抗体比例增加，有效抗体占比越来越少，抗体表位多样性越来越低，从而导致免疫压力越来越集中。由于病毒进化的驱动力主要来自免疫压力，免疫压力的集中会进而导致病毒进化位点的相应集中，最终导致趋同进化，且进化速度加快。
奥密克戎突破感染诱导的抗体分布
根据大量抗体的RBD逃逸位点衡量体液免疫压力，并结合病毒氨基酸突变概率、宿主细胞表面受体亲和力等数据，团队构建了基于中和抗体免疫压力的新冠病毒RBD进化趋势预测模型，并据此分别预测了BA.2和BA.5突破感染刺激产生抗体的突变逃逸图谱。
结果显示，与BA.2突破感染相比，BA.5突破感染刺激产生抗体的突变逃逸位点显著减少，只剩下两个显著的逃逸位点（R346和K444），印证了其结合表位多样性减少、免疫压力高度集中。预测的突变热点与现实世界中病毒的进化高度一致。也与现实高度吻合。
BA.2和BA.5突破感染诱导产生抗体的突变逃逸图谱
团队基于目前真实世界中人群的免疫背景，预测了BA.2.75和BA.5未来的进化趋势，并于今年7月构建了在BA.2.75和BA.5突变株的基础上携带不同RBD和NTD趋同突变的假病毒，并通过中和试验发现这些假病毒对不同中和抗体药物和血浆样本具有很高的逃逸能力。分别于10月份和11月份出现的BQ.1.1和CH.1.1分别与我们构建的BA.5-S3、BA.2.75-S4/S6假病毒高度一致。
结果表明，新冠突变是可以被预测的。通过提前预测可能出现的毒株并构建出相应的假病毒，可以提前设计开发疫苗和抗体药物以应对未来可能出现的疫情。
BA.2.75和BA.4/BA.5最终趋同进化趋势的准确预测（左：预测和构建的假病毒；右：现实中出现的突变株）
曹云龙谈近期疫情
近日，在一场直播讲座上，曹云龙还就一些热点问题发表了自己的看法。
他认为，虽然奥密克戎致病性下降，但依然会引发大量人口死亡以及后遗症风险，因此我们还需要持续监测奥密克戎以及后续可能出现的变异株在致病性、重症率、后遗症风险等方面的变化。一些亚洲地区，包括香港、台湾、日本、韩国等地，疫情加重都是在奥密克戎到来之后，导致新冠死亡人数攀升，超额死亡人数也相应增加。
“疫苗接种和感染康复者都无法抵御新突变株的感染。例如，感染BA.1后并不能防止BA.2和BA.5等后续新突变株的感染。只要有感染，就会有重症和死亡，即使比例降低，但感染基数较大的情况下，总的绝对数也会令人担忧。”
对于“为何疫苗防感染的保护作用差，却能防重症”的问题，曹云龙解释说：疫苗对于感染和重症的预防机制是不同的。
“疫苗防感染主要通过诱导中和抗体来实现，防感染的效果取决于暴露时有效抗体的中和滴度。目前新冠病毒主要通过呼吸道侵入人体，尤其是上呼吸道，但疫苗诱导的抗体大部分在血液中循环，很难进入上呼吸道，且诱导产生的抗体会被新突变株逃逸，加上抗体滴度随时间自然衰减的影响，导致目前的疫苗防感染效果很差。”
“是否发生重症取决于病毒侵入后免疫系统的响应速度。当病毒侵入人体，会激活免疫系统产生抗体，只要这一免疫过程发生速度够快，能够追赶病毒繁殖的速度，就能有效防止重症。目前的疫苗对于防重症的效果比较好是因为，接种疫苗后体内会产生一些有效抗体的记忆B细胞（虽然这个比例在降低），这些记忆B细胞在病毒侵入后可以很快被激活，在3-7天内很快产生新的抗体，从而可以有效防重症。”
还有人提问：接种疫苗和自然感染相比，哪个更能产生保护性抗体？对此，曹云龙表示，目前的疫苗都很难在上呼吸道建立免疫屏障，比起疫苗接种，自然感染可以更有效地在上呼吸道诱导产生抗体和T细胞反应，防感染效果略微好一点。
但不能因此寄希望于通过自然感染实现群体免疫而放弃疫苗接种，原因有两点：1）新突变株的再感染率很高，以前感染过也不能预防新毒株再次感染。2）感染的副反应远远大于疫苗接种的副作用。
尤其是对于老年人等高风险人群来说，疫苗接种是最安全的选择，疫苗的防重症效果还是比较理想的，三针灭活疫苗在老年人群中的防重症率很高，香港的大规模真实世界研究表明，三针灭活疫苗防止重症或死亡的有效率达到97%以上。
来源|观察者网综合自科技日报、微信公众号“呼吸界”
