香山科学会议点亮生物气溶胶研究

正生物气溶胶呼吸暴露后能导致各种呼吸系统疾病包括传染性非典型肺炎(SARS)、H1N1、哮喘等.近年来,由于局部地区军事冲突风险增强,生物气溶胶形式包括可能基因编辑过的高致病病原体的生物战、生物恐怖的危险也剧增,对人类社会的和平与稳定构成了巨大威胁.美国在"911"炭疽恐怖袭击后,专门设立"生物盾牌计划",耗资逾1000亿美金,在生物恐怖预警、疾病     

生物气溶胶的昨天、今天和明天

生物气溶胶在环境与健康、大气环境、生物反恐、传染病、公共卫生、生态环境、气候变化以及食品安全等方面均有重要影响.过去10年,国内外生物气溶胶领域研究方向、研究对象、研究人员发生了巨大变化.例如,从事大气化学研究专家学者也陆续开展生物气溶胶研究等.生物气溶胶的研究手段也日新月异,其中新型生物气溶胶监测技术、捕获系统、各种生物传感器、微流控技术以及高通量测序等技术使得科学界对空气中的微生物有了更多新的认识.人体生物气溶胶排放与室内微生物健康效应等成为了当前研究热点之一,包括对大气颗粒物的氧化潜势的影响.由气溶胶传播导致的呼吸系统感染仍然是危害人类生命的一大杀手,特别是对于低龄儿童.呼吸道病原体的快速高通量筛查目前已取得了重要进展,然而病原体在空气中的传播致病机理、大气污染对其活性的影响、有效传播距离等依然存在争议.局部地区军事冲突风险加剧,生物气溶胶形式的大规模杀伤性武器的使用风险也在升高.此外,空气中耐药基因成为新一类生物污染物,其传播也得到了广泛的关注.通过集成空气采集、微流控以及多种生物传感器,科学界在生物气溶胶的实时在线甄别、生物预警方面迈出了重要的一步.呼出气生物气溶胶也越来越被用来研究疾病的早期诊断筛查,其中在医院环境中传播导致的感染受到特别关注.在生物防护与灭活控制方面,如低温等离子体与纳米材料滤膜的研究,科学界也取得了进步.该综述对生物气溶胶的过去、现在以及未来发展态势和前沿研究方向进一步凝练、讨论,指出存在的科学问题与技术挑战.未来通过进一步加强多学科的交叉合作,包括军民融合,有望使得生物气溶胶的研究迈上新的台阶.     

幽门螺杆菌与人类的共生进化关系

长久以来,幽门螺杆菌(H.pylori)被认为是诱发胃癌的致病菌,目前主要采用抗生素进行清除治疗.然而,与全球50%以上的感染率相比,H.pylori引发的胃癌率不到1%,且大部分感染者能够与H.pylori和平相处、终身无症状表现,少数感染者则可能发展为胃炎、胃溃疡甚至胃癌等疾病.已有的证据显示,H.pylori与人类共生与否可能是导致症状巨大差异的原因.H.pylori已经存在了10万年左右,与人类共存的历史长达6万年以上.在共生状态下,H.pylori不引发疾病症状,且在某些方面有益于人类健康(包括防止病原菌感染并减少患食道腺癌、炎性肠道疾病、肺结核、哮喘和过敏性疾病的风险).共生失衡时,H.pylori感染则会导致胃癌等疾病.因此,从共生角度,本文将重新审视H.pylori的致病原因.     

科学之窗

H5N1流感大流行:无稽之谈还是必然结局?关于禽流感病毒是否真会引发一场人类流感大流行的争论仍在继续。数月以来,专家们一直警告说,H5N1禽流感毒株可能突变成一种易于在人与人之间传播的疾病,这种疾病最终可能导致人类流感大流行。然而,没有人能指出这种情况何时发生、如何发生。近期《自然》杂志的一篇报道称,专家们对于将来是否会发生由禽流感引发的大流行没有取得一致的意见。一些病毒学家相信,如果H5N1毒株能够突变成引发大流行的病毒,那么它早就应该在人与人之间传播了,因为它已经感染人类数十年了,意味着这些病毒在本质上不具有在…     

中国科学家在流感研究领域发挥着引领作用

<正>继2009年甲型H1N1流感暴发大流行之后,2013年相继发生的H7N9,H6N1,H10N8禽流感病毒感染人事件再次提醒人们流感病毒可能给人类健康和社会发展带来的巨大危害与灾难,同时也为流感相关科学研究提出了重要的科学命题.流感病毒的发生有无规律可循、我们能否做到对流感疫情的早期预警预测、药物疫苗的研发能力以及综合防控手段能否应对可能发生的新型流感大流行等问题,不仅是流感研究领域的重大挑战,也是关系到国计民生的热点问题.中国科学院作为科研的国家队,肩负着为国家防控流感等新发突发传染病献策献计、提供理论技术支撑的重要     

室内空气中致病微生物的种类及检测技术概述

生物气溶胶是存在于空气中的微小生物组分,主要包含各类真菌、细菌及其代谢产物、病毒、花粉等.室内空气中生物气溶胶含有丰富的致病成分,并且这些致病成分已经引发了各种健康问题,因此受到了人们的广泛关注.各类流行性疾病的发生也促使研究者更加致力于生物气溶胶的相关研究工作.探究室内空气中的致病微生物的种类分布、可能的释放源头以及有效的检测方法,对降低生物气溶胶危害风险、实现室内致病性生物气溶胶的有效控制有重要意义.本文将从室内空气生物气溶胶可引发的疾病角度对其种类和危害展开概述,同时,也对室内生物气溶胶的可能来源以及检测方法进行了详细的讨论,旨在帮助人们了解室内生物气溶胶与人类健康之间的关系,同时为相关微生物的重点检测和防治提供有价值的信息.     

应用高分辨气溶胶质谱在线测定有机气溶胶元素组成

有机气溶胶是大气颗粒物的重要组成部分,其密度、吸湿性和蒸气压等性质都与其元素组成密切相关.本研究应用国际上新建立的高分辨气溶胶质谱法,实现了对我国大气有机气溶胶元素组成的高时间分辨率(10min)的在线测定.结果表明,深圳夏季城市大气PM1有机物中C,H,N,O分别平均占原子数的35.0%,53.8%,0.9%和10.4%,相应的OM/OC(有机物和有机碳的质量比)为1.55;北京夏季城市大气PM1有机物中C,H,N,O分别平均占原子数的34.8%,51.6%,0.8%和12.7%,相应的OM/OC为1.64.OM/OC与O/C呈现出高度相关性,说明OM/OC主要决定于有机气溶胶中的含氧量.深圳和北京夏季O/C总体上表现出白天高、夜间低的日变化规律,且在早中晚分别出现3个短时低值,鲜明地反映出有机气溶胶的一次和二次来源构成比例的变化趋势.今后对有机气溶胶的O/C开展深入研究对于准确掌握我国大气气溶胶的来源和理化性质将起到重要作用.     

禽流感疫苗：众里寻它千百度

近年来频频发生的禽流感和人禽流感疾病犹如高悬于人类头上的一柄达摩克利斯剑,使得人类忧心忡忡。因为只要变异的禽流感病毒大规模攻击人类。就有可能造成与第一次世界大战末相似的大灾难,当时的西班牙大流感造成全球2000万～4000万人死亡。于是,研制预防禽流感的疫苗迫在眉睫。2007年美国《时代》杂志把H5N1型禽流感疫苗评为全球2007年度十大医学突破之一。     

科学家在H6N1亚型禽流感病毒感染人的分子机制上取得新突破

<正>继近两年先后在H5N1,H7N9和H10N8亚型禽流感病毒跨种间传播机制研究上取得重大进展后[1~5],中国科学院微生物研究所高福院士领导的研究团队在H6N1亚型禽流感病毒感染人的分子机制上取得新的突破,该研究于2015年5月4日以"Adaptation of avian influenza A(H6N1)virus from avian to human receptor-binding preference"为题在线发表在杂志EMBO J上[3].2013年6月,在台湾发现了全球首例人类感染H6N1亚型禽流感病例.从患者体内所分离的病毒基因序列显示,此病毒为一典型的低致病性禽流感病毒,与台湾本土家禽中的H6N1病毒株非常接近,其跨物种传播的分子机制成为世界科学家所关注的焦点.1972年以来,H6N1亚型禽流     

全球人感染禽流感疫情及其流行病学特征概述

禽流感病毒是甲型流感病毒,一般只在禽间传播,不会直接感染人类.当病毒基因发生重组或突变,会获得感染人的能力.自1959年发生人感染H7N7禽流感以来,各亚型禽流感病毒感染人的事件时有发生.1997年,我国香港特区暴发人感染H5N1禽流感是首次明确记录的禽流感病毒感染导致人类呼吸道疾病和死亡的疫情.迄今人感染禽流感已成为全球科学界关注的重要公共卫生问题.鉴于禽流感病毒可以长期存在于天然宿主体内且具有高度的遗传分化特性,因此具备成为前体病毒或导致流感大流行的可能性.20世纪发生的4次流感大流行,均与禽流感病毒密切相关.禽类是禽流感病毒的天然存储宿主,最容易传染人的传染源是携带病毒的家禽和感染病毒的病死禽,而传播途径主要为禽-人和环境-人传播.人感染不同亚型禽流感病毒后的临床症状表现不一,既有普通流感样症状(ILI)、结膜炎或关节炎,也会出现重症肺炎、呼吸衰竭、休克甚至死亡.目前针对人感染禽流感最重要的治疗手段是使用抗病毒药物,早期大剂量使用抗病毒治疗可显著提高禽流感病例的存活率.     

人类H5N1型病毒的毒因

A型禽流感病毒的H5N1毒株,自1997年在东南亚始发以来,已致90多人死亡,受感染者的死亡率约为50％。如今这些病毒正从亚洲向欧洲和非洲扩散,当它一旦获得了在人体间传播的能力,就会造成全球流感大爆发的严重后果。所以研究人员始终把识别H5N1病毒的分子基础作为研究重点。已有的研究结果显示,各种生物的A型流感病毒的毒性与多种基因有关;因而怀疑H5N1病毒在人体中的毒力与其所编码的几种蛋白质有关。2006年3月17日出版的《自然》杂志上,奥本奥尔（Obenauer）等人发表的文章中指出,H5N1的毒性是由以前从未注意到的,病毒所编码的一种非结构蛋白质NS1的氨基酸序列所致。     

利用SAGE Ⅱ资料分析皮纳图博火山爆发前后平流层气溶胶的变化特征

理论和观测研究都表明,强火山爆发送入平流层的气溶胶直接和间接地影响全球的气候变化;平流层火山气溶胶对地球-大气系统的遥感也有一定的影响.所以,监测全球范围内平流层气溶胶的分布变化(尤其是火山爆发引起的)是十分重要的.1991年6月15—16日菲律宾皮纳图博(Pinatubo)(15°N,120°E)强火山爆发后,人们使用了多种方法和技术对其产生的平流层火山气溶胶云进行了监测和研究.例如,我国孙金辉等人用激光雷达探测了1991年7月至1992年1月北京地区上空由皮纳图博火山造成的平流层气溶胶浓度的变化;McCormick等和Stowe等分别根据SAGEⅡ和NOAA/11 AVHRR资料研究了早期(约2.5个月)皮纳图博火山气溶胶.     

病毒与人类

2008年5月,世界卫生组织疾病传染部主任纳瑞恩发出警告说,全球可能爆发大规模禽流感疫情,将导致约700万人死亡。纳瑞恩认为,形成大规模禽流感疫情的条件有三个,首先是出现新病毒,其次是这种新病毒能感染人,第三是这种新病毒可以通过人传人方式传播开来,而引发禽流感的H5N1病毒就符合上述条件。     

H1N1流感病毒M1蛋白表位筛选及其在禽流感病毒交叉免疫中的作用机制

流感病毒,如2009甲型H1N1流感病毒(2009 pH1N1)以及发生跨种传播的H7N9禽流感病毒(H7N9)等的流行严重威胁了人类健康并造成了重大社会经济损失.自2009年以来, 2009 pH1N1作为季节性流感病毒的流行使得健康人群存在一定的T细胞免疫本底水平.本研究对2009 pH1N1和H7N9的主要T细胞免疫原M1蛋白存在的4个突变区段,利用ELISPOT试验确定了2009 p H1N1在这4个区段来源的T细胞表位多肽H1-M42 (LMEWLKTR), H1-M102(KLKREITFHGAK), H1-M202s (AMEVANQTR)和H1-M244 (MGVQMQRFK).同时,发现健康人群对H7N9来源的相应多肽预存有一定水平T细胞免疫,但低于对2009 pH1N1本身多肽的免疫水平.多肽与HLA分子的复性实验表明, H1-M102和H1-M244能够与HLA-A*1101稳定结合;而H1-M42和H1-M202s虽然能够结合HLA-A*3303,但H7N9相应的表位与这些分子的结合力相对较弱.结果表明,在健康人群中存在有限的针对H7N9的预存T细胞免疫,而H7N9在新鉴定表位多肽中的氨基酸突变对于免疫逃逸具有一定的贡献.对流感病毒交叉免疫的研究能够为了解禽流感病毒逃逸T细胞免疫机制以及通用流感疫苗的研发提供重要参考.     

霾污染天气大气微生物气溶胶特性的研究进展

自从2013年以来,中国霾事件频发,霾污染已经成为全国人民广泛关注的环境问题之一.霾污染的本质是大气细颗粒物污染.大气颗粒物的生物成分(即生物气溶胶)与其化学成分一样,不仅对空气质量和人群健康具有潜在威胁,而且对全球气候变化以及大气物理化学过程也具有间接影响.然而,目前学术界对大气颗粒物的生物成分及其性质的研究相对滞后,尤其是对霾污染天气大气颗粒物中微生物的多样性、丰度及其时空变异特性等基本科学问题认识不足.因此,本文综述了目前霾污染天气大气微生物气溶胶的研究现状,结合我们的研究着重阐述了在不同霾污染程度下生物气溶胶的浓度、粒径分布与群落结构特性,以及空气污染和环境因子对生物气溶胶分布的影响机理等方面存在的问题.最后,给出了未来霾污染过程生物气溶胶研究应主要开展的5个方面的工作展望,以期为深入理解霾天生物气溶胶的来源、变化机理以及评估不同空气质量的健康影响提供参考.     

禽流感事件凸显科研监管危机

最近,美国、欧洲一些实验室有关H5N1高致病性禽流感变异病毒的研究引发了社会性关注。该实验打破了H5N1病毒只能通过禽传染给人,不能通过人传染给人的原有认识,获得5个突变的H5N1病毒很容易在雪貂中传播,增加了哺乳动物间乃至人际间传播的可能,从而提示人类禽流感疫病大流行的风险并非不存在。另外,人们更加关注实验室研究在揭示H5N1变异规律、加深对禽流感传播规律认知的同时,可能发生的"人造病毒"失控带来的危害。     

利用MODIS研究中国东部地区气溶胶光学厚度的分布和季节变化特征

通过与太阳光度计观测结果的对比, 确认了NASA Terra卫星的MODIS气溶胶产品的精度. 利用2000年8月至2003年4月MODIS气溶胶产品统计了中国东部地区气溶胶光学特征和季节变化特点, 认为人类活动是中国东部气溶胶的主要来源, 所有的大值区都分布在华北平原、长江中下游平原、四川盆地、珠江三角洲等工业发达、人口密集、经济迅速发展的地区. Ångström指数的分布显示中国东部气溶胶以人类活动产生的气溶胶为主, 但在春季、秋季、冬季受到来自北方沙尘的影响显著. 人口密集城市地区气溶胶Ångström指数低于其周边地区, 显示城市地区由于人类活动产生的扬尘、煤烟等大粒子占有相当比例, 与发达国家城市地区不同. 这些结果为气候研究和环境研究提供了重要的基本数据.     

对话舒跃龙:科学认识流感大流行

正流感病毒能感染多种动物宿主,包括野禽、家禽、哺乳动物等,当然也包括我们人类,它能变异组合成上百种不同的病毒,在不同的宿主之间传播.一旦一种新的动物流感病毒获得在人群中有效传播的能力,就会造成流感大流行.历史上发生过数次流感大流行,离我们最近的一次是2009年的甲型H1N1流感大流行.该病原是一种新的猪流感病毒,传入人群之后导致了全球的流感大流行.因此任何     

甲型H1N1流感病毒流行株基因组进化分析

2009年4月, 北美地区出现甲型H1N1流感疫情, 并且疫情快速扩散至欧亚非三大洲, 风险等级上升至5级. 截止至5月13日, 甲型H1N1流感病毒已扩散至33个国家和地区, 实验室确认病例5728例, 死亡61人. 从NCBI的IRV和GISAID的EpiFluDB数据库下载甲型H1N1流感病毒序列425条, 进行序列比对与进化分析. 分析结果显示: (ⅰ) 当前流行的甲型H1N1流感病毒是一个三重排A型流感病毒: HA, NA, MP, NP和NS来源于猪流感病毒; PB2和PA来源于禽流感病毒; PB1来源于人流感病毒. (ⅱ) 猪流感病毒的来源可细分为: HA, NP和NS来源于H1N1亚型经典猪流感毒株; NA和MP来源于H1N1亚型禽源猪流感毒株. (ⅲ) 甲型H1N1流感病毒在流行扩散过程中没有显著变异, 同时病毒基因组没有发生重排. 本文除了分析美国代表毒株A/California/04/2009(H1N1)外, 还以墨西哥代表毒株A/Mexico/4486/2009(H1N1)为主进行了同源性和进化分析, 地理范围相对较大, 分析结果更具科学性.     

我国科学家在全球人感染H5N1禽流感流行特征研究取得重要进展

正在国家自然科学基金委员会国家杰出青年科学基金(81525023)的资助下,中国疾病预防控制控中心余宏杰课题组在全球人感染高致病性禽流感H5N1流行特征研究方面取得重要进展,研究结果以"Global epidemiology of avian influenza A H5N1 virus infection in humans,1997–2015:a systematic review of individual case data"为题于2016年5月17日在线发表在Lancet Infectious Diseases.自1997年香港发现了全球首例人感染高致病性禽流感H5N1病例以来,近10年来H5N1禽流感病毒在全球蔓延,