关于悉数人来说，2020年都会是一段不行磨灭的回忆。新冠病毒打断了国际本来的行进轨道，迫使人们从头审视自己，也从头看待周边的悉数。此刻此刻，病毒仍未真实远离，咱们挑选在这个时分回忆并记载两个年青的科学家团队的故事。

  在一线的医师和护理死后，在人们看不见的当地，试验室是对立新冠病毒的第二战场。科学家的新冠之战相同触目惊心、争分夺秒。从2020年1月新冠病毒开端闪现开端，他们就一贯在企图了解它、阻断它、防备它。打败病毒的期望在曩昔一年间一点点从全球各地的试验室传递出来。

  咱们所记载的便是傍边的一两个片段——不只由于这两个年青的团队在疫情迸发之初，就别离在临床猜测和病毒机理上做出了超卓效果，也由于他们是这个战场上一般的将士。正是悉数这些结壮的互相相连的尽力，构成了2020年以及未来的决心。

  2月中旬，一个严寒阴沉的周日，西湖大学的蛋白质组学专家郭天南正在试验室等候一批特别样本。样本来自几十位新冠肺炎患者，曩昔半个多月他做任何作业都不由得想着它们。这位39岁的科学家后来说，自己的科研生计从没阅历过像那段时刻相同焦灼等候的日子——郭天南是湖北人，在武汉的华中科技大学同济医学院读过7年临床医学，早在大部分大众认识到曾经，病毒就现已暗暗延伸在他的同学和家人作业的医院。

  最开端，人类对这种新发病毒简直毫无了解，没有药物，没有疗法。即使是最优异的医师也只能给予“对症医治”，协助患者降温，补液，期望免疫体系能让他们自己好起来。一部分患者的确在逐步恢复。而另一些患者，他们的情况则在数日间急剧恶化，不得不被送进ICU病房，接上呼吸机。没人知道是怎样回事。

  老朋友们作业的医院一天比一天更严峻。城市里人心惶惶。不知道的命运唆使人们天分地奔向间隔能救命的人和仪器更近的当地：悉数发热咳嗽，或是感到自己发热咳嗽的人，不分轻重，一股脑涌进了医院。发热门诊挤满了患者。患者们盖着棉衣，错身躺在走廊的空地里输液，医师有必要小心谨慎地绕过他们。

  郭天南的老友，武汉一位发热定点医院的护理，告知他口罩和防护服简直现已悉数告罄了。但她决议不脱离自己的患者，由于没有护理能够顶替她。而更令人难过的是，就连最有阅历的医师和护理也不确定应该先救哪些人——刚感染入院的时分，轻症和重症患者看起来并没有太大差异。现已是资深医师的老同学每天都要大哭一场才干让自己开端作业。

  郭天南十分忧虑他们。他跟许多同行相一同刻重视着新冠同行的最新材料，越看越感到局势严峻。科学家们缓解焦虑的办法便是想办法去追根溯源、处理问题。1月底，郭天南开端联络几家医院，问询能不能让他的团队研讨一下新冠患者的血样。作为长时刻深耕于蛋白质组的研讨人员，他有一种直觉：这些样本中或许包含着猜测重症的要害蛋白分子。

  郭天南博士的专业是蛋白质组学。这个学科在大规模水平上研讨蛋白质，分辩它们的特性，解析它们的改动规则。人体内据估计约有16万种蛋白质，它们组成了悉数细胞和组织，是生命活动的首要承当者。换句话说，假设没有蛋白质，也就没有生命这回事了。新冠病毒感染细胞的进程必定会对蛋白质构成影响，早在肉眼可见的症状呈现之前，病毒现已在患者体内掀起风暴，连带引发蛋白质水平的剧烈改动。这是一场发生在分子规范的侵犯。

  郭天南课题组的方案是运用这种改动：经过丈量剖析轻、重症患者血样中蛋白质的差异，找出在前期猜测重症的办法。作为走在国际前沿、专心于用蛋白质组学处理临床问题的团队之一，郭天南试验室现已在校园的支撑下建立了老练的蛋白质组剖析渠道。他曾带领试验室研讨过甲状腺结节——临床上良、恶性区分确诊最困难的肿瘤之一。他们用近3年时刻，从挨近3000个患者组织样本中筛选出14个标志蛋白，初次将临床确诊的准确率前进到了90%（临床验证仍在进行傍边）。现在形式紧迫，郭天南想，对新冠肺炎轻重症患者的区分应该也能够运用相似的思路。

  郭天南把研讨方案告知了几个老同学，得到了活跃的回应。那些奋力反抗的人们太需求一点来自远方的安慰了。可是病毒初现、惊惧延伸，获得样本并不是简略的事。他们的研讨只需求用到现已灭活的血样，高温会炸毁病毒的侵略兵器，好像病毒疫苗相同使病毒粒子不具有传染性。而血样中的蛋白质（有传的研讨方针）经过高温处理之后被酶切为多肽，就像煮熟的鸡蛋清相同无害。即便如此，郭天南仍旧需求重复解说。

  局势每天都在变。差不多就在相同的时刻，局势迫使郭天南的长辈刘华芬博士也开端考虑相同的问题。这位年过五旬的女士是质谱应用技能和代谢组学的专家，一同也是迪安确诊凯莱普联合试验室的学术带头人。此刻他们现已派一支小分队去疫情的中心地带作业了许多天，团队相同留心到了这个临床上的问题：重症患者的开展常常十分忽然，而且难以猜测。

  他们一贯记住那个深夜，一位正在住院的小伙子在简直没有预兆的情况下忽然恶化起来。那是个达观生机的年青人，咱们都很喜爱他，本来悉数人都以为他很快就会恢复的。清晨两点多，音讯传来，他走了。刘华芬想了一夜。她直觉必定有什么东西改动了，新冠病毒在分子层面很或许引起了与当年SARS病毒十分不同的生物通路改动。依据她的阅历，在最严峻的外显症状呈现之前，这种改动八成现已在人体血清的代谢物中有所表现，这为代谢组学的研讨供给了或许。刘华芬第二天一大早就来到坐落杭州的办公楼。她拨通了自己的老朋友、台州恩惠医院查验学部主任沈波的电话。

  “刘教师啊，欠好意思，”恩惠医疗中心是台州市仅有的新冠会集收治中心，其时现已收治了144位感染者（其间有37位是重症），她现已快两个星期吃住都在医院了，“你看这一天，这么多电话都没接到。”她的相貌和声响都很温顺，大事面前却总是表现出适当的决断。

  隔着电话，沈波听刘华芬讲了那个年青人的故事。这位老朋友对她说，她以为从代谢分子层面研讨新冠的机理是十分有必要的。沈波了解她的意思——她们医院内部也现已启动了新冠临床方针的相关研讨。她马上说，她能够去组织和谐搜集患者检测后的剩余样本和临床数据，但出于安全考虑，这需求经过医院道德批阅、协作协议和样本送检规范等一系列流程。代谢组学的研讨层面十分微观，假设能结合上游人体代谢的执行者（也便是蛋白质）一同进行研讨，其效果就能够互相相关、验证，然后使定论愈加牢靠。她们想到了之前协作过的蛋白质组学科学家郭天南。

  几公里之外的西湖大学，郭天南姑且不知道这悉数。对他来说眼下的情况是时刻一天一天曩昔，样品仍旧在联络傍边，而病毒正在扩张自己的领地。他不想再等。

  他请专业人员用橡皮绳扎住自己和试验室几位志愿者的手臂，给每人抽了一管鲜血。随后，让团队中的一个研讨员开端用伙伴们的血样做模拟试验，重复验证技能的安稳性和安全性。郭天南想要做好充沛的预备——假设能获得样品，那么他们就能够随时举动。

  伊笑便是那个被组织做模拟试验的研讨员。处理自己的血样有一种奇特的感觉。她是个很年青的鹅蛋脸姑娘，一年半曾经刚刚硕士结业来到郭天南的试验室作业，有着逾越年纪的寂静和一双拿移液器时十分安稳的手。郭教师往常喜爱穿宽松的衬衫和西裤，脸上总有笑意。那是她形象中教师十分最折磨的一段日子。她自己也相同。她专心地企图用伙伴们的血样缩短样品制备的时刻（这是蛋白质组学研讨的榜首步，制备完结的样品才干被放到仪器上做剖析，然后进行数据开掘，所以这一步用时越少越好），一遍一遍与几位伙伴一同进行模拟试验，以此反抗着新闻中不断上升的新增感染数字所带来的冲击。

  总算有一天，郭教师告知她作业有了起色。郭教师振作地说，就在刚刚，国内闻名的第三方检测组织迪安确诊凯莱谱试验室联络他了，期望跟他们试验室进行协作研讨。教师让她做好预备，随时或许去迪安的生物安全试验室处理样品——真实的新冠患者的血样。

  所以，当两天之后，这个严寒阴沉的周日，伊笑总算坐在驶向生物安全二级试验室的车上时，能够想见她察觉到自己有些严峻。早上八点半，杭州西湖区的主干道空荡如洗。四周经过的车辆比雾霭之夜能看见的星星还少，城市巨大而安静，宛如电影场景。正在开车的是搭档阮观，试验室的科研助理。郭教师不答应伊笑自己打车，特意让阮观接送。他在动身前叮咛他们，一旦样本制备完结马上送回校园，他和团队会在试验室等着，不论那时是正午仍是深夜。

  在郭天南他们一遍一遍进行模拟试验的时分，近邻结构生物学试验室的担任人周强和他的团队正想办法从头赶回校园。1月底，年关将近，除了像郭天南这样家人在武汉的少数人以外，大部分学生和教师都现已在回老家的路上了。新年简直是这些科学家仅有能够专心陪同家人的时段。岁除夜前三天，周强和博士后鄢仁鸿先后看到了两条新闻：榜首，武汉病毒所研讨发现，新冠病毒是经过本身的S蛋白跟人体内的血管严峻素转化酶2（ACE2）结合，然后感染细胞的；第二，钟南山院士承认新冠肺炎必定存在“人传人”现象。

  鄢仁鸿马上给周强发信息。周教师，他说，看来咱们那个ACE2的研讨的确跟新冠很有联系。疫情看起来要严峻了。

  新式冠状病毒望文生义是冠状病毒科（Coronaviridae）的一员。其词根Corona来自拉丁语，意思是“状如皇冠的”。新冠病毒粒子均匀直径90纳米（1纳米是10的负9次方米），幻想一下，前面的这个逗号里能够轻松装下5000万个新冠病毒，比北京和上海的常住人口加起来还要多，而且你还却浑然不觉。只要在电子显微镜下你才干“看到”它们。

  55年前，一位专门研讨一般伤风的英国医师榜初次在显微镜中看到了冠状病毒，他发现这类病原体跟其时的悉数已知病毒长相都较为不同，每个颗粒都被一圈突起的小小尖刺盘绕，就像是戴着一只皇冠。科学家们后来将那些小尖刺命名为刺突蛋白（spike glycoprotein，简称S蛋白）。它们是冠状病毒最重要的兵器，病毒依托它们进入正常细胞。

  当年英国医师看到的是2019新式冠状病毒的近亲，不过，它只是能引起一般伤风。实际上，在2003年非典迸发曾经，冠状病毒宗族长时刻以来被以为只对动物有致死性，在人类中底子只会导致流鼻涕和咳嗽。一些公共卫生专家还一度把它们比作病毒界的“灰姑娘”——“闲来无事调查一下很是风趣，但完全不值得专门花作业时刻来研讨”。可是，不得不说，大天然总有办法证明人类的藐小无知。曩昔的20年间，冠状病毒完结了两次跨物种传达，每次都给人类带来重击。SARS（非典病毒）和MERS（中东呼吸综合症冠状病毒）都是丧命的生物安全三级病毒，至今没有被赞同的疫苗，没有特效药物。

  现在第三次来了。这种全新的冠状病毒在2019年底经过某种没有可知的途径，从天然界的某个旮旯来到人类国际。在某个毫不自知的时刻，几个病毒粒子进入某个人的呼吸道，窜入他的体内。这种寄生物在人体内游走，外表的尖刺、也便是S蛋白四处寻觅相吻合的蛋白质分子，就像钥匙在寻觅正好能去的锁孔。终究，在经过ACE2的时分，S蛋白成功粘附在了上面。钥匙找到了完美的锁孔。经过ACE2这个受体，2019新冠病毒跨过了人与大天然之间的含糊边界。肺部是人体内ACE2表达量较多的器官之一，在对新冠逝者进行尸检时，医师发现肺里遍及着粘稠的液体，就跟被浆糊糊住了似的。

  周强团队开端研讨ACE2源自于一个偶然作业。他是个结构生物学家，他们的作业有点像致力于发现新大陆的探险者，只不过他们是在微观国际探究，开掘生物体内那些支撑生命活动的分子长什么姿态、怎样作业。那种全人类榜首个看到新事物的感觉很是令人入神。上一年，周强团队在《天然》杂志宣告了一种氨基酸转运蛋白和另一种蛋白质复合物的结构，生物学界由此榜初次知道转运蛋白并不完全是单独作业的，有时需求一个辅助蛋白让它安稳下来。这是国际级的超卓作业，也是团队中的主力、博士后鄢仁鸿从清华结业、来到西湖大学的榜首个重要效果，他很振奋，以至于在做其他课题的时分也持续想着能不能稳固一下自己的发现。

  在汗牛充栋的文献里，他找到另一种氨基酸转运蛋白，跟他们之前研讨的那种有亲缘联系，相同会跟一种辅助蛋白构成复合物——理论上，由于还从来没人能成功地将它们在人体之外表达出来，进行调查。那个辅助蛋白叫ACE2，它们附着在细胞膜上，首要功能是催化一种调理血压的激素。文献里关于ACE2还多写了一句重要的线年SARS病毒的受体。由于这句话，周强决议赞同和支撑这个课题。非典那年周强正在清华读书，他回忆犹新，病毒让他没能上完那个学期的“我国式摔跤”选修课。

  鄢仁鸿很快成功制备出了转运蛋白和ACE2的复合物。依据上一个作业的阅历，悉数进行得较为顺畅。他做得不慌不忙，一贯到2019年12月，大多数时刻只是在其余项意图空隙中“趁便”推动一下——团队其时正主攻一个跟癌症相关的分子结构，国际竞赛反常剧烈。此刻，新冠肺炎的暗影现已悄然下降，可大部分人没有察觉到它的存在。进入1月，他们把ACE2复合物拿到冷冻电镜下调查，顺畅收回了数据，期间零散开端看到关于“武汉呈现不明肺炎”的新闻——开端想着应该不会影响严峻了一年的试验人员先过个新年再回来会集精力解结构——接着，忽然之间，全国就进入了紧迫情况。

  看到那两条新闻的当下，周强和鄢仁鸿都了解这对他们的范畴意味着什么：全国际但凡还在作业，期望为抗击疫情出力的结构生物学试验室，都会榜首时刻攻坚病毒S蛋白和受体ACE2的结构。阻断病毒与受体的结合是最惯例的制药思路，假设它们不能结合，病毒当然也就无法感染人体了。而能够阻断的条件，是知道S蛋白和ACE2别离长什么样、怎样结合。

  简而言之，周强试验室本来“随手”做的“边际”研讨一会儿成了全国际最重要的课题之一。不论有多么出其不意，现在他们是在跟时刻和逝世竞赛了。

  鄢仁鸿过完岁除就开端买返程车票，他回家只待了不到五天。杭州其时现已陈述了几十个感染病例，大年初二那趟火车被取消了。他换成初三的，又被取消了。

  鄢仁鸿的家园在福州，福建省累计确诊姑且坚持在个位数，爸妈忧心如焚地问他，现在外面那么危险，为什么就不能在家多待几天？鄢仁鸿是乡村身世的孩子。他的肄业之路是一个年青父亲尽力从小山村进入县城，好让儿子有时机在城里读书、考学，儿子终究争光地念到了博士的故事。他的榜首个人生志趣是奉献父有时机他们安心。但他知道他有必要要走。除了让他们安心，他还应该去协助人们，去尽自己的责任。1月31日，大年初七，鄢仁鸿总算从抵达杭州的火车上下来，拎着行李直接去了试验室。

  校园在武汉封城之前就现已关闭，走廊里充满着消毒水的滋味，行李箱滚轮冲突地上，宣告空空的声响。后勤部的保洁阿姨尽力弱化自己的存在，静静地为还在战役的科学家们服务。作为研讨型大学的试验田，西湖大学奉行“小而精”的理念，校园里人一贯不多，日常有一种令人愉悦的安静感。而现在，扑面而来的是肯定的安静。鄢仁鸿走进试验室，偌大的房间只要周教师一个人。

  周强戴着金属边眼镜，完全便是你幻想中科学家的容貌。他曾在闻名结构生物学家颜宁的试验室做过副研讨员，鄢仁鸿是颜宁的学生，当年鄢仁鸿就以为“没有周教师算不出来的小分子膜蛋白”。他比鄢仁鸿早回来两天，一贯在单独核算、解析那个年前收回了数据的ACE2复合物结构。他很早就发现它们呈现出出其不意的对称性——这意味着ACE2的完好结构并不是单体。也便是说，15年前，非典时期的国际同行们对ACE2完好结构的了解，很有或许是不全面的。

  西湖大学生物学研讨所是一座“匚”型的灰色修建，周强和郭天南两人带领的试验室别离占有2楼的两个极点，中心隔着晶体学渠道、一个洗刷间和一个多功能间。那段时刻，郭天南偶然经过长长的走廊，会觉得假设自己的作业也能这样就好了——周强团队的悉数人后来都只记住其时静心试验，底子没发现周围还有一个试验室也在昼夜不停地作业——“周强的范畴十分难，有许多技巧在里面，”郭天南提到这儿，停顿了一下，“但至少，那是他自己能够把控的。”他们的作业自始至终都不是。

  临床研讨需求的是多方协作。伊笑在迪安凯莱普的试验室待了7个小时。在校园，她用伙伴们的血把样本制备的时刻优化到了3小时45分钟，但当你进入P2试验室，有必要穿上密封的生物损害防护服，你要面临的又是别的一回事了。

  榜首层衣服是消过毒的手术服，便是外科医师做手术时穿的那一身，她带上护目镜和N95口罩，把头发塞进手术帽里，长及胳膊肘的乳胶手套封死了皮肤与衣服之间的缝隙。三级防护并不是蛋白质组学惯例试验所需的操作，第二层密封防护服伊笑曾经只在电视里见过，从脚穿进去一贯封到头顶——郭教师叮咛过穿上之后就不能出去上厕所了，所以从早上开端她就没喝过水。终究，她在N95外面带上第二层口罩，在防护服的手套外面套上第三层乳胶手套。迪安代谢组学的全胜博士一贯陪同着她。这是生物安全三级防护的规范操作，就像水肺潜水员有必要结伴下潜。

  裹在三级防护服里，你或许会由于炽热而变得烦躁，或许会忽然想上厕所却有必要憋着，一层层手套八成会削弱你的感知：悉数这悉数都或许会添加不知道情况发生的几率。

  实际上，伊笑和全胜拿到的血清适当安全。新冠病毒的RNA在送出医院曾经就现已被56度的高温损坏殆尽，这个试验理论上能够在任何一间一般试验室完结。但郭天南与刘华芬评论决议，他们有必要进入P2试验室，运用P3等级防护。“咱们必定要那样做，”刘华芬说，“那个时分，必定要保证他们没有任何的危险。”

  P2试验室要求设有生物安全柜，坐落室内气流最下流、远离送风口的当地。安全柜独立衔接排风体系，试验人员有必要将双手伸进玻璃窗口、全程在窗口内操作，这样规划的意图是最大极限地让气流由“清洁”空间向“污染”空间活动，而不是相反。窗口里的操作空间并不比五斗柜的一只抽屉更大，用来摇晃样本、加快反响的仪器放不进去，96格孔板和12头排枪也会抢占过多空间，伊笑只能采纳最原始的办法。她翻开一个试管，参加生物酶试剂，手动用小涡旋仪旋转，盖上盖子放入32摄氏度的水浴锅。等候的时分，她与全胜博士时刻短地攀谈——全胜对身穿生物防护服作业有丰厚的阅历，就像个沉稳的老大哥相同令人安心。然后她再翻开下一个，循环往复。

  血清是血液凝结后发生的淡黄色液体。伊笑的操作会让每十分之一滴血清逐步变得完全透明，成为极为微量的蛋白质片段。试验中的悉数改动发生在分子水平，肉眼不行见，乃至很难判别对错。伊笑有一双十分安稳的手，这是郭天南组织她来做样本制备的重要原因。她尽全力坚持专心，在心里数着编号：10个，20个，30个……这些样品太珍贵了，不能答应一点点失误。她感到身体在防护服的包裹下开端出汗。

  假设没有来到西湖大学作业，她现在应该穿戴相同的一身防护服，和悉数其他同学相同驻守在武汉协和医院一线。她在华中科技大学同济医学院念完了本科和硕士，全班同学除她之外悉数都在做医师。两年曾经，她在协和实习的榜首个夜班，一位胰腺癌患者在她担任的病床上脱离了人世。那患者在她们科室很久了，一贯靠药物坚持，每次来都乐滋滋跟咱们打招呼，家人也很感谢她们。在伊笑不知所措地叫来老教授的一同，患者家族安静而哀伤地说，没联系，咱们了解，现在这种情况做什么都是白费。那个深夜，伊笑目送着家族开车把老教授送回家，和搭档们一同溃散大哭。她认识到自己或许无法再做医师了。那种眼看着一个生命凋亡却什么都做不了的感觉，她难以接受第2次。

  40个，50个，60个……研讨生同门留在了急诊科，疫情迸发以来，她乃至不敢问他们的情况。70个，80个，90个……另一个师姐说，最近深夜从医院下班的时分街道上一个人也没有，她作业以来头一回不忧虑独行，感到甚是安全。伊笑想这或许跟做试验是同一个道理，肯定的专心能让一个人忘掉惧怕、忘掉悉数。她幻想着血清里团状的蛋白质一点一点被生物酶试剂展平、切碎，变成能够被丈量的多肽。决议抛弃做医师之后她做了许多功课，期望能做临床和科研之间的桥梁。她想这次她总算能线个。完结了。窗外不知何时现已是沉沉夜色，伊笑走出世物安全试验室，全博士马上上前为她喷淋酒精。她这才感觉到自己浑身酸痛，鞋子完全被汗水泡透了。外面冷得要命。杭州的春天按理说就快要来了。可是不管从哪个视点来看，此刻对悉数人来说都仍是彻里彻外的隆冬。

  每一只试管里的溶液在去除杂质后被分红40个小份，移液器在试管之间移动，将每15个试管中的1小份混合在一同，一共得到8个组、也便是8小滴透明的溶液。8滴小水珠，来自110个患者，他们悉数在台州的同一家新冠肺炎定点医院确诊，其间有轻症，有重症，还有一些是与新冠症状相似、但不是新冠的发热咳嗽患者。每个小液滴内都含有15个患者血液中的悉数蛋白质，它们被切碎成断链，别离用同位素做了符号，随后放进一种叫“质谱仪”的大型仪器中。它能够准确丈量那些肉眼看不见的蛋白质的质量（精度到达10的负30次方公斤），数据剖析研讨员据此区分它们的品种和浓度。

  为了能一次性丈量更多样本，郭天南决议运用一种课题组从未运用过、但通量更高的的全新同位素试剂盒。质谱仪的标准与一台大型复印机适当，可供溶液进入的管道却只要头发丝那么细，新品种同位素疏水性很强，样本稍不留心就或许堵住毛细管道，导致机器毛病，试验失利。样本制备小组（具体来说是博士生孙瑞、科研助理李赛男和刚刚休整完的伊笑）日夜不停地重复着获取混合液滴的进程，以保证进入质谱的样品一贯新鲜洁净。

  别的一边，迪安的生物安全试验室里，全胜用一个通宵的时刻从血清样本中提取出了他们所需求的的代谢物。每一份样品被分入四块不同的样品板，别离经过复溶、震动、离心、风干、再次复溶等一系列进程，终究由三位担任数据剖析的搭档别离用四种不同办法放上质谱仪，进行上机剖析。而在268公里之外的台州，恩惠医院的医师们一边不眠不休地救治患者，一边想方设法挤出时刻同方纷繁杂乱的临床材料，将它们悉数汇总在一张巨大而详尽的表格傍边。

  五天之后，郭天南试验室、迪安凯莱普的科学家和台州恩惠医院的医师们在西湖大学的一间会议室开会。暂时组成的三方协作团队榜初次聚在一同。

  沈波主任在长时刻的高负荷作业下仍旧呈现出一种令人形象深化的、精力充沛的情况。她向悉数人介绍了患者的具体医治信息。担任数据剖析的科研助理葛伟刚坐在郭教师周围，好在评论出新思路的时分实时更新。他直到此刻才知道，面前电脑里的数据本来来自自己的家园——三天前收到伊笑发来的榜首批质谱数据时，它们除了新冠、编号、和轻重症之外什么布景信息都没有。恩惠医院是台州最大的医院之一，他的父母、爷爷奶奶都在那里治病，或许那些编号背面有他们熟人的熟人、朋友的朋友，或是曾经在太阳下擦身而过的人。世事无常。本来是在剖析家园人样本。葛伟刚的神经从严峻的会议上飘走了一小会儿。

  等他再次从蛋白质数据中抬起头来，会场的气氛不知道什么时分现已变了。他看到咱们眼中沉着温文郭教师竟然正对着华芬教师的团队成员大声喊话。

  “咱们试验室是全天24小时、一周7天在推动这项研讨，期望能赶快做出一点奉献!”

  “已然咱们的主意都是相同的，我期望现在悉数团队都能和谐起来，以相同的节奏去推动！”

  伟刚他们现已用前6个组的质谱数据开端找出了轻、重症患者血样蛋白质的差异，所以郭天南在两天前约协作方来校园，一同评论接下来的思路。可是评论开端，郭天南却发现代谢组学的数据与他预期的发展有所差异。

  有那么一个瞬间，刘华芬替自己的团队感到冤枉。科研并不是他们的日常作业，咱们现已把悉数能够拿出来的精力悉数投入进来了。更何况代谢组学的数据处理愈加杂乱，同享数据需求经过完好的内部流程，这些都需求时刻。而郭天南和他的学生是那种——跟许多一贯在校园专门从事研讨作业的搭档相同——一旦开端重要试验就会忘掉时刻的人。面临暂时组成的多学科团队，许多协作者都是榜初次碰头，他了解和谐悉数人以相同的节奏作业是一件多么困难的作业。换做往常他会跟对方尽心交流、耐性解说，但现在，病毒每天都在攻城略地，感染人数呈几何数量级增加。他挑选强势推动。

  葛伟刚了解华芬教师，也了解郭教师。实际也证明了咱们的方针其实是共同的：迪安的几位博士在会后直接留在了西湖大学持续作业，他们在当天晚上收到了代谢组最新的高质量数据。他只是没想到，下一个让教师着急的人会是他自己。那天上午十点，试验室悉数人都听到郭天南在电话里大声责问葛伟刚为什么这个时刻还没呈现。他从住处赶曩昔，一到就被教师叫进了办公室。

  他至今记住郭教师说话时慎重的神色：“到了这种时分，咱们假设能赶快做点效果出来，临床医师就能依据咱们的效果做一些有用的判别。今后回想起来，你必定会思念这段韶光，由于咱们在为人类做奉献。”

  或许是郭天南太严峻了。后来他才知道，伟刚那天很晚才脱离试验室，只睡了很短的时刻。

  曩昔的一个多世纪，人类对病毒有了日新月异的了解，可是这个进程只能遵照病毒的时刻表。正如病毒学家们常常挂在嘴边的——“人类研讨病毒，是为了不被病毒研讨”。2003年，非典忽然迸发，科学家们花了3个月才地承认侵袭人类的是一种新发冠状病毒（而不是他们本来以为的“一点也不行怕”的衣原体或禽流感病毒），又花了8个月找到病毒侵略人体的受体是ACE2。到了2005年，哈佛大学医学院的两位华人博士后总算解分出SARS病毒的S蛋白与ACE2结合部分的结构，可是病毒现已在一次迸发之后完全隐姓埋名。

  其间一位博士后当年接受采访时说道，他们的研讨效果“也能够依据刺突蛋白氨基酸序列的改动来猜测未来的病毒变异，还能够用来辅导组成更有用的非典疫苗”。17年曩昔了，这些“能够”并没有完结。当人类有才干开端反击，病毒已然返回了它在大天然的藏身之处。至于ACE2，天然也跟着退出了结构生物学的中心视界——实际上，直到本年，周强团队新年前的作业才在全球范围内初次提醒了ACE2的全长结构。当病毒匿迹，国际上大部分的试验室都不会持续把一个看上去现已没多大要挟的东西作为研讨重心——这些研讨会耗费许多时刻，极为贵重。在坚持、天资、足够经费的协助下，还要再加上一点命运，人类才干偶然揭开大天然的一小块奥秘面纱。

  与此一同，分子科技也在飞速开展。新技能的呈现让科学家们1个月就能做到早年2年才干完结的事。科技作为一个全体有自己独立的内驱力。以ACE2为例，这种膜蛋白像插秧相同长在细胞膜上，五分之四在外，剩余五分之一在细胞膜内，就像是它的根部。非典时期的科家们用传统的晶体学办法，花2年时刻培养出膜外部分与S蛋白结合区域的晶体，来解析他们的结构。也便是说，他们只看到了ACE2五分之四的相貌。而周强和鄢仁鸿创始性地找到了用氨基酸转运蛋白使ACE2在体外安稳下来的办法，再加上对生物学具有划时代含义的冷冻电镜技能（这项技能的三位首要奉献者同享了2017年的诺贝尔化学奖），他们用不到2个月的时刻，榜初次看到了ACE2的完好形状。

  他们发现，恰恰是当年同行们没有解分出来的那五分之一“根部”，使得这种蛋白酶在天然生理情况下并非如咱们幻想的那样独立存在，而是有必要两两结合在一同才干作业——ACE2实际上是二聚体。它们的“根部”两两绑在一同，就像一个倒置的“人”字。这对病毒S蛋白的结合有没有影响？假设是二聚体，病毒是结合一个就能够进入人体，仍是两个都结合才干进去？一连串问题随之而来。

  而归根到底的问题是：一边是病毒，地球上陈旧且强壮的感染前言，一边是科技，地球的操纵人类——至少咱们自己这么以为——之最高才智标志，后者有或许在这场角力中获得胜利吗?

  周强说，病毒曾经不是他们的研讨范畴。咱们也看到了那段紊乱时期交际媒体关于科学家喧嚣尘上的谈论，比方“蹭热门”，比方“趁机发论文”。但他是个科学家。他知道自己应该做什么。假设说以往的堆集让他们获得了时刻优势，他们就愈加无法对接下来的问题视若无睹。

  对整个团队而言，持续做ACE2和新冠病毒S蛋白结合部分的结构都是一个重要的决议。周强作为试验室的领导者逐个问询咱们的定见。悉数人都赞同。

  2月6日，博士后郭莹莹从哈尔滨动身，研讨助理张媛媛从呼和浩特动身，鄢仁鸿的清华小师妹李雅宁从山东德州动身，团队中的三个女孩在阅历了等候校园特批答应回杭、在飞机或高铁上不敢吃喝地时刻戴着口罩、被要求在校门口离保安好几米的当地填了许多申请表和健康声明之后，回到了西湖大学的试验室。她们租住的小区现已不答应外地租客进入了，周边宾馆要么关了门，要么被用作了阻隔点。校园的一位后勤教师千难万险找到一家五星级酒店，想办法组织她们住了进去。三个女孩子，都很年青，都具有跟伊笑那位武汉医师师姐相似的苦中作乐的天资，互相对互相说，从来没住过这么舒畅的宾馆呀。在接下来的很长一段时刻里，那里便是她们的家了。

  五人小组现已有了氨基酸转运蛋白和ACE2复合物，这样一来，他们接下来还需求完结三个进程：1、让新冠病毒的S蛋白和ACE2复合物依照他们想要的办法结合在一同，也便是制备样品；2、用冷冻电镜给样品摄影；3、用电脑对这些二维相片进行核算，重构出样品的三维结构。为保证满有掌握，周强组织郭莹莹和李雅宁一同开端克隆S蛋白，鄢仁鸿则用少数已有的S蛋白，首先开端制备复合物。

  一张接一张无主的试验台乍看似乎连绵没有止境，鄢仁鸿和师姐莹莹、师妹雅宁各自占有其间一隅。他们很少有时刻攀谈。偶然昂首看到互相的身影，就像荒岛之上互相照射的三座小小灯塔。鄢仁鸿的榜首个导师颜宁最爱在夜深人静、触景生情之时做试验，他完美承继了这种享用孤单的才干。与置身人群比较，耍弄细胞和小瓶装的液体更能让他感到平心静气。

  他取出100微克S蛋白，大约是一枚两分钱硬币的一万分之一那么多，把它们和ACE2复合物以必定的份额混合，然后测验不同的制样条件。

  假设新冠病毒的S蛋白和ACE2都喜爱其间一种条件，就会开端像在人体傍边相同，发生互相作用。这个被称作“样品制备”的进程描绘起来只需求短短两句话，却是结构生物学最困难的部分之一。就像是要让两种习性全然不同的植物嫁接在一同，怎样上肥、捉虫、调整光照时长和土壤酸碱度才干使之开花效果，全凭科学家的阅历和本领。在这个范畴，每个新入行的学生都多少听过几个尽力了几年才培育出一个能够解析的优质样品的故事。你挑选这份作业，就最好做足心理预备：做科研有时分就像人生相同，支付的总比收成多。

  鄢仁鸿试了许多种条件。他用微量移液器吸出一小滴现已纯化过的溶液，把它滴在一片圆形的金属网格上。网格只要成年人拇指指甲的十分之一那么大，由金属铜制成，小液滴好像活物一般主动平铺在铜网外表。实际上它的确是“活的”。数以万计的新冠病毒S蛋白正在其间与受体结合，在肉眼不行见的微观国际里扭动成各式各样的姿态。

  鄢仁鸿用镊子夹起这张铜网，放入一个仪器，两片滤纸一夹，99%以上的样品都被过滤出去，只留下厚度缺乏一微米的一层液体薄膜。它被敏捷放入用-193℃的极寒液氮制冷的液态乙烷傍边。就在那一个瞬间，铜网上的水膜被冻住了，冻住的速度太快（不逾越几毫秒）以至于水分子还没来得及结晶构成一般含义上微米，而是成为一品种似玻璃的东西——就像一块琥珀，按下了时刻的暂停键，将生命体在那一个瞬间的样态永久地固定其间。

  他带着这块“玻璃态冰”下了两层楼，来到一楼的一个大房间。矗立在房间中心的冷冻电镜看上去犹如一台巨大、超高的电冰箱。做结构生物学的人都很爱这个咱们伙，它能带着他们深化原子等级（一万万分之一厘米）的国际。微观国际的杂乱和渊博比咱们日子的宏观国际更甚。他把“玻璃态冰”放在电子束发射方位的正中心，来到操控台前，滚动旋钮，拍下那些被瞬间定格的单颗粒的二维相片。每个颗粒都包含一个结构信息。假设样品制备没有问题，屏幕上就会呈现一个个均匀涣散的小圆点。

  他望向屏幕。眼前的灰色布景上，小颗粒们一坨一坨聚在一同，含糊成一片。这批样品失利了。

  在鄢仁鸿把音讯告知周教师的时分，周强现已知道了这个效果。冷冻电镜的数据源源不断地传向校园的高性能核算渠道，他榜首时刻看到了数据。结构解析的原理简略来说便是“从二维到三维”，适当于用一个人各个视点的平面照处理、拼接，终究组成他的三维立体形象。二维图画不明晰的样品因此会被以为是质量欠好乃至失利的样品。没有清楚的“平面照”，再凶猛的数据处理大师八成也会力不从心。

  样品欠好，需求从头做过。这在他们的作业中是再往常不过的情况，问题是这个时刻，这批样品。他们已有的S蛋白一共200微克，现已用掉一半，剩余的仅够再做一次试验。假设仍旧不成功，那么就只好等候克隆的S蛋白了。担任克隆的郭莹莹爽性把自己在二楼办公室的台式电脑整个搬上了三楼试验室，她正怀着身孕，跑上跑下会比他人花费更多的时刻——即便是这样，把悉数都做到极致，克隆蛋白最少也要再多等两天。

  现已是2月9日了。两天时刻，什么事都有或许发生。或许病毒呈现骤变，搞出了新的损坏；也或许其他试验室在他们之前就解出了结构——竞赛关于作为全体的科学界来说是正向循环，促进前进，但假设把规范缩小到科学家个别，根底科学的严酷一面就会闪现出来：你要么榜首个做出来，要么适当于压根没做出来。多年的试验室阅历告知周强，在这种时分最重要的是掌握节奏，安稳军心。仁鸿的才干是一流的。他仅有需求对立的是自己的心理压力。

  真的是“试”——“就只能靠自己探索，凭感觉”。以往的相似研讨用的都是传统晶体学办法，简直没有流程可供参阅，跟周教师聊完之后，“我觉得或许能够这姿态试，然后我就去试了。”凭仗阅历和紧密的逻辑推理，鄢仁鸿直接改动了剩余悉数100微克S蛋白的溶液环境，适当于把植物从南半球挖出来，从头种在了北半球。“我其实很忧虑，那次假设仍是不行的话咋办？”寂静腼腆的年青科学家可贵笑了起来，简直让人有点含糊，榜初次认识他其实仍是个二十多岁的大男孩，“效果它就成了。”

  2020年2月19日，病毒仍在城市间暴虐。全国累计陈述74576起新冠肺炎病例，其间2118人逝世。当天的24小时内，新增病例880人，会集阻隔3334人。便是在这样一天的深夜，五人小组榜初次看到了新冠病毒S蛋白和ACE2结合部分的三维立体结构。1994年出世的女孩张媛媛在周教师核算出来的密度图上拼上终究一个氨基酸，新冠病毒对人类发起进犯的瞬间完好地呈现在他们眼前——

  屏幕上，ACE2二聚体上不断开合，好像一双正在挥舞的拳头。正如之前他们所估测的那样，新冠病毒的S蛋白没有放过二聚体中的任何一个。当两只拳头互相接近，也便是二聚体呈闭合构象时，新冠病毒的S蛋白一边一个粘附上来，跨踞其上，就像两座拆不掉的桥。18个氨基酸各居其位，牢牢地胁迫住ACE2的20个氨基酸，破开了通往人体细胞的大门。

  SARS病毒的S蛋白是16个氨基酸胁迫ACE2的20个氨基酸。只是从这个含义上来说，病毒也在进化。它们像机器相同精准、机械，并不比工厂流水线上的一架机床更有爱情，却具有无与伦比的团体才智。从挑选结构生物学那天起，周强就打心底里以为他们的作业是“工业性与艺术性的结合”，关于那些巧夺天工的生物分子机器常常沉迷在赞赏和赏识之中。“你做的东西是绝无仅有的，就像雕刻出一个艺术品”。但这次他不再这么想。由于他知道每个人都或许是猎物。

  它比SARS感染才干更强壮，潜伏期更持久，在天然的进化中获得了危机认识和常备不懈的才干，从仿制割裂成功的那一刻起，就进入了随时预备黏上ACE2、侵略健康细胞的情况。它不是像埃博拉那样的核爆，而是在城中四处放火的流弹。它经过呼吸道进入肺，先在那里进犯富含ACE2受体的Ⅱ型肺泡细胞，令感染者呼吸困难。然后它进入血液，结合血管细胞上的ACE2。这或许引发全身炎症和血栓，导致心脏病、肺栓塞、中风，乃至手指和脚趾的微血管损害。

  心脏组织或许会肿胀，心律会呈现改动，无力的肌肉无法将足量的血液泵到身体其他部位。血压的急剧下降会损坏肾。免疫体系的超负荷作业会损害肝。逾越一半的感染者会呈现腹泻——鄢仁鸿他们开端找到的氨基酸转运蛋白和ACE2复合物在生理情况下存在于肠道之中。病毒乃至还会进犯大脑：有医师在重症患者的大脑里发现了许多问题，包含炎症、癫痫、认识含糊，还有不行思议的嗅觉损失。

  鄢仁鸿看着他们解分出来的那个结构。那个触发以上悉数的初始开关。他的脑子里冒出一个想法：这恐怕是人类目前为止见过最奸刁的病毒。

  便是这短短的1秒钟，给地球带来了翻天覆地的改动。在这个含义上咱们的确有充沛的理由感到自豪。可是别忘了，与此一同，咱们也正在支付代价。

  西湖大学的校长施一公先生一同也是国际上最负盛名的生物学家之一。本年他53岁，在全球生命科学界影响力最高的三个天然科学期刊《细胞》《天然》和《科学》宣告的论文数量现已逾越了自己的年纪。可是在每一个激动的时刻，或许感到懊丧的瞬间，最早显现在他脑海中的都是生而为人的藐小。“咱们对天然界的幻想太有限。”他在一次讲演中说道。

  这是科学家的敬畏之心。或许正是这种东西，让施一公多年如一日地过着“睡觉时刻不能逾越7小时，不然就感觉脊椎要脱臼”的日子，将兴办一所“研讨型大学”引为一生方针。

  现在，或许也是同一种东西，让最初受施一公感化参加西湖大学的郭天南好像忘掉了疲惫为何物一般作业着——病毒正在突击的是咱们的家，咱们爱的人。

  郭天南试验室的灯火自三方会议开完的那个周末起就简直没平息过。质谱的蛋白质数据和代谢组数据现已悉数收集、剖析结束，试验小组在新冠肺炎重症患者的血样中判定到93种特异的蛋白表达和204个特征改动的代谢分子。他们很挨近了。接下来只需求在这些数据中将标志性蛋白精准开掘出来，然后用它们去练习人工智能程序。假设悉数顺畅，在终究练习完结之后，他们发明的这个机器学习算法就会获得快速猜测重症的才干——医师把患者那几个标志性蛋白的数据被输入进去，核算机便会准确地给出反应，告知你这个患者有多大概率会开展成重症。现在他们还差终究的一层窗户纸。

  郭天南让试验室的悉数在校的十几个年青科学家停下手头作业，团体参加了终究的突击。

  开掘蛋白质组学数据就像是用针尖挖井，数据不会说谎，却需求科学家如侦察破案一般，依托过人的敏锐、超凡的耐性和许多的时刻一丝一缕地将最重要的头绪寻觅、凑集出来。一个惯例的蛋白质组学课题小组成员一般在5人左右，郭天南这次的组织，其实是用人力去换时刻。他要把日常3到6个月的作业量压缩到2到3周以内，而且不能犯错。

  十几号人被分为数据开掘和机器学习两个大组，悉数人以一小时为单位向郭天南报告发展。恩惠的医师和迪安的科学家们以相同的节奏作业着。伊笑充任联络和谐员，与他们随时在线坚持同步。接近正午，她会带领几个男生从食堂拎回悉数人的饭菜，吃饭时刻便是咱们一同开评论会的时分。昼和夜的边界变得含糊，屋子里灯火透明总让人幻觉是晚上。疫情期间校园周边只剩一家烧烤店还供给外送服务，塑料餐盒每天凌联络试验室门外堆成小山，又在白日某个无人留心的时刻悄然无声地消失。

  孙耀庭戴着耳机坐在电脑面前，感到心跳如擂鼓般敲击着自己。她是郭天南在西湖大学的榜首个博士生，由于在此前的甲状腺项目中的超卓表现被调来担任数据开掘组的主力，对数字极端灵敏。孙耀庭是个洒脱英气的女孩，头发剪得十分短，性情洒脱开阔。可是在那些日子里，她每天看着新增感染的数字总感到胸口闷闷的，有时乃至引发了真实的生理痛苦。她用耳机里咚咚作响的快节奏音乐强制性地将自己与外部国际隔脱离来，只跟蛋白质数据待在一同。

  榜初次测验，她试着除掉了新冠重症引起的差异蛋白与流感引起的差异蛋白中重合的部分，屏幕上的数据登时清新许多。剩余的蛋白质首要会集在人体生理功能的三条通路上：血小板脱颗粒（也便是血小板向外开释的细小蛋白质）、用于吞噬外来者的巨噬细胞、还有由肝脏发生的补体体系。

  第2次，她除掉了本身就有根底疾病的新冠重症患者，发现剩余的蛋白质依然指向这三条通路。除掉性别要素，再试，竟然仍是这三条。她隐约感到有什么重要的东西正在显现出来。孙耀庭把耳机音量开到听力能接受的极限。除了快之外，她们的剖析还有必要要准，肯定不能犯错。

  接下来的两天她测验了十几种不同的数据剖析办法，发现不管用什么办法去做，不管用哪一部分数据去剖析，得到的效果都是一模相同的。也便是说，在他们获得血样的这些新冠重症患者傍边，不管性别是男是女，年纪是幼是长，不管是否有其他疾病，是否接受过某种医治……与未感染病毒者和轻症患者比较，新冠状病毒都在三条生理通路上明显改动了他们体内的蛋白质水平。

  这三条通路与孙耀庭在榜初次测验中发现的一模相同：血小板脱颗粒，巨噬细胞，补体体系。与此一同，迪安代谢组学科学家们的数据在线传输过来，显现了相同的效果。

  就在数据开掘小组获得重要发展的时分，葛伟刚地点的机器学习组却陷入了窘境。数据开掘的十几个伙伴沿着孙耀庭的思路通力协作、终究圈定了22个重症标志性蛋白。机器学习组用它们结合代谢数据，花了三分之二的时刻练习AI模型，验证它的准确性，而剩余的三分之一时刻则悉数用来对着一个AI怎样都测不对的患者冥思苦索。那个患者编号XG22，医院给出的临床分型为轻症。可他们精心练习出来的A力合序却一次一次、诲人不倦地告知它的开发者们：这个患者的蛋白质改动显现，他是一位重症患者。

  葛伟刚把程序改了一遍又一遍，从头建模，调整参数，测验了逾越1000种不同的循环。每天清晨他回住处睡上四五个小时，梦里的时刻似乎跟实际是连起来的，他仍旧在不停地测验。而梦里的效果也跟实际中一般无二：AI程序仍旧给出了过错的猜测。葛伟刚真实想不通是哪里出了问题。有一天改到深夜，他请伊笑向医院要来了XG22号患者的具体医疗记载，沈波团队当即头脑清醒地回复了他们。记载显现，这位患者有较为杂乱的病史，新冠病毒的进犯让他在医院里住了好几十天。他是整个医院登记为“轻症”的患者中病程最长的，乃至远远逾越了许多被院方登记为“重症”的患者。

  现在，咱们能够幻想出这位XG22号患者。年近中旬的男人，长时刻跟几种慢性病一同日子着，病毒很或许让他在这个春天被逼中止了自己的作业。总归，病毒盯上了他，侵略了他。咱们能够幻想他拿到核酸检测效果时的心理活动。他被阻隔在病房里，戴着口罩，穿戴病号服，不能被亲人探望，没有朋友能够攀谈，乃至看不到医师和护理的脸。他看着身边的病友一个一个出院。但他撑了下来。终究，他的血样来到千里之外的一个试验室，以一种美妙的、他自己乃至都无从知晓的办法，为对立病毒做出了奉献。

  2020年5月13日，《细胞》杂志正式接收了郭天南团队、迪安团队和恩惠医院协作的论文。他们开端写作论文之时全球确诊人数在50万上下，一周后论文投出，全球确诊现已逾越100万人。

  周强团队的论文在2020年3月4日宣告于《科学》杂志，7天之后，国际卫生组织总干事谭德塞在日内瓦举行的新闻发布会上宣告，新冠肺炎疫情现已构成全球性大盛行。

  新冠病毒对国际构成了不行逆转的改动。未来的前史将不得不从2020年开端书写。每一个个别都很藐小，但人类作为一个物种是一个全体，咱们互相相连。

  清华大学张林琦、王新泉团队和中科院微生物所的齐建勋团队用不同的办法做出了与周强团队相同的效果，在效果发布时，他们都附上了别的两个团队的作业介绍，一同将结构揭露，供全国际的科学家们参阅。

  除了周强和郭天南以外，西湖大学还有11个小组在静静从事与新冠相关的课题研讨，胡奇、黄晶、于洪涛三个团队联合研发了新冠抑制剂；李旭团队发现了新冠病毒侵染宿主的新潜在信号受体。

  在全国范围内，深圳三院的鞠斌团队研讨出了针对新冠的单克隆抗体；我国工程院李兰娟院士的团队发布了首个新冠病毒骤变影响致病性的直接依据；清华大学的李赛团队和李兰娟团队、施一公团队协作解析了新冠病毒的全貌；军科院陈薇院士团队的腺病毒新冠疫苗现已进入临床测验；国药集团的新冠灭活疫苗在2020年的终究一天获批上市……

  还有许多的科学家们，他们在我国、在国际各地做着相同的作业，相似腾讯这样的大公司无条件为他们供给着资金支撑。医师、护理、科学家、志愿者……他们是挡在病毒和一般人之间的榜首道防地。

  新冠状病毒不国药集团对的榜首个丧命传染性病毒，也不会是终究一个。或许能够这么说，在面临不行预知的天然改动时，咱们只能挑选明知不行为而为之，在反抗的进程中不断逾越本身才干、幻想力乃至动物天分的极限。长辈们曾经是这样做的，在未来，后来者也定当如此。