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科學在嚴酷疫情中點亮一絲希望—— 2020 年《NATURE》年度回顧(新冠病毒篇)

A編
・2021/01/01 ・3246字 ・閱讀時間約 6 分鐘

2020 年,《Nature》的年度科學大事回顧分為「新冠病毒與 2020」與「其他科學大事」兩個部分,在「新冠病毒與 2020」中,《Nature》帶我們一起回顧了新冠病毒所帶來的衝擊。

新病毒發現

2020 年 1 月,中國武漢市首次傳出神祕的呼吸系統疾病,中國研究人員調查後,發現是一種新型冠狀病毒,並將其命名為 SARS-CoV-2 (COVID-19)。2020 年 1 月 11 日,中國與澳洲合作的研究團隊發表病毒的基因序列。不久,科學家發現新型冠狀病毒可能會人傳人。

COVID-19病毒在電子顯微鏡下的樣子。圖/Nature

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找到發病原理

二月,研究人員發現 COVID-19 會鎖定 ACE2 受體入侵細胞。ACE2 廣泛存在於各種器官的細胞表面,這有助於解釋 COVID-19 為什麼會造成肺炎、腹瀉、中風等完全不同部位的症狀。

COVID-19 捕獲 ACE2 的強度是舊冠狀病毒(2003 年 SARS)的十倍,這項數據可以部份解釋新冠病毒的高傳染性。

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空氣傳播的可能性

三月,一些科學家認為新冠病毒可以透過空氣傳播,但並非所有研究人員都同意。隨著政府和 WHO 投入研究,最終證明新冠病毒可以透過空氣傳播。此外,研究人員也發現,新冠病毒能在出現症狀前傳播 。

2020 年 11 月的研究指出,如果沒有控制措施,則幾乎所有新冠病毒的傳播都始於尚未出現症狀的感染者。

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病毒的起源問題

目前,COVID-19 的起源仍然是科學界的最大未解之謎。雖然許多有力證據都表明 COVID-19 是起源於蝙蝠,透過中間動物傳染給人類,但許多動物也很容易感染 COVID-19,包括

SARS-CoV-2的穿透式電子顯微鏡影像。圖:Wikipedia

九月,WHO 組成科研小組 ,開始調查動物傳染的起源,並在中國進行搜索。有陰謀論者聲稱是中國實驗室釋放了 COVID-19,但大多數科學家認為這種可能性很小。

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疫情控制

從 COVID-19 流行以來,流行病學家就急於開發模型來預測病毒傳播,並提出有效的防護措施。在尚未有疫苗或治療方法的情況下,各地的政府只能仰賴封鎖來控制疫情。一月,中國武漢市率先實行封鎖政策來控制疫情。隨後,世界各地都開始有類似的封鎖行動。

被限制行動的人們。圖/Nature

但封鎖對於經濟影響甚大,許多國家在疫情尚未控制就解除封鎖。且初期並不確定 COVID-19 是否能透過空氣傳播,也引發了關於口罩的爭論,尤其在美國。同時,陰謀論與錯誤信息幾乎像病毒一樣到處傳播。

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新型快篩方法

由於流行病學家建議對 COVID-19 進行大規模檢測,許多地區的標準測試(RT-PCR)相關物資開始短缺。這促使各地的研究小組開始設計新的快速測試,包括基於 CRISPR 和快速抗原檢測的方式來幫助診斷。

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疫苗發展

在這混亂之際,科學界用盡全力開發疫苗與新技術,COVID-19 疫苗的開發和測試速度相當驚人。根據去年11月的 WHO 統計,目前已有 200 多種疫苗正在開發,其中約有 50 種處於臨床試驗的不同階段。

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目前疫苗進度

目前,輝瑞和莫德納的疫苗在預防 COVID-19 上被認定是有效的 ,而阿斯利康和牛津的疫苗尚不確定效果。不過,這些疫苗還有許多問題,像是疫苗對於老年人的效果?以及有效時間能持續多久

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瑞德西韋出現

流行期間,醫院的人力與病床皆不堪負荷。圖/Nature

四月,一項大型臨床試驗宣布名為瑞德西韋(Remdesivir)的藥物,能縮短 COVID-19 患者的住院時間,但後來的研究發現,該藥物並未顯著降低死亡人數。而在十一月時,WHO 建議不要使用瑞德西韋。

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其他治療方法

六月,治療發炎症狀的類固醇地塞米松(Dexamethasone)被認為能治療COVID-19,報告中宣稱能減少三分之一左右的死亡人數。而後續出現的血漿療法也被美國緊急核准,單克隆抗體療法也曾被當作發展重心,但這些療法都還未有完善的研究數據證實效果,尤其是單克隆抗體療法。

其他研究被迫中斷

自第二次世界大戰以來,科學研究從未經歷過如此巨大的干擾。隨著病毒開始傳播,許多大學在3月宣布關閉。除最基本的研究維護工作,各個實驗室暫停所有工作,取消實地調查,以及召開線上會議來代替所有見面會議。

在與疫情非相關的領域中,研究進展陷入泥沼。由於被迫在家中工作,許多研究人員因此無法獲得足夠的資源進行研究工作。學生也發現自己無法獲得實地調查或實驗室的數據來完成學位。

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