同为地球生物,相爱何必相杀

2020-02-13
来源:


2020年注定不平凡,新华社“早知天下事”,人民日报“新闻早班车”,两大公众号的“紧急扩散、最新消息及人民锐评”等等成了我们每日睁眼后的必读功课;微博热搜,微信消息,QQ新闻等各大网络平台民间动态也成了我们每日关注的焦点所在,总有那么几个字触目惊心,总有那么几个词触人心弦。“摇首期盼2020重启”这几个字显得格外大,格外亮,这几个字说出了广大民众的心声,也道出了全国人民的企盼!这一切皆因一起“命案”,这一切皆因一张“贪食的嘴”,你的一口便打破了生物圈内原有的准则和平衡,同为地球生物,相爱何必相杀!

2019新型冠状病毒席卷武汉人民,来的如此之快,来的如此突然。身为一名教育工作者,身为一名高三一线教师,不曾想我还在设想下学期怎样开展二轮复习,短短的寒假就被迫拉长。我们远隔千里,了解着武汉一线发生的种种,看着各省市确诊人数的不断攀升,听着身边发生的相关故事,我相信每一个学生心理或多或少会有所波动,但请坚信我们的国家会带领我们一起战胜这场病魔,因为我曾经经历过,所以我也向曾经那样坚信着!98年的洪水,03年的非典,08年的汶川地震离你们有点儿远,然而这些确是我们这一代人的亲身经历,也形成了我为人处世的原则:敬畏生命!不知道隔着屏幕那边的你是否也同我一样感同身受着,不清楚此刻的你是怎样的心情,或因疫情蔓延而恐惧,或因感染新增数量下降而欢喜,或因事不关己高高挂起,或因一些自私的行为而愤怒,或因一线医生殉职而悲伤,亦或是因为假期延长有点儿小确幸,可我想说,你是否想过那些冰冷的疫情数字后面是多少个鲜活的生命,又代表着多少个曾经温暖的家!如果你不曾想,那么请你现在想一想,如果你想过,那么希望你即刻行动,加入到这场战斗中!

或多难以固邦国,或殷忧以启圣明!我们从未放弃过,也不曾被打倒,我们定会逢凶化吉,遇难成祥。病虐桀桀危亡处,吾心灼灼护国安,万众一心,共抗疫情,身为医生,力除人类之病痛,临危不惧,勇敢逆行;身为记者,敢于揭露真相,扶正祛邪,走进一线,真实报道;身为科研人员,日夜研究疫苗,甘于寂寞,奋战后方,还有志愿者,还有捐献人等等,我们参加战斗的方式有很多种,目的且唯一!身为一名教育工作者,高三生物教师,深知自己身上的责任和使命,必倾尽所有保护自己的学生,以自己的方式捍卫生命,用自己所学教授学生,以自己所感律己育人!现在我将以一名教育工作者的方式来告诉我亲爱的学生们我们从生物科学的角度该如何打赢这场战役,从这场战役我们又该反思学会些什么!

学习生物学的主要任务之一是建构重要概念,形成一系列的生命观念。生命观念主要包括:生命的物质观、结构与功能观、系统观、能量观、信息观、稳态与调节观、遗传与变异观、进化与适应观、生态观等。每个观念都有丰富的内涵,分别由一系列的重要概念作为支撑。

正所谓知己知彼,方能百战不殆,足不出户,研究2019新型冠状病毒!我们可以开展小组课题,可以通过关注新华社、人民日报等官网了解最新疫情相关数据及科研成果,在中国知网、生物谷、中国生物技术网等专业网站查阅相关文献,从生物技术及生物实验两个层面展开学习。可以以病毒为核心,了解病毒的结构、分类与检测,重点构建生命观念中结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观,重点学习病毒的感染、免疫与预防相关知识,从而形成科学思维,厘清检测新型冠状病毒的方法,以及向家人宣传如何防止病毒的传播,做好预防工作。进行科学探究,提升科学素养,提升学习力,努力成为一名优秀的接班人。小组课题可以选择如下:

一、走向大协调化生存方式--人类与自然生存方式和发展方式

二、用于病毒检测的方法及实验室相关技术的研究

三、病毒相关受体及其研究意义

四、病毒传播途径的发现及阻断

五、病毒感染特征与免疫系统效应的发生

六、酒精、次氯酸等消毒的方法及对象

七、抗击疫情的系列连环画

八、以此疫情为基准,如何更好地关爱生命,呵护健康

......

我们每个小组可以任选课题或自荐在网络平台进行合作学习和探究,疫情结束进一步实地考察,试验检验,希望我们认真体会这次选题的意义,真正的了解自然,关爱生命,相信科学,积极面对;不信谣,不传谣,不造谣;爱党爱国,传递正能,为我们的家国添砖加瓦!保护地球生命,关爱人类健康,崇尚人类文明,永担社会责任!

附:病毒的相关知识

一、病毒的结构

1.基本结构

病毒由一种核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质衣壳构成,有的病毒还含有少量糖类等。病毒的核酸位于病毒的中心,为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息。衣壳是包围在核酸外面的蛋白质外壳,具有抗原性,起到保护核酸、介导病毒与宿主细胞结合的功能。

2.辅助结构

有些病毒核衣壳外还有一层脂蛋白双层膜状结构,是病毒以出芽方式释放,穿过宿主细胞膜或核膜时获得的,称之为包膜。包膜也具有抗原性,其有无及性质与该病毒的宿主专一性和侵入等功能有关。有包膜的病毒对有机溶剂敏感,如新型冠状病毒,所以75%的医用酒精可以对其起到消毒作用。

二、病毒的分类与检测

1.病毒的分类

从宿主类型分类:噬菌体、植物病毒(如烟草花叶病毒)、动物病毒(如禽流感病毒、天花病毒、HIV等)。目前报道发现新型冠状病毒的天然宿主是蝙蝠,中间宿主是穿山甲。

从遗传物质分类:DNA病毒、RNA病毒、(蛋白质病毒,如朊病毒)

注意:病毒核酸可以为线型或环型,可分为单链或双链。DNA病毒大多为双链,而RNA病毒大多为单链,冠状病毒是具有外套膜的正链单股RNA病毒。

2.病毒的检测

(1)核酸检测:检测病毒的核酸序列,可采取分子杂交法或DNA分子杂交法。

本次新型冠状病毒核酸测序后开发的核酸检测试剂盒在病原体检测方面具有灵敏、高效的特点。由于2019新型冠状病毒为RNA病毒,试剂盒检测采用逆转录与PCR技术相结合的方法(RT-PCR),即将待测RNA样本进行逆转录得到cDNA,再以其为模板进行PCR扩增,同时通过荧光探针实时检测扩增产物,可以做到病毒的快速定量检测。

(2)蛋白质检测:可利用抗原-抗体杂交法,检测病毒的抗原蛋白或对应抗体,如医院中检测HIV通常要检测HIV抗体有无。该种检测与核酸检测相比,其效率较低并易出现假阴性。

三、病毒的感染、免疫与预防

了解病原体的感染过程以及人体的调节机制,学会健康地生活,是学习生物学的目的之一。神经、体液、免疫调节与人体的健康密切相关,既是稳态与调节生命观念的直接体现,其中也渗透着学会个人健康生活,关注他人健康的社会责任意识。

1.病毒的增殖

由于不能独立进行代谢,病毒并不属于生命系统的结构层次。病毒不具备细胞结构,因此不能以分裂的方式来增加数量,而是只能依赖宿主细胞提供原料、能量、等才能完成其增殖过程。病毒侵染宿主细胞大致可分为五个阶段:吸附、侵入、增殖、装配、释放,在此过程中HIV的外膜糖蛋白首先与T细胞表面的CD4等受体结合,2019新型冠状病毒中主要是膜表面S蛋白和人体细胞表面ACE受体结合,进而介导病毒进入人体细胞。

冠状病毒进入人体后,最外层的刺突蛋白(Spike protein)通过与人的呼吸道上皮细胞表面特异性受体(ACE2蛋白)结合,再通过胞吞作用进入细胞,之后直接以病毒基因组RNA为翻译模板,表达出病毒RNA聚合酶。再利用该酶完成负链亚基因组RNA的转录、各种结构蛋白mRNA的合成,以及病毒基因组RNA的复制。结构蛋白和基因组RNA复制完成后,将在宿主细胞内质网处装配生成新的冠状病毒颗粒,并通过高尔基体分泌至细胞外,完成其周期。

2.人体对病毒的免疫机制:

病毒侵入人体,使人体患病要突破人体的三道防线,当病毒突破这三道防线,人体就会患病。

医护人员因戴防护口罩、护目镜,使脸部起水泡,破损后会增加感染风险,原因是皮肤黏膜是人体第一道防线,皮肤损伤后,病毒更容易侵入人体。第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞。一些医护人员为增强免疫力,注射胸腺肽,胸腺肽主要作用是诱导T细胞分化成熟、增强淋巴因子的生成和增强B细胞的抗体应答,从功能上来看主要在第三道防线(特异性免疫)发挥作用。

当病毒突破前两道防线后,需要体液免疫产生抗体来对抗,进入宿主细胞后,要依赖细胞免疫产生效应T细胞与宿主细胞密切接触使其裂解死亡。

患者治愈后,一般在短时间内不会再被感染,原因是其体内有相应的抗体和记忆细胞。但仍有再次感染的可能,因为是抗体和记忆细胞在人体内存在时间有限;而且RNA病毒易发生变异。

3.针对目前流行的新型冠状病毒的预防措施可从控制传染源、切断传播途径和保护易感人群入手。隔离患者属于控制传染源;而进行通风、少去人员密集的场所,可以切断传播途径;对于易感人群,可采取补充营养或注射疫苗增强免疫力的保护性措施。

2019年12月以来,湖北省武汉市持续开展流感及相关疾病监测,发现多起病毒性肺炎病例,均诊断为病毒性肺炎/肺部感染。经科学检测,导致此次传染病的病原体为2019新型冠状病毒,即“2019-nCoV”。人感染了冠状病毒后常见体征有呼吸道症状、发热、咳嗽、气促和呼吸困难等。在较严重病例中,感染可导致肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭,甚至死亡。

冠状病毒外有包膜,这层包膜主要来源于宿主细胞膜(磷脂双分子层和膜蛋白),但也包含有一些病毒自身的糖蛋白。膜表面有三种糖蛋白:刺突糖蛋白(S,是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点);小包膜糖蛋白(E,与包膜结合的蛋白);膜糖蛋白(M,负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成)。少数种类还有血凝素糖蛋白(HE蛋白)。冠状病毒的核酸为单股正链RNA,属于RNA复制病毒

1)检测新型冠状病毒的方法

检测传染病的策略通常有两种,检测病原体本身,或检测人体为了抵抗病原体而产生的抗体。

(1)检测病原体抗原。需要利用基因工程或动物细胞工程的方法制备单克隆抗体,利用抗体与抗原做抗原——抗体杂交。若出现杂交带,则说明已经感染相应的病原体。本检测的不足是:在感染之初,病原体抗原含量也较低,抗原不容易检测到。

(2)检测病人的体液中相应的抗体。与上述相反,利用基因工程或其他方法获得的病原体的抗原与待检病人的体液做抗原——抗体杂交。若出现杂交带,则说明已经感染相应的病原体。本检测的不足是:由于抗体产生需要时间,一般几天至几周不等,有些免疫功能较弱的病人可能抗体量很低,容易造成假阴性(已经感染,但是测试结果看起来没有被感染)。

(3)检测病原体的核酸序列。提取冠状病毒的RNA,进行RT-PCR,即反转录后再进行PCR,再用荧光探针实时检测扩增产物。这种检测方法的原理是DNA分子杂交。这种方法很灵敏,也能够很好地定量。2020年1月13日至14日,多家公司研发出核酸检测试剂盒,科华生物最早开始组织规模化的生产。新型冠状病毒试剂盒正式获批直供医院,使确诊时间大大缩短,最短仅需两个小时。试剂盒的快速生产为新型冠状病毒的确诊提供了必要条件,近两日,确诊病例呈指数增加也都是在意料之中。

2)病毒的传播与预防

病毒一般会以某种载体进行传播,往往不会脱离载体而弥散在空气中进行传播。就以导致人类疾病的病毒而言,其传播往往离不开人的体液。不论HIV、SARS病毒,还是现在肆虐的新肺炎病毒,概莫能外。经过前些天的摸索,人们归纳、概括、推测出2019新肺炎病毒传播的途径:①直接传播,患者喷嚏、咳嗽、说话的飞沫,甚至呼出气体被近距离接触者吸入,导致感染;②气溶胶传播,飞沫混合在空气中,形成气溶胶,吸入后导致感染;③接触传播,飞沫附在物体表面,手接触被污染后,再接触口腔、鼻腔、眼睛等粘膜,导致感染。

基于以上分析,预防传染病最有效的预防措施首先就是隔离,尽量减少外出、聚会等;若要外出,一定要戴口罩。此外,还要注意卫生勤洗手,避免接触野生动物,警惕异常症状,及时就医等。

当出现传染病后,首要的应急和防控措施就是控制传染源,其次是切断传播途径、保护易感人群

(1)医务人员、研究人员基于相似、相同症状且有传染性确定有传染病。

(2)基于一定事实推测武汉是传染源。当疫情出现后,研究相关传染病的专家指出,患者要么去过武汉,要么来自武汉,并结合其他的信息,迅速确定传染源应当在武汉,这一推测与假说为后期的行动指明了方向。

(3)通过样本分析确定武汉是传染源。然而,推测需要实验与事实作为支撑。中国疾控中心病毒病所持续攻坚,该所首次从武汉华南海鲜市场的585份环境样本中,检测到33份样品含有新型冠状病毒核酸,并成功在阳性环境标本中分离病毒,提示该病毒来源于华南海鲜市场销售的野生生物。但这次暴发的新型冠状病毒的中间宿主和直接源头,还无法确定。

3)系统研究确定病毒为新病毒且最可能来自蝙蝠。1月29日最新发表于国际医学期刊柳叶刀的一篇研究论文对病毒的宿主有进一步的研究。研究样本来自9名住院病人,其中8人有武汉华南海鲜市场暴露史,研究人员从患者的病原体中提取了8个完整和2个部分2019-nCoV基因组序列。相比于和SARS-CoV(约79%)、MERS-CoV(约50%)的相似性,2019-nCoV与两个蝙蝠SARS样冠状病毒关联更密切(同源性为88%)。研究数据可以看出,感染的9名患者样本基因组序列几乎相同,这意味着该病毒最近才在人类中出现。2019-nCoV与SARS-CoV的差异很大,被认为是一种新的可感染人类的冠状病毒,与蝙蝠冠状病毒的密切关联性反映了蝙蝠可能是该病毒的天然宿主

4)推测断定还有中间宿主。据相关网站报道,华南海鲜市场出售野生动物,可是那里应该并不出售蝙蝠,而某些人通过食用或其他方式接触了野生动物感染了蝙蝠体内的病原体,所以可以推测被人们所出售的野生动物可能是一个中间宿主。

科学研究是一个持续的过程,究竟蝙蝠是不是此次冠状病毒的天然宿主,究竟华南海鲜市场野生动物的贩卖者及食用者或亲密接触者是不是本次疫情的始作俑者?研究还在进行中......

生物学科是一门基于科学实验的学科,观察现象后提出问题,根据问题做出假说,基于假说设计实验并实施实验,让实验数值证实或证伪,是所有研究过程所遵循的一般过程。

(特别声明:文中援引很多人研究成果,由于时间仓促未一一考证并标注,在此鸣谢)


                                成外高新生物组






阅读297
分享