从肆虐全球二年多的新冠病毒变异毒株攻击经济中心城市，思索“公共卫生安全之盾”

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       人类与病毒较量，最有力的武器就是科学技术，人类战胜灾害、疫情离不开科技发展和技术创新。而疫苗、药物对疫情防控至关重要,已成为人类战胜疫情的关键所在。

       针对持续的新型冠状病毒疫情，国内外科研机构和制药公司，利用最新量子技术、手性纳米技术等人工智能平台研发新型“靶向疫苗”，或介助新辅助工具助力疫苗研发和试用。

       下图是2020年初由美国科学家创建的世界首个新冠病毒刺突蛋白分子结构图（武汉Delta病毒），只有从新冠病毒的分子结构入手研究才能了解病毒这个“敌人”，才能对其进行抑制传播，有效地打击“敌人”中枢核心部位，切断其复制补给，让其凋亡。

        针对全球新冠病毒大流行，2020年底国内自主研发“防疫之盾”且已陆续推出第一代、第二代上市使用的5款传统型、新型新冠疫苗清单如下

        灭活疫苗（传统方法疫苗）

        1.国药中生北京公司新型冠状病毒灭活疫苗 2020年12月31日附条件获批上市；

        2.科兴中维新型冠状病毒灭活疫苗 2021年2月5日附条件获批上市；

        3.国药中生武汉公司新型冠状病毒灭活疫苗 2021年2月25日附条件获批上市。

        腺病毒载体疫苗（新型方法疫苗）

       1.康希诺生物研制的重组新型冠状病毒疫苗 2021年2月25日附条件获批上市。

       重组蛋白疫苗（新型方法疫苗）

       1.中国科学院微生物研究所联合安徽智飞龙科公司共同研发重组新冠疫苗 2021年3月18日获批紧急使用。

       下图2021年12月拍摄于上海青浦淀山湖红楼大观园

          截至2021年3月16日欧美先后推出第一代上市使用的四款新冠疫苗，全球范围内，由欧美药企强生、辉瑞/BioNTech、Moderna、阿斯利康生产的四款新冠疫苗成为各国争相竞购的对象。

        1.2020年底，英国批准辉瑞/BioNTch新冠疫苗紧急使用授权。德国BioNTech是该疫苗的最初开发商，然后与辉瑞公司展开合作。这款疫苗是肌肉注射，每隔三周注射两次。是全球第一个得到严格监管机构批准用于紧急使用的COVID-19疫苗。

      2.Moderna 新冠疫苗代号mRNA-1273，是由美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)、生物医学高级研究与开发局(BARDA)和Moderna共同开发的。疫苗每隔四周肌肉注射一次，每次0.5毫升。2020年12月18日，美国食品和药物管理局(FDA)颁发了mRNA-1273紧急使用许可。

       下图2018年2月拍摄于死海沿岸Grand East Hotel尼伯山高地马茵度假温泉酒店。

        3.阿斯利康AZD1222由牛津大学及其剥离的公司Vaccitech共同研发。该疫苗接种两次，间隔时间为4-12周。此外，为避免美国垄断，英国政府鼓励牛津大学与阿斯利康(AstraZeneca)合作。2020年12月30日，该疫苗首次被批准用于英国的疫苗接种计划。

       4. 强生宣布，美国FDA批准公司旗下西安杨森制药公司研发的单剂量新冠肺炎疫苗紧急使用授权(EUA)申请，疫苗将用于18岁及以上成人的新冠肺炎预防。2021年3月12日，欧盟委员会(EC)批准该疫苗有条件上市。2021年3月18日，世界卫生组织(WHO)批准其紧急使用清单申请。此款疫苗只需肌肉注射一针。

        下图2020年2月拍摄于西班牙中部联合国世界文化遗产悬崖小镇——昆卡。

        5.辉瑞/BioNTech和Moderna公司的疫苗都是利用信使RNA(mRNA)技术制造的。信使RNA是一种向细胞传递遗传密码的技术。mRNA疫苗技术始于1989年，辉瑞/BioNTech和Moderna新冠疫苗获批上市，是mRNA疫苗首次大规模使用。

        6. 强生推出的新冠疫苗由子公司西安杨森研发，是款蛋白重组疫苗Ad26.COV2-S。

        7. 阿斯利康新冠疫苗是根据导致黑猩猩感染的普通感冒病毒(腺病毒)的弱化版本的腺病毒载体疫苗AZD1222。

       下图2018年2月拍摄于死海沿岸Grand East Hotel尼伯山高地马茵度假温泉酒店。

       8.强生、阿斯利康推出的新冠病毒疫苗分类上属于传统型、新型新冠疫苗，在国内疫苗划分也是相当第一代、第二代疫苗。

       9. 辉瑞/BioNTech和Moderna公司的疫苗都是利用信使RNA (mRNA)技术制造的前沿技术创新型疫苗在国内分类属于第三代疫苗。mRNA疫苗也属于核酸疫苗，既可以拆解病毒蛋白壳内核糖核酸单肽链碱基排列顺序，也可以拆解蛋白壳外刺突蛋白氨基酸肽链碱基配对的疫苗药物。

       下图2018年2月拍摄于以色列耶路撒冷老城的金色岩石圆顶清真寺

       2021年2月17日，日本正式展开新型冠状病毒疫苗接种，预计将优先对来自全国约100所医院已征得同意的医疗从业人员约4万人进行接种，从而确认疫苗安全性。

       日本在确认新冠疫苗的安全性之后，在医疗从业人员接种后会将接种范围扩大到高龄人群和一般群众。

       全世界至少已经有70多个国家在日本之前开始了疫苗接种工作。日本的接种工作展开与欧美相比迟了约2个月。

      日本选用的疫苗是美国辉瑞和德国BioNTech公司创建的信使mRNA疫苗。同时日本也在独自研发自己的疫苗。日本初创企业VLP Therapeutics Japan（位于东京千代田区）对mRNA疫苗还进一步实施技术创新，使得疫苗在投入体内之后，mRNA在细胞内被复制进而增强。

       下图拍摄于2019年2月日本筑波科学城筑波大学。

        2021年2月3日韩国将启动新冠疫苗接种 5款疫苗，分别来自阿斯利康、杨森、辉瑞、莫德纳、诺瓦瓦克斯等药企，前4种疫苗文中已经叙述过。诺瓦瓦克斯医药（Novavax）是美国一家“小型”生物制药公司。诺瓦瓦克斯疫苗属于重组蛋白方式为基础制造而成，归属于新型疫苗类，在国内为第二代产品。

        以下对比图片是2021年11月28日意大利米兰大学的科研人员，获得了世界上第一张新冠病毒新的变种Omicron的蛋白结构图。

       针对下图中Delta（左）与Omicron（右）毒株的刺突蛋白对比图，其中变化最大的区域用红色标记。新冠病毒Delta是2020年初在武汉爆发疫情期间的病毒，而OmicronBA.2是在此次上海爆发疫情病毒。在Delta毒株中，刺突蛋白的氨基酸残基数量为18个，而在变异新毒株Omicron中则有氨基酸残基数量为43个。这些变异多样化，且大部分位于与人体细胞营养物质补充相互交换、相互作用的区域。

        Detla与Omicron变异株相比，该变异株具有更多刺突蛋白突变，这些突变大部分位于病毒与人体细胞相互作用的区域，就是病毒在人体细胞中要进行复制的区域。研究表明，病毒通过变异来进一步适应人体，但并不一定意味着病毒变得毒性更强、更危险，从2022年以来病毒在香港、吉林、上海可以看出OmicronBA.2毒株传播力增强，毒性减弱，但是，为了身体健康公民还是要加强自身安全防范！

        手性指一个物体与其镜像不重合 。如我们的双手，左手通常与互成镜像的右手不重合。手性广泛的存在于自然界中，在多种学科中表示一种重要的对称特点。

       手性是自然界广泛存在的现象，在化学、生物医药学、生物学和医学等领域扮演着重要角色。若分子无法与其镜像重合，称为手性分子。结构成镜像对称的分子即手性对映构体。在分子尺度，物质的左旋和右旋对生命活动起着至关重要的作用。

     生物体内的氨基酸、糖类和核酸等都具有单一的手性结构。在药学方面，某些分子的左旋或右旋异构体具有完全相反的药理作用和毒性，为避免手性药物产生的不良影响，手性药物的对映选择性合成是药学领域的研究热点。

研究物质手性在生命起源、化学反应、疾病治疗中的作用，具有重要的科学和实用价值。时至今日，分子尺度的研究已经较为成熟，对手性的研究和探索不断促进不同领域科学和技术进步，尤其在纳米科学领域。

     根据上面意大利米兰大学科研人员提供的Delta（左）与Omicron（右）毒株的刺突蛋白对比图，我们引用前沿科技手性方法来研究新冠病毒由Delta毒株变异为Omicron毒株。同为新冠病毒变异后的的镜像对称不叠合，刺突蛋白的氨基酸残基数由原来的18组，变异后的为43组氨基酸残基数，说明新冠病毒具有手性，同时病毒的刺突蛋白氨基酸分子结构也具有左旋结构特点，也与人类氨基酸分子结构相匹配，使Omicron变异后越来越适合在人体细胞内复制与生存环境。

         引用L.D.Barron从对称性角度提出对手性的定义：

         1.一个系统经过宇称变换P后得到的镜像异构体不能与其本体重合；

         2.本体与镜像之间通过时间反演符T进行相互转换。如果该系统仅满足第一个条件，我们称该系统仅具有“假手性”；如果该系统能够同时满足以上两个条件，我们才称该系统具有“真手性”。形象地理解一个物体或者是一个物理场与其在三维空间上的镜面是不能重合的，但如果经过时间反演（也即时间逆流）后能够与其本体重合，就称为假手性场；反之就称为真手性场。

        从意大利米兰大学的科研人员，获得了世界上第一张新冠病毒新的变种Omicron的蛋白质纳米级结构图片，我们介助前沿学科“手性纳米科技”来研究变异的Omicron病毒毒株，在纳米级图片中看已不是原来的镜像对称病毒，是个“真手性”，既然是“新病毒”就应该针对“矛”的攻击立即采取真实可靠的“盾”进行防御。

        “矛”若戳穿“盾”，便能显示无比的力量，在威力展示的光环之下，闻见的是殷红血腥的味道。若“盾”挡住了“矛”，且让他脆断，将显示出万刃不惧的威望。

        在这个星球上，没了矛，盾就没了存在的意义！这是自然界必备品与原创！

       下图中的红色就是新冠病毒Omicron毒株的刺突蛋白形态纳米图片，每个刺突蛋白像一束鲜花有很多触角绒毛向外延伸，病毒蛋白分子就是这样子靠毛细触角绒毛刺突蛋白钥匙开关打开人体细胞吸附营养、复制生存，由于病毒不是活生物体，而是被脂质（脂肪）保护层覆盖的蛋白质分子（RNA），当被眼、鼻或颊黏膜细胞吸收时，其遗传密码就会改变（变异），并将其转换为攻击者和倍增细胞。

       从当前各类疫苗防疫“盾牌”不完全统计，全球新冠病毒疫苗研发项目已超过100项，基本涵盖了目前疫苗研究的所有的，主要包括腺病毒载体疫苗、灭活疫苗、重组蛋白疫苗、减毒活疫苗、核酸疫苗、类病毒颗粒疫苗等。目前国内新冠疫苗共有三种5款，分别是腺病毒载体疫苗、灭活疫苗、重组蛋白疫苗。这些主要是传统型、新型方法的应用，属于新冠病毒疫苗第一、第二代产品。

        从前沿技术手性纳米技术研究传统疫苗和新型疫苗已经不能适应病毒变异氨基酸特点，病毒Detla的刺突蛋白氨基酸残基数为18组，变异病毒Omicron刺突蛋白氨基酸残基数为43组。2020年初病毒Delta与2021年12月病毒Omicron镜像对称不叠合，充分说明变异后的病毒OmicronBA.2毒株具有手性特点，原第一代、第二代传统型、新型方法的灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗，“防疫之盾”不能使“病毒之矛”脆断，传统、新型疫苗已经被实践证实无法适合当前正常社交生活、开放格局，无法实现经济发展和人类生活保障需求！当前急需一款新一代高端疫苗使人们回归自然生活状态是当务之急，保护接种者安全性、达到保护效果和有效性。

        截止2022年4月10日针对Omicron病毒变异及吸取国际先进经验教训，国内加速研发即将推出第三代科技创新16款新冠mRNA疫苗（前沿方法疫苗）汇总简要介绍如下，目前还在研发临床医学试验之中有自研14款，引进2款。

       mRNA疫苗属于核酸疫苗，是预先设置将特定基因编码的某种抗原蛋白的mRNA接种到宿主，通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，通过抗原蛋白诱导和激活宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，从达到预防和治疗疾病的目的。

       1、艾博生物

       国内进展最快的mRNA新冠疫苗是沃森生物-艾博生物的mRNA新冠疫苗（ARCoVax）。2020年6月ARCoVax正式通过国家药品监督管理局临床试验批准，是国内首个获批开展临床试验的新冠mRNA疫苗。

       2、斯微生物

       国内较早开展mRNA药物研发生产的平台型企业，斯微生物于2020 年1月紧急启动新冠mRNA疫苗研发项目并完成了所有候选疫苗的药效学研究，2021年1月获得临床试验批件，成为国内第二款进入临床阶段的国产mRNA新冠疫苗。

        3、艾美-丽凡达

        艾美疫苗的新型冠状病毒mRNA疫苗LVRNA009在2021年3月获得国家药监局批准开展临床试验，也是继艾博生物和斯微生物之后的第三款获批临床试验的国产mRNA新冠疫苗。

        4、蓝鹊生物

        蓝鹊生物专注于mRNA药物早期创新研究，其RNApeutics平台是一步式自动mRNA药物开发平台，该平台利用公司自身生产的mRNA核心原料进行筛选和优化，保证mRNA药物开发每一生产链都只需极低的成本。RNApeutics平台使蓝鹊生物有能力扩大自身生产规模，并确保生产的mRNA质量达到临床前和临床研究的GMP级别。

        5、石药集团

       2022年4月3日，石药集团发布公告称其新型冠状病毒mRNA疫苗“SYS6006”已获中国国家药品监督管理局批准，可开展于中国的临床研究。SYS6006根据毒株的流行情况进行了针对性的抗原突变设计，临床前研究表明该产品对包含Omicron和Delta在内的当前主流突变毒株具有良好的免疫保护效力；通过体液免疫和细胞免疫对机体提供免疫保护，并可产生记忆性B细胞，提供长效保护效力。

         6、康希诺生物

        2022年4月4日，康希诺发布公告称其新型冠状病毒mRNA疫苗已获得国家药品监督管理局药物临床试验批件。临床前研究结果显示该款疫苗可以诱导出针对多种世界卫生组织认定的重要变异株（包括当前流行株）的高滴度的中和抗体，与以原型株为基础开发的现有新冠疫苗相比广谱性更强，可以更有效地保护机体免受现有变异株的感染。

       7、瑞科吉生物（瑞科生物-瑞吉生物）

       2021年8月，瑞科生物与瑞吉生物成立合资公司瑞科吉生物，进行mRNA疫苗的研发及商品化。2022年2月10日，瑞科吉生物冻干剂型mRNA新冠肺炎疫苗的临床前数据发表在生物学预印本期刊BioRxiv上。

        8、国药中生复诺健

        2021年12月9日，国药集团表示中生复诺健在开展“德尔塔+”(Delta+)变异株mRNA疫苗研发基础上，启动了奥密克戎株疫苗研发，计划尽快完成中间试验及研究工作。

         9、深信生物

       深信生物成立于2019年，创始人在mRNA特别是LNP递送技术领域拥有多年临床前药物研发经验。深信生物依靠国际领先的LNP递送技术平台，在罕见病、肿瘤治疗性疫苗、肿瘤免疫治疗增强剂、感染性疾病预防疫苗四大方向构建研发管线，是国内为数不多针对罕见病开发mRNA疫苗的初创公司。

        10、厚存纳米

        深圳厚存纳米药业有限公司是是国内较早专注于mRNA纳米递送、mRNA病毒疫苗、mRNA肿瘤疫苗药物研发的企业。厚存纳米药业与上海细胞治疗集团已基本完成mRNA纳米递送研发平台的建设，摸清mRNA体外合成的技术路线，并完成裸鼠体内的表达效果验证。

       11、锐博生物-阿格纳生物

       2021年11月，由锐博生物和阿格纳生物申请的新型冠状病毒mRNA疫苗获得国家药监局批准开展临床试验。2022年1月10日，该疫苗I期临床试验在成都正式启动。

       12、嘉晨西海

       嘉晨西海(杭州)生物技术有限公司与北京民海生物科技有限公司合作研发的新型冠状病毒德尔塔变异株mRNA疫苗(JCXH-104)已完成临床前研究及mRNA疫苗平台验证工作。

       13、威斯津生物

       威斯津生物于2021年7月创立，目前该团队开发了针对奥密克戎（Omicron）以及德尔塔（Delta）等新冠变异病毒的mRNA疫苗，该疫苗已向国家药品监督管理局申请新药临床研究审批。

        14、美诺恒康

        太仓美诺恒康生物技术有限公司是一家肿瘤疫苗研发商，自主研发mRNA肿瘤疫苗产品，主要应用于胰腺癌、直肠癌和肝癌等领域。美诺恒康吴晨衍团队也积极参与到研发新冠肺炎预防型mRNA肿瘤疫苗中，目前，该项目的动物药效学实验正在军事医学科学院开展研究。

       15、复星医药（引进）

       复星医药和德国百欧恩泰（BioNTech）合作开发的mRNA新冠疫苗复必泰于2021年3月被纳入香港特别行政区政府、澳门特别行政区政府接种计划，2021年9月在台湾省开展接种。截至2022年2月末，该款疫苗的销售量已达2206万剂，贡献收入超过10亿元。不过，截至目前，复必泰在大陆仍处于二期临床阶段，复星医药方面也称目前尚无更多内容可供披露。

       16、云顶新耀（引进）

       云顶新耀引进的Providence的mRNA疫苗PTX-COVID19-B目前处于全球II期，并且加入了WHO的新冠疫苗Solidarity试验（SolidarityTrialVaccines）。云顶新耀和Providence还在开发针对Omicron的下一代mRNA疫苗。

       迫在眉睫加速研发第三代采用纳米科技前沿技术mRNA核酸疫苗摆在国人眼前，对于接种了新冠疫苗的人和新冠感染康复者，可以不受防疫措施的限制，很大程度上回归正常生活。来至真实世界的有效性是最关键因素，因为它能提供更多的信息，包括保护接种者的效力、安全性、间接保护他人免受病毒感染的效力、对突变病毒的保护效力等，这些数据对制定疫苗接种政策至关重要。

       mRNA核酸疫苗特点是将预定编码设置某种抗原蛋白的mRNA接种到宿主，通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，通过抗原蛋白诱导和激活宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，从达到预防的目的。这需要多批次动物实验，多批次人体临床实验，在取得阶段性临床医学检验基础上开展工作，并且实验数据持续与当地药监部门保持沟通确认。从理论到实践为彻底解决新冠病毒预防、治疗开辟了新思路，这样在受到病毒攻击时也无需长期居家隔离，这就是采用纳米技术——“防疫之盾”。

        新冠口服药，为了对抗新冠病毒应运而生的特效口服药。主要作用是抑制病毒复制来对抗新冠病毒。

       在国内口服药物领域，2022年5月23日深夜，国内首款上市的国产新冠小分子口服药，将花落君实生物(01877.HK、688180.SH)，公司控股子公司上海君拓生物医药科技有限公司（下称“君拓生物”）与苏州旺山旺水生物医药有限公司（下称“旺山旺水”）合作开发的产品口服核苷类抗SARS-CoV-2药物VV116片，在一项对比奈玛特韦片/利托那韦片（即PAXLOVID）用于轻中度新型冠状病毒肺炎（下称“COVID-19”）完成早期治疗的III期。

       根据我国药品注册相关的法律法规要求，药物需完成临床研究并经国家药监局审评，审批通过后方可生产上市。国内也有多家药企积极布局，目前除君实生物外开拓药业、真实生物、歌礼制药、广生堂、云顶新耀、科兴制药等药企也积极推进产品进入临床试验。

        总部位于大阪府的日本制药公司——盐野义制药公司研发的治疗新冠病毒的口服药，已经于2022年2月25日，向日本厚生劳动省正式递交了临床治疗认可申请。消息显示，这一款日本国产的新冠口服药“Ensitrelvir（S-217622）”的药效，要超过美国生产的几款口服药，最终治愈率可达100%。

       盐野义制药公司创建于1878年，已有140余年的历史，为日本第五大制药企业。从2021年开始研发口服药，已经在日本国内和海外部分国家进行了多次的临床试验，取得了可喜的试验结果。

      欧美国家目前已上市的美国默沙东Molnupiravir和辉瑞Paxlovid。

       2021年10月1日，美国生物制药龙头默沙东表示，该公司的新冠实验性药物Molnupiravir（莫努匹拉韦）可将新冠病毒感染者的住院和死亡率降低50%，将很快要求美国和世界各地的卫生官员批准其使用。

       2021年11月5日，美国辉瑞公司表示，新冠口服药对研究结果的初步观察表明，其实验性抗新冠药物Paxlovid使高危新冠患者的住院和死亡风险减少89%。

        2021年12月16日，EMA发布公告称，在紧急情况下，欧盟成员国可以使用美国辉瑞公司生产的新冠口服药PAXLOVID，尽管这一口服药并未在欧盟获得正式授权。

        对于个人防护装备防护水平提升也迫在眉睫，防护服、口罩、面具等也应该采用纳米科技实施创新发展计划——防护装备“防疫之盾”。

       将新型钠钙玻璃和一种被称为高岭土、含有银或氧化铜加工成纳米级颗粒，利用其物理性质不变，化学性质的改变，使钠钙玻璃、高岭粘土具有明显的抗病毒活性，两者都能够使病毒失去传染性。将所用产品加工成纳米颗粒，各种材料混合实验室技术实施方案是关健！可以制造多种类型，透明玻璃、透明防护板，对于无纺布、棉纱浸入通过使用熔喷工艺，纳米纤维制备而成实施。这种材料具有稳定性高、成本低，非常适合现场工作用于预防病毒。

        对于研发及应用新冠病毒疫苗的思考 

        1.国内在研发第一、第二代新冠病毒疫苗方面主要基于传统型、新型方面，品种技术含量明显不能满足人们对时效性，回归自然生活需求，实践也验证了，在保护他人免受病毒感染的效力、对突变病毒毒株保护效力方面没有优势。

       2.欧美在研发新冠病毒疫苗考虑的比较全面，既有传统型、新型也有前沿科技高端mRNA核糖核酸疫苗，这是基于生物医药科技基础及创新水品决定的。

       3.日本在选择本国新冠病毒疫苗比较稳妥有序推进，采用引进前沿科技高端mRNA核糖核酸疫苗，且在此基础上初创企业创新增值。

       4.韩国在引进多种新冠病毒疫苗方面与欧美国家考虑一致。

       以下图片拍摄于2018年2月以色列海法市巴哈伊空中花园。

        对于研发及应用新冠病毒口服药物，在全球范围看日本领先，美国默沙东Molnupiravir和辉瑞Paxlovid次之。目前国外药企对于新冠口服药物都已经上市使用阶段，国内药企刚刚开始准备上市或处于研发阶段，整体在时间和技术上落后于美国、日本药企。欧盟成员国允许使用美国辉瑞公司生产的新冠口服药PAXLOVID。

        下图2019年2月拍摄于日本东京晴空塔（2012年落成，634m高）。

编辑：Weiber

图片：来自于本人拍摄及收集。

文字：本人编辑，也是国内极少采用“手性纳米”交叉技术研究、技术验证新冠病毒科技创新文章，也是防疫科普文章创新篇。

音乐：那年夏天（轻音乐）

个性签名：创意、技术创新