南都醫(yī)大病毒實驗室,這是一所三級生物安全實驗室,也就是p3實驗室。
根據(jù)病原微生物的傳染性和危害性,國際上將生物安全實驗室分為p1、p2、p3和p4四個生物安全等級。所謂的p4實驗室,是目前人類所擁有生物安全等級最高的實驗室,被譽為病毒學(xué)研究領(lǐng)域的“航空母艦”。
南都醫(yī)大的p4實驗室正在建設(shè)中,一旦建成,將是中國第二所p4實驗室。
一個星期后,實驗室的無菌透明培養(yǎng)液中已經(jīng)出現(xiàn)肉眼可見的渾濁,當(dāng)看到這些渾濁時,穿著防護服的研究員激動萬分。
這些渾濁不是別的東西,正是培養(yǎng)出來的k病毒復(fù)合體,楊平暫時將自己這種病毒與k因子的結(jié)合體稱呼為k病毒復(fù)合體。
研究員用專門的工具小心翼翼地取出一部分含有病毒的液體,盡管這些病毒沒有傳染性,也已經(jīng)是被閹割的不具備復(fù)制性的病毒,但是他們還是嚴格按照實驗操作標(biāo)準(zhǔn)流程來做,不敢有半點疏忽。
這些樣本將拿去接受最嚴格的檢驗,檢驗他們是否純潔,是否有出現(xiàn)變異,或者是否混入其它有危害的微生物。
病毒是具備自我復(fù)制能力的微生物,所以對待它們必須謹慎,當(dāng)然這些病毒只要不出現(xiàn)罕見的變異,它們還是安全的,對人體不會帶來什么危險,最多引起一些一過性的輕微流感癥狀,而且這種癥狀具備自愈性,自愈后不會留下任何后遺癥,這也是某些病毒可以用來治療腫瘤的原因。
一些樣本經(jīng)過特殊的處理后送到電鏡下進行觀察,以解析他們的結(jié)構(gòu)。
生命的結(jié)構(gòu)與功能的基本單位是細胞,但是病毒卻是個例外,它是非細胞生命,不具備細胞結(jié)構(gòu),它只是一個簡單的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),當(dāng)然這里的簡單只是相對于細胞生物的復(fù)雜而。
正因為病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),所以它必須寄生在活細胞內(nèi)才能生存和繁殖,它不能獨立生活,必須依賴宿主細胞提供必要的生命活動條件,它通過吸附、注入、復(fù)制、組合和釋放等過程在宿主細胞內(nèi)進行繁殖。
人類從誕生開始就要跟無數(shù)的病毒、細菌等微生物打交道,經(jīng)過漫長的進化與演變,有些微生物已經(jīng)成為我們身體的一部分。
比如人體細胞里的細胞器-――線粒體。
線粒體是幾乎所有真核生物細胞中的細胞器,它們在遠古時期最初是自由生活的病毒,能夠在氧氣存在的情況下產(chǎn)生能量;然后被先祖真核細胞吞沒,當(dāng)這些病毒寄生在先祖真核細胞上時間太久了,慢慢忘記了自己的本來身份,變成了細胞中一個不可或缺的能量發(fā)生器-――線粒體,它是細胞呼吸和許多重要代謝過程的場所。
張志偉教授是饒校長以前從美國請回來的杰出病毒學(xué)家,當(dāng)時張教授作為千人計劃回國,來到南都醫(yī)大主持病毒學(xué)的研究,將中國病毒學(xué)研究一下推到世界頂尖的地位。
他是單純的病毒學(xué)家,對于用病毒去治療腫瘤知之不多,但是聽說楊平要將培養(yǎng)出來的全新病毒直接用于人體實驗,他不免心里有些擔(dān)驚受怕,因為這是違背科研倫理原則的,一旦真的出事,后果不堪設(shè)想,所有人會牽涉其中。
當(dāng)張教授聽說三博醫(yī)院的楊平要與他合作,最初他是求之不得。后來了解情況之后不免心里發(fā)虛,這種事情能夠避免最好避免,一些倫理學(xué)規(guī)則還是不要隨意去挑戰(zhàn),否則很容易讓自己陷入萬劫不復(fù)之地,沒必要這樣冒險。
可是與楊平面對面交談之后,張教授又改變了主意,并且對楊平產(chǎn)生了敬佩與尊敬之情,楊平毫無私心地為了科學(xué)的勇氣讓他汗顏,于是最終他答應(yīng)合作。
但是為了安全,在實驗的細節(jié)上,張教授對團隊的科研人員要求極為嚴格,沒有三年病毒研究經(jīng)驗的科研人員統(tǒng)統(tǒng)被禁止參與這個實驗。
這些病毒雖然都比較安全,但是畢竟是經(jīng)過楊平改造,楊平將病毒與k因子組合在一起,形成了一個全新的病毒,雖然這個病毒從結(jié)構(gòu)主體上來看,仍然維持了原病毒的結(jié)構(gòu)和功能,嵌入的k因子的功能非常單一,只是針對一類腫瘤細胞。
何志偉教授倒不擔(dān)心病毒會做什么惡,他擔(dān)心這個k因子,這個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的玩意以前在世界上并不存在,是楊平在實驗室憑空培育出來,它不是病毒,只是一個蛋白質(zhì)分子,沒有自我復(fù)制能力,如何僅僅是它們翻不起多大的風(fēng)浪。
可是這個k因子與病毒結(jié)合之后就不一樣了,它雖然不是病毒,但是它現(xiàn)在變成了病毒的一部分,也就是它現(xiàn)在可以隨著病毒進行分裂,這是十分可怕的。
k因子能夠啟動腫瘤細胞的凋亡程序,引起腫瘤細胞的死亡,萬一它失控,能夠啟動正常細胞的凋亡程序呢,這樣注入人體后,它無差別的攻擊人體細胞,人體各種細胞,包括重要臟器細胞,比如腦、心、肺、肝、腎出現(xiàn)大面積細胞死亡就會快速引起器官衰竭,患者因此死亡。
為此,當(dāng)時楊平在設(shè)計實驗方案的時候也考慮過這方面的問題,為了避免實驗的失控,他將這些病毒進行閹割,也就是閹割它們的復(fù)制能力,這樣不管它們的破壞性多大都不足為懼,因為它不能分裂,所以有多少就是多少,戰(zhàn)斗力極為有限,而且這些病毒即使破壞力再大,它們難免全軍覆滅。
實驗室的時候,可以先少量注入人體,如果出現(xiàn)意外的破壞,停止注射,立即對癥治療,病毒在人體內(nèi)慢慢會死去,這樣就安全很多。
閹割病毒的復(fù)制能力,這種技術(shù)非常成熟,比如制造疫苗的時候就會使用這種技術(shù),比如病毒載體疫苗。
它是一種將病毒(如腺病毒)作為載體制備而成的疫苗。這些作為載體的病毒會被提前敲掉復(fù)制所需的基因,使其可以感染人體細胞,但無法進行復(fù)制。將目標(biāo)病原體的特異性蛋白所對應(yīng)的基因片段插入載體病毒基因組中,將制作好的疫苗注入人體,使其感染機體細胞,并在細胞內(nèi)表達出特異性蛋白。這就同時引起了體液免疫和細胞免疫,使機體獲得較高的免疫原性。
這種過程與楊平現(xiàn)在實驗的原理其實差不多,所以有時候交叉學(xué)科融合就能夠創(chuàng)造出一些新東西出來。一些原本在另一領(lǐng)域應(yīng)用的東西,拿到新的領(lǐng)域應(yīng)用,說不定能夠起到巨大的新作用。