去年8月，非洲猪瘟传入我国，随后很快传播到全国大部分地区。很多人也是在那个时候第一次知道非洲猪瘟这个病毒。感染非洲猪瘟病毒的生猪发病率和死亡率最高可达100%，危害程度可见一斑。目前迫切需要研发有效的疫苗和防疫手段，用于控制及预防非洲猪瘟疫情。
中国科学院昨天（18日）宣布中国科学家近日成功解析了非洲猪瘟病毒精细结构，非洲猪瘟病毒首次现出了“真身”。这种让生猪致命的病毒到底长什么样？为什么难以对付？病毒结构的成功解析将为疫苗研发提供哪些帮助？
新闻发布会（张国摄）
非洲猪瘟病毒肆虐 人类对它却知之甚少
距1921年在非洲肯尼亚被首次发现，非洲猪瘟病毒至今有约100年的历史。近百年来，非洲猪瘟病毒从非洲传播至欧洲、南美洲、亚洲等多个国家，所到之处，都给当地带来巨大经济损失。然而，一直以来，科学界并不清楚非洲猪瘟病毒的生命周期是什么，也不清楚它所引起的肌体免疫机制，连它有多少种蛋白也不清楚，更不知它怎样入侵、怎样复制。哈尔滨兽医研究所所长步志高说，没有系统理论的指导，防控技术只是“摸黑行进”。
步志高：“我们在防控技术的研发，特别是疫苗的研发过程当中有很多的科学问题，我们还是处在一个未知的、比较混沌的状态。我们只是采取一种非常朴素的、实践的、检验的办法，很难从顶层的理论来指导我们的防控技术的研发。病毒的基本结构，很多东西没有搞清楚。”
饶子和（中）步志高（右）王祥喜（左）三人手拿非洲猪瘟病毒模型
去年，非洲猪瘟传入我国，截至2019年10月16号，全国共报告发生157起非洲猪瘟疫情，共扑杀生猪119.2万头。去年，哈尔滨兽医研究所成功从国内发病猪身上分离出非洲猪瘟病毒流行株。年底，对非洲猪瘟病毒颗粒和相关抗原分子从基础科研到临床检测以及高效疫苗多方面的联合攻关研究团队迅速组建。
中国科学家首次“看清”病毒真身
近日，研究团队在上海科技大学电镜平台上连续进行了四个月高质量的数据收集，获得了超过100T的海量数据。他们采用单颗粒三维重构的方法首次解析了非洲猪瘟病毒全颗粒的三维结构，有网友形象地将它比喻成“一团彩色的毛线球”，而这个“毛线球”独有5层的结构特征。中科院生物物理研究所研究员王祥喜表示，病毒颗粒包含3万多个蛋白亚基。
王祥喜：“我们从结构上清晰地能看见它是有5层信息。去年的时候我们解析了单纯疱疹病毒，是125纳米，我们认为这个病毒是包含了3000-4000个蛋白就已经非常地难算了。但是今年解析了非洲猪瘟病毒是260纳米，而且它是独特的、含有了5层信息。这种5层的结构在病毒领域是非常少见的。”
非洲猪瘟病毒整体结构5层切面图
尺度巨大是非洲猪瘟病毒令所有研究人员最惊讶的地方。它到底有多大？中科院生物物理研究所院士饶子和将它与甲肝病毒的大小做了比较。
饶子和：“可以比较甲肝病毒，非洲猪瘟病毒的颗粒的结构比甲肝病毒大740个。就清楚了，740个甲肝病毒加起来的尺寸，就等于1个非洲猪瘟病毒。”
非洲猪瘟病毒与其他病毒尺度对比图
非洲猪瘟病毒颗粒是目前解析近原子分辨率结构的最大病毒颗粒。这么大块头的病毒颗粒给研究人员带来不小的挑战。中科院生物物理研究所研究员张先恩解释，研究巨大的病毒颗粒既需要海量的数据，也需要先进的研究方法。
张先恩：“由于病毒大，它就容易变形，柔性就越大，甚至在病毒组装的时候会出现缺陷。所以它在冷冻电镜这个技术下来做，需要收集大量的样本，是非常规的样本。这个团队从很小的病毒到中等块头的病毒到现在这么巨大的病毒，它的整个颗粒的解析、精细结构的解析，是一个延续性的、系统性的工作、积累性的工作，所以才有不断有方法学上的创新。”
有了海量数据和创新方法，王祥喜表示，他们在研究过程中还要做好自我保护。
王祥喜：“因为它的致死率很高，所以(研究)它需要很高的安全级别。这在一定程度上限制了，不是所有科学家想做就可以做的，他一定要有足够高的生物安全防护（水平）作为支撑，才能够开展这项研究。”
非洲猪瘟病毒衣壳层整体结构
看清真身后 疫苗还有多远？
这项研究不仅发现了它的“大”，还新鉴定出非洲猪瘟病毒多种结构蛋白，揭示了非洲猪瘟病毒多种潜在的保护性抗原和关键抗原表位信息，阐述了结构蛋白复杂的排列方式和相互作用模式，提出了非洲猪瘟病毒可能的组装机制，为揭示非洲猪瘟病毒入侵宿主细胞以及逃避和对抗宿主抗病毒免疫的机制提供了重要线索，为开发效果佳、安全性高的新型非洲猪瘟疫苗奠定了坚实基础。王祥喜称，这一成果“不是对这个病毒认识的结束，而是有了一个新的开始。”饶子和说它是“万里长征的第一步”。
饶子和：“这一成果将会对它生物学的功能、对它致病的机理、对它疫苗的研制会有所帮助。当然，做了这个东西，我个人认为刚刚是万里长征的第一步，这个工作可能会对疫苗有启发、有提示。”
更多角度的“毛线团”
解析了非洲猪瘟病毒精细结构是我国基础研究领域的一项重大研究成果，也是饶子和院士领导的研究团队继2003年SARS后，又一次在关键时刻为国家疾病防控贡献知识力量，更是基础研究面向国家重大战略需求的一个成功的范例。
万里长征踏出了第一步，后面的路该怎么走？步志高表示，疫苗研发的进程第一步是实验室研究，第二步是产业化工艺研究，第三步是田间试验或临床试验。只有这三个阶段完成后，疫苗才能研发成功，才能推向应用。
步志高：“这三个阶段，第一阶段基本完成了，时间只用了一年多，还有很多需要完善的地方，但是主要的实验数据、实验结论已经得到了。中试的阶段也已经基本完成了。因为我们的申报材料还需要通过同行专家严格的评议，同行专家真正认可了，才能真正完成（第二阶段），在同行专家没有最后下结论之前，只能说从我们的认识上来讲，是基本完成了。”
更多角度的“毛线团”
央广记者：朱敏、雷佳
新媒体编辑：周文超
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