北京协和医院张抒扬团队联合中国科学院上海药物研究所徐华强、许叶春课题组以及浙江大学基础医学院张岩课题组经过46天的日夜奋战，首次解析新冠肺炎病毒重要药靶RNA复制酶和抑制剂瑞德西韦（Remdesivir）的高分辨冷冻电镜结构，阐述RNA复制酶结合RNA的模式，以及瑞德西韦抑制RNA延伸的机制，为基于病毒基因的复制酶的抗新冠病毒药物以及广谱抗病毒药物研发提供了理论机制和结构基础。相关论文在线发表在《科学》上。危重型新冠病毒感染常常造成患者多器官功能障碍，包括急性呼吸窘迫综合征、急性心肌损伤、急性肾损伤、弥散性血管内凝血等，治疗难度极大。尽管多学科联合治疗取得了一定成效，但极危重症新冠肺炎患者病死率仍然很高。面对尚无特效药物治疗的困境，迫切需要了解抗病毒药物如瑞德西韦对新冠肺炎感染患者的疗效以及潜在的作用机制。鉴于此，该团队通过研究发现，新冠肺炎病毒主要通过黏膜系统侵染人体细胞,感染后病毒的大量复制需要其遗传物质RNA的迅速合成。而该过程的核心元件RNA复制酶，这是冠状病毒复制的核心组成部分。目前正在进行临床试验的多个核苷类药物，包括瑞德西韦，就是靶向RNA复制酶。面对瑞德西韦的疗效，国内外临床试验报道结果尚不一致。张抒扬团队设计出了新冠病毒聚合酶潜在的RNA结合序列，并首次利用体外生化实验，建立了新冠病毒复制酶活性的测定方法，通过药物抑制试验揭示了瑞德西韦三磷酸形式是最终发挥活性的小分子形式，瑞德西韦三磷酸分子在体外生化数据中对Rdrp存在抑制作用，为临床实验提供了理论依据。为了更进一步阐述瑞德西韦等核苷类药物抗病毒的精细机制，该研究团队还成功解析新冠肺炎病毒RNA复制酶2.8 ?分辨率的单独结构以及结合RNA和抑制剂瑞德西韦分辨率为2.5埃复合物的冷冻电镜结构。此外，该研究还阐述了瑞德西韦如何进入病毒复制活性中心并共价插入病毒基因组，从而抑制病毒复制，从结构上解释了瑞德西韦的抗病毒机制，为当前其他在研的潜在抗病毒药物研发提供结构依据。不过，研究者也表示，在瑞德西韦的临床疗效评价方面，仍然需要继续开展设计严谨的临床试验才能给出最终答案。相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abc1560

2020年2月19日，中山大学团队与广东疾病预防控制中心联手在国际顶级医学期刊新英格兰医学杂志NEJM 在线发表题为"SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients"的研究。 该研究分析了从17例有症状患者获得的鼻拭子和咽拭子中的病毒载量与任何症状发作日的关系。症状发作后不久就检测到较高的病毒载量（与Ct值成反比），鼻子中的病毒载量高于喉咙。研究分析表明，感染SARS-CoV-2的患者的病毒核酸改变模式与流感的患者相似，并且看起来与感染SARS-CoV的患者不同。在无症状患者中能检测到病毒载量，与有症状患者相似，表明无症状或症状轻微患者的传播潜力。 这些发现与有关传播可能在感染过程中早期发生的报道相一致，这表明病例的发现和隔离可能需要与控制SARS-CoV所需要的策略不同的策略。对口咽中症状很少或没有症状且可检测病毒RNA水平适中的患者至少持续5天的鉴定表明，需要更好的数据来确定传播动态并为我们的筛查实践提供信息。 2020年2月19日，中山大学团队与广东疾病预防控制中心联手在国际顶级医学期刊新英格兰医学杂志NEJM 在线发表题为"SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients"的研究。 该研究分析了从17例有症状患者获得的鼻拭子和咽拭子中的病毒载量与任何症状发作日的关系。症状发作后不久就检测到较高的病毒载量（与Ct值成反比），鼻子中的病毒载量高于喉咙。研究分析表明，感染SARS-CoV-2的患者的病毒核酸改变模式与流感的患者相似，并且看起来与感染SARS-CoV的患者不同。在无症状患者中能检测到病毒载量，与有症状患者相似，表明无症状或症状轻微患者的传播潜力。 

病毒的快速、灵敏检测可以缩短疑似病例数量和病人隔离期，更短时间内筛查更多疑似病例，具有重要临床和公共卫生价值。核酸检测试剂盒检测耗时长、病毒RNA容易降解、难以检测小于100bp病毒片段，导致目前新冠病毒检测假阴性案例很多。深圳国际研究生院助理教授秦培武团队将通过CRISPR反应、高灵敏光谱、单分子成像解决当前新冠检测面临的难题。 在以往工作的基础上，秦培武与罗彻斯特理工杜可教授合作开发基于Cas12a反应的DNA病毒检测方法，不扩增的条件下可以检测皮摩尔浓度非洲猪瘟病毒，成果已经被Biosensors and Bioelectronics接收。 针对新型冠状病毒检测，灵敏度、速度、高通量将是检测装置的主要设计指标。为此将整合光学灵敏度最高的单分子成像与信号放大最好的CRISPR酶反应，达到高灵敏、高通量、高特异新冠病毒检测，将CRISPR反应体系封装到载玻片作为检测试剂盒使用，加入病毒后产生的荧光信号可通过单分子显微镜采集。多个检测位点可以累计提高信噪比，crRNA阵列覆盖新冠病毒所有保守区将最大限度检测病毒提供的天然检测靶点。 本项目还将开发病毒检测试纸，将CRISPR反应系统溶解风干到试纸上。新冠病人咽拭子样品经核酸提取后先用试剂检测，信号可以目测或者利用高灵敏光谱检测，如果是阴性再进行试剂盒单分子检测，实现二级精准新冠病毒核酸检测。

该方法有望突破现有核酸检测方法对人员/场所的限制，缩短检测用时，提高便捷程度，推动诊断前移下移，实现疑似患者的快速诊断和密切接触人群的现场筛查。 南开大学重点实验室主任陈佺教授、庞代文教授组织了一支包括化学学院、生命科学学院、细胞应答交叉科学中心相关专家在内的联合攻关团队。他们分别采用聚集诱导发光（AIE）、量子点、胶体金等技术，突击开展新型冠状病毒快速诊断技术及其试剂盒的研发，成功研发出新型冠状病毒快速检测新技术。

复旦大学附属中山医院呼吸科是我国无创通气的先行者，在无创通气治疗重症肺炎和急性呼吸窘迫综合征等危重型急性呼吸衰竭中积累了丰富的经验，由时任呼吸科主任钮善福教授带领团队一起研发了适应中国人脸型的第一款面罩——“钮式面罩”。

2020年2月14日，由厦门大学、深圳市第三人民医院和养生堂旗下北京万泰生物药业股份有限公司共同研发的新冠病毒抗体检测试剂盒（双抗原夹心酶联免疫法）经临床验证，173名新冠肺炎确诊患者中93.1%抗体检测阳性，而33名健康人中无一阳性，显示出良好的敏感性和特异性。这是首个经大样本临床验证的新冠病毒总抗体检测试剂。该试剂能同时检出包括IgM和IgG在内的全部新冠特异性抗体，具有更高的灵敏度，所采用的双抗原夹心法能够更好地保障特异性。抗体检测试剂的另一大突出优点是检测速度快，两名检测人员12小时即可完成1500份标本的检出。由于新冠病毒是首次入侵人类社会，几乎所有尚未被感染的人的血液中都没有抗体，只要患者的抗体检测阳性即可判断其为新冠病毒的感染者。因此，该总抗体检测试剂的临床应用，可明显改善当前新冠疫情防控工作中疑似患者核酸检测速度慢、采样复杂、敏感性不高、需要高等级生物安全措施等。

2月21日凌晨，西湖大学周强研究团队在论文预印本网站BioRxiv再次发文，报道新冠病毒表面S蛋白受体结合结构域与细胞表面受体ACE2全长蛋白（以下简称ACE2）的复合物冷冻电镜结构，揭开了新冠病毒入侵人体细胞的神秘面纱。研究发现，新冠病毒感染人体细胞的关键在于冠状病毒的S蛋白与人体ACE2的结合。准确地说，是S蛋白“劫持”了原本是控制血压的ACE2，通过与它的结合入侵人体。一个人体细胞的蛋白，怎么会与病毒发生联系？西湖大学特聘研究员陶亮用了一个形象的比喻：“如果把人体想象成一间房屋，把新冠病毒想象成强盗，那么，ACE2就是这间房屋的‘门把手’；S蛋白抓住了它，病毒从而长驱直入闯进人体细胞。”虽然S蛋白和ACE2是敌我双方接触的最前线，但在此次疫情暴发前，科学家们从未看清ACE2的全貌及ACE2与新冠病毒S蛋白的相互作用。两天前，周强实验室在世界范围内率先报道了ACE2的高分辨三维空间结构，这一次，他们进一步解析出ACE2与新冠病毒S蛋白受体结合结构域的复合物结构。

近日，南科大“人流大数据和AI驱动的新型冠状病毒（COVID-19）传播建模预测和模拟推演平台”内测版本正式推出（下简称“推演平台”）。该平台可实现在城市尺度上，基于人流移动的新型冠状病毒传播感染情况的细粒度预测和模拟，为有关部门制定不同的隔离和公共防疫政策（如封闭特定城市区域或道路）提供参考。新型冠状病毒的感染传播与人流移动存在密不可分的关联。现阶段的多数研究只停留在简单的相关性分析以及基于全国地图的数据可视化阶段，缺乏在城市尺度上、针对人流移动的细粒度深度分析，更缺乏基于人流移动的传播模拟推演模型以及潜在感染源和风险区域的挖掘模型。随着复工潮的来临，战“疫”面临新的挑战。南方科技大学科研部、工学院、计算机科学与工程系（下简称“计算机系”）和南方科技大学-东京大学超智慧城市联合研究中心紧急组织科研力量，成立“新型冠状病毒传播建模预测项目组”，由计算机系副教授宋轩担任负责人，迅速启动针对新型冠状病毒传播感染的“大数据分析和AI建模推演平台”研发工作。该平台是一个针对新型冠状病毒传播的大数据分析和AI建模平台（如图1），其中预测和模拟推演模型完全由数据驱动，需要使用人流大数据进行训练和优化。数据拥有单位只要将人流大数据输入平台，平台即可以自动完成模型迭代训练，并输出相关的预测和模拟推演的可视化结果。其预测和模拟推演的精度由模型训练数据的质量、精细度和覆盖度决定。平台后续期待更多单位（如GPS轨迹数据、CDR数据等人流大数据拥有单位）参与进来，共同完善该平台。推演平台通过整合、处理和分析各类多模态人流移动和出行大数据，结合新一代的人工智能技术，完成对新型冠状病毒的传播和感染人群细粒度建模，从而实现在城市区域内细粒度预测、模拟和动态推演传播感染情况。平台可实现的基本功能主要有以下几个方面：一是建立新型冠状病毒和人流移动的映射模型，包括传染概率确定/潜伏期分析/传染代数分析等；二是分析隐藏病患，由于疾病传播为链式，可以根据缺失轨迹链反推出尚未确诊的疑似病患；三是分析风险人群，可根据病患轨迹寻找可能有接触的风险人群，提前预警；四是挖掘潜在病原地，分析病人间的轨迹交叉点确认潜在的未知病原地（如图3）。在以上功能基础上，平台可以实现设定不同的公共防疫政策（如封闭城市内的高风险感染区域），在城市尺度上，动态推演和模拟在这些政策下的城市传播感染情况，从而帮助相关部门制定更为高效的隔离和公共防疫政策（如图4）。

在研究中发现，21%的新冠病毒感染者在住院期间出现了腹泻症状，大大高于原先报道中的3%。同时，还发现很多新冠病毒感染患者有血便的症状。这些结果均支持了新冠病毒经由消化道的传播机制。更为重要的是，研究发现，腹泻症状和新冠感染重症、呼吸机的使用以及ICU病房的使用也有显著的相关。这些排除了混杂因素的结论显示：新冠感染的胃肠症状可用于预测新冠感染病人是否会发展成严重的呼吸障碍，有助于为病人设计更加合理的治疗方案。该研究结果对于医疗资源的合理使用也具有重要意义。

2019年底湖北省武汉市的新型冠状病毒肺炎（简称“新冠肺炎”）疫情暴发以来，各高校科研院所除了源源不断派出医疗队以及进行医学类科研项目外,也纷纷在各自学术领域攻坚拔寨，以期尽快将研究成果转化为战“疫”力量。我校大数据与智能决策研究中心郭崇慧教授研究团队凭借自身优势，利用大数据手段，第一时间对新型冠状病毒肺炎疫情情况进行了分析研究，希望助力辽宁地区打赢此次疫情防控阻击战。郭崇慧教授研究团队首先基于辽宁省2020年1月22日至2月20日期间公开报导的121例新型冠状病毒肺炎（COVID-19）官方报导的实际数据，通过对每日新增及累计确诊患者数目、患者性别年龄分布、患者武汉旅行史和接触史分析、患者家族聚集性网络分析、病毒潜伏期和患者由暴露到患病的转移情况进行了疫情统计分析，以期为辽宁省积极应对疫情提供依据和参考。截至2020年2月20日24时，根据辽宁省卫生健康委员会公布的数据显示，辽宁省累计报告新型冠状病毒肺炎确诊病例121例，治愈出院61例，死亡1例。121例确诊病例中，沈阳市28例、大连市19例、鞍山市4例、本溪市3例、丹东市7例、锦州市12例、营口市1例、阜新市8例、辽阳市3例、铁岭市7例、朝阳市6例、盘锦市11例、葫芦岛市12例。辽宁省新型冠状病毒肺炎疫情分布如下图1所示。1 确诊病例时间序列分析自1月22日至2月20日24时期间，辽宁省每日增加及累计确诊患者数量如下图2-图4所示。由图可知，辽宁省每日新增确诊患者数量在1月31日达到峰值，随后整体呈现下降趋势，由于每日新增患者数量较31日下降，累计确诊患者数量走势图逐渐趋于平缓，从图3可以看出目前全省新增确诊患者数量呈现减少趋势，截至2月20日已连续四天无新增确诊患者。该现象表明自新型冠状病毒爆发以来，辽宁省采取的阻断交通、隔离、加强提高居民意识等积极防控手段取得了良好的成效。2确诊病例性别及年龄分布根据辽宁省各地区卫健委公布的患者信息，统计得到患者性别和年龄数据。其中，性别数据中沈阳市2例病例无相关信息；年龄数据中沈阳市2例、朝阳市1例、盘锦市5例无相关信息，剔除缺失数据得到下图5-图7统计结果。在辽宁省确诊病例中，男性整体占比54%，女性占比46%，男性比例偏高。从各地区来看，沈阳、大连、锦州、葫芦岛患者数目居于省前四名，在这四个地区中，沈阳、大连、葫芦岛男性比例大于女性，锦州男女比例相同，男性患者较多可能由于其活动范围广所致。同时，沈阳、大连、锦州、葫芦岛等大城市人员流动性较大，有较大的感染风险，是确诊患者数量相对较多的一个原因。患者年龄基本呈正态分布。其中，21岁-60岁区间患者数目占比78.2%，该部分患者活动能力较强，有强烈的社交需求，外出务工、求学或旅游等活动均增加了感染风险。患者人数在31岁-40岁区间最多，是感染的重点人群，此年龄范围居民建议着重加强防护。 3 确诊病例武汉旅行史及接触史分析根据患者是否有武汉（湖北）旅行史和确诊病例（或武汉人员）接触史，将患者分为四类：有武汉旅行史（无接触史）、无武汉旅行史（无接触史）、有确诊患者接触史（有旅行史）和无武汉旅行史有接触史，统计得到相关数据。对于已公布但未详细说明是否有武汉（湖北）旅行史的患者将其认定为无武汉旅行史人员，剔除沈阳市未披露信息的病例28，统计得到14地区确诊病例分类。 目前，121名确诊患者中120名披露了相关信息，确诊患者出行方式涉及私家车、火车、出租车、飞机、摆渡车。其中55名存在武汉旅行史，65名存在接触史。下面分别分析有武汉旅行史和有接触史的确诊患者与当前各地区确诊人数的关系，建立线性回归方程，计算相关系数从而分析相关性，用于指导实践。 图9（a）拟合直线方程为y = 1.7386x + 1.6169，x为各地区确诊人员中有武汉旅行史人数，y为各地区当前确诊人数，相关系数为0.8587，二者呈现相关性，说明有武汉旅行史是影响患者患病的一个因素。图中数据显示大连市当前确诊人数与有武汉市旅行史人数比值最大，说明大连市对排查有无武汉返乡或接触人员采取了较大的力度并使患者及时得到医治。图9（b）拟合直线方程为y = 1.6737x + 0.8007，x为各地区确诊人员中有接触史的人数，y为各地区当前确诊人数，皮尔逊相关系数为0.9099，二者呈现较高相关性。结果表明有接触史的人更容易患病，官方报告的病例中确诊患者多倾向于其他已确诊患者的朋友、亲属等与其有密切接触的人，与统计结果相一致。因此，分析结果表明：人群聚集、与他人接触会增加患病的风险，居家隔离可以降低风险。4 确诊人员场所聚集性及家族聚集性网络分析截至2月20日，辽宁省已成立沈阳、大连、锦州三个省集中救治中心，分别依托于沈阳市第六人民医院、大连市第六人民医院和锦州市传染病院，其中，沈阳救治中心覆盖沈阳、鞍山、抚顺、本溪、阜新、辽阳、铁岭、盘锦等8市；大连救治中心覆盖大连、丹东、营口等3市；锦州救治中心覆盖锦州、朝阳、葫芦岛等3市。分析已确诊患者之间的亲属或朋友关系、患者在医院的就诊情况以及患者在医院间的转院情况得到如下图10所示的网络图。图10中节点分别表示患者（红色）和医院（蓝色）。医院间的连接关系表示患者的转院情况，患者与医院间的指向关系表示患者的就诊情况，患者之间的连接关系表示亲属或朋友关系。图中节点大小与医院接诊人数或与确诊患者有亲属（朋友）关系的人数成正比。医院治疗患者人数（度）=医院接诊人数+转至此医院的患者人数，患者的度=与该患者有关的确诊人数（亲属或朋友）+就诊医院数目。医院间可能存在多个患者转院，两医院间边的粗细与转院的患者数目成正比，根据转移的患者数量将权重设定为相应的数值，其余权重默认为1。在患者转院关系中，依据国家提出的“四集中”工作原则，患者在本地确诊后多转院至省集中救治中心治疗。依据官方公布的数据可以明确知道患者在地区内部的转院情况以及各地区转移至省集中救治中心的患者数目，但是无法建立具体病例及其就诊医院与省集中救治中心的转院关系。因此，图10建立的聚集性网络时对各地区医院向省集中救治中心转移患者的情况不做分析。图10聚集性网络分析结果表明：在本地的确诊患者救治中，鞍山市“台安县恩良医院”和“鞍山市传染病医院”间患者转院次数最多，对应图中边最粗；由图中确诊患者间连接关系可以看出此次传染病存在明显的聚集特点，多地区确诊患者之间多存在亲属或朋友关系，其中，鞍山市和盘锦市的确诊患者具有亲属关系，出现跨地区感染的情况，具体为鞍山市病例2、病例3为夫妻关系，盘锦市病例9、病例10为夫妻关系且为鞍山市病例2、3的儿子儿媳，盘锦市病例10为病例9、10的儿子。除上述在辽宁省内跨地区感染的情况外，其余均为地区内部感染，说明政府在患者确诊后其密切接触人员及时隔离和交通管控等方面取得了很好的效果。从图10中分别抽取出沈阳市、大连市的数据，得到图11沈阳市、大连市确诊患者聚集性网络分析图。其中，大连市确诊病例3、4、5、6、8、9、10、11、18病例信息显示收治于“某定点医院”。根据“四集中”工作原则，省集中救治大连中心覆盖范围的患者转院至大连市第六医院集中救治，因此，数据分析时将大连市收治于“某定点医院”的患者确定为大连市第六人民医院就诊患者。沈阳市和大连市是辽宁省规模较大的地区，确诊患者人数居于全省第一、二名。图11分析结果显示，沈阳市沈阳第六人民医院首次收治患者数目最多，其次为中国医科大学附属第一医院，患者就诊后共发生三次转院；确诊患者中具有亲属（或朋友）关系的病例为：确诊病例6、7、8，确诊病例18、19、20，确诊病例4、5、9，确诊病例16、17，确诊病例24、15。大连市第六人民医院收治患者数目最多，其次为大连医科大学附属第一医院，确诊患者中具有亲属（或朋友）关系的病例为：确诊病例3、5、8，确诊病例6、9、10、12，确诊病例7、11，确诊病例17、18、19。沈阳市和大连市新冠肺炎的传播均表现出家族聚集性的特点，印证了其有人传人的特性，这提示我们疫情期间减少聚集，一旦家庭成员或所接触人员发生病情，自身应及时隔离，提高防范意识。在提升患者治愈水平及有效管控疫情上，除去转院至省集中救治中心的患者，我们分析各地区医院接诊患者人数，得到图12所示结果。图12分析结果表明沈阳市第六人民医院、盘锦市传染病医院和大连市第六人民医院收治患者人数最多，其次为中国医科大学附属第一医院、葫芦岛市中心医院和大连医科大学附属第一医院，沈阳市和大连市收治患者数量整体较多。在资源调配上，除了将资源分配至省集中救治中心外，还需关注各地区患者确诊及其初步治疗的医院，做到资源有效配置。 5 确诊病例潜伏期分布病毒潜伏期是指从病原体侵入人体到最初出现临床症状的一段时期。根据国家公布的信息显示，新型冠状病毒的潜伏期为14天。随着新型冠状病毒有潜伏期感染、无症状感染等情况，我们难以准确得到新型冠状病毒的潜伏期。本文假定将患者到达武汉（或返程）时间、与有武汉旅行史人员接触时间、与所接触确诊患者的首次接触时间确诊时间均定义为“病原体侵入人体的时间”，取三者最早者，应用该时间多存在误差；将患者发病时间确定为出现临床症状的时间，二者之间的时间间隔定为病毒潜伏期。同时去除潜伏期大于14天及无相关信息披露的患者，得到86例患者数据，分析结果如表1和图13、图14所示。 辽宁省有数据可查的86例确诊患者中，病毒潜伏期均值为7.767天，潜伏期大于等于8天的患者人数为48人，占比55.8%。患者出临床反映的时间是确定的，但是感染病毒的时间是不确定的，用患者到达武汉（或返程）时间、与有武汉旅行史人员接触时间、与所接触确诊患者的首次接触时间确诊时间定义为感染时间会使统计的潜伏期大于实际潜伏期，使得分析结果偏大。 图14为患者1月9日至2月20日期间转入转出人数分布，转入对应患者出现临床症状，转出对应于暴露，即患者到达武汉、与有武汉旅行史人员接触或与确诊患者首次接触的时间。图14数据表明在1月25日前有临床症状患者占比低于暴露患者，之后这些潜伏期人员逐渐出现临床症状，疾病爆发，确诊人员数目逐渐增加。若及时采取有效的手段控制疫情传播，则1月27日之后几乎不再有人员处于潜伏期，这时前期潜伏期患者逐渐发病，这批确诊患者若同时采取有效的医疗手段得到治疗，则疫情传播会逐渐被控制。 图15为截至2月20日确诊患者由暴露到患病人数转移网络分析图，图中节点为日期，节点大小与当日暴露和有临床症状的患者之和成正比，节点间指向关系为患者由暴露转移到患病的时间间隔，图15结果显示1月19日至1月24日期间人数最多，暴露和患病人数之和随时间呈现先增加后减少的趋势。辽宁省新型冠状病毒肺炎自2月17日以来，已连续四天无新增确诊患者，疫情形势出现积极变化，防控工作取得积极成效。自疫情爆发以来，全省社会经济活动停滞，连续四天无新增确诊患者的态势为尽快恢复辽宁省社会经济秩序提供了支持。只想着为抗“疫”阻击战贡献力量，郭崇慧教授说，这是关于辽宁省疫情的最新数据描述性分析结果，希冀会对相关部门决策起支持作用！我们后续预测性分析和指导性分析还会持续研究！