翟愛霞,竇豆,羊正綱,3,張建業,4,漆智,5,閆章才
1. 國家自然科學基金委員會醫學科學部,北京 100085; 2. 哈爾濱醫科大學基礎醫學院,黑龍江 哈爾濱 150081; 3. 浙江大學醫學院附屬第一醫院,浙江 杭州 310003; 4. 廣州醫科大學藥學院,廣東 廣州 511436; 5. 南開大學醫學院,天津 300071
抗生素的出現使許多細菌感染性疾病得到有效控制,病死率大大降低,也導致醫學細菌學研究受到的關注度遠低于醫學病毒學。然而,目前人類仍面臨細菌感染的嚴重威脅,如霍亂、鼠疫、結核等疾病仍在流行,新現和再現傳染病形勢嚴峻,耐藥菌甚至多重耐藥菌不斷出現,細菌感染所致慢性疾病負擔加重等。因此,國家自然科學基金委員會(National Natural Science Foundation of China,NSFC)一直堅決支持感染領域的細菌相關基礎研究,以推動病原細菌相關基礎科學研究的發展,為有效防控和治療細菌感染性疾病奠定基礎。
國家自然科學基金委員會醫學科學部負責的醫學病原微生物與感染(H19代碼)領域主要資助細菌、病毒、寄生蟲和真菌等相關基礎研究,在細菌生物學特點、遺傳變異、生理代謝、組學、致病性、免疫原性、細菌與宿主互作、耐藥性等方面均取得重要進展[1]。本文就近10年NSFC資助的醫學病原微生物與感染領域細菌相關項目的申請、資助及研究特點進行總結和分析,以期為從事病原細菌研究的基礎和臨床工作者提供參考。
NSFC對病原細菌相關領域的研究給予高度重視,研究工作取得了長足進步。統計2009—2018年度NSFC H19代碼下細菌相關項目的申請與批準數量及獲資助率發現,10年來申請項目總數4 078項,獲資助項目728項,資助率為 17.9%。在申請數量方面,2009至2012年度逐年上升,2013年申請數量有所下降,之后逐年增加。2012年獲資助項目數量最多(93項),2013年資助率最高(22.9%),2018年資助率最低(12.2%)(圖1)。資助經費方面,2012年H19代碼下細菌相關項目資助金額最多,為 5 676 萬元(圖2)。

圖12009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關項目的申請、資助數量及資助率
Fig.1TheproposalsandgrantsassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromNSFCduring2009—2018

注: 2015年起, 資助經費分成直接經費與間接經費, 2015—2018年度的經費數量為直接經費, 間接經費約為直接經費的20%。
圖22009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關項目獲得資助金額
Fig.2ThegrantsassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromNSFCduring2009—2018
近10年來,H19代碼下細菌相關面上項目、青年科學基金、地區科學基金、重點項目、杰出青年科學基金、優秀青年科學基金、國際(地區)合作研究項目的申請及資助概況見表1。其中,面上項目、青年科學基金和地區科學基金項目總資助金額分別為 17 516 萬、5 926 萬和 2 216 萬元,平均資助率分別為 17.6%、18.2% 和 19.0%;重點項目5項,分別資助沙門菌(2項)、肺炎克雷伯菌(1項)、志賀菌(1項)和鮑曼不動桿菌(1項)相關研究;杰出青年科學基金和優秀青年科學基金各4項;國際(地區)合作研究項目包括重點國際(地區)合作研究項目和組織間國際(地區)合作研究與交流項目等[2],獲得43項資助。
表12009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域內細菌相關項目各資助類別的申請及資助情況
Tab.1TheproposalsandgrantsassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromNSFCduring2009—2018

資助類別資助金額(萬元)批準數量(項)申請數量(項)資助率面上項目17 516318 1 806 17.6% 青年科學基金5 926283 1 552 18.2% 地區科學基金2 21654 284 19.0% 重點項目1 3665 56 8.9% 杰出青年科學基金1 1404 32 12.5% 優秀青年科學基金4304 47 8.5% 國際(地區)合作研究項目2 288.4543 270 15.9%
表22009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關面上項目的申請及資助情況
Tab.2TheproposalsandgrantsassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromGeneralProgramofNSFCduring2009—2018

年度資助金額(萬元)批準數量(項)申請數量(項)資助率單項資助金額(萬元)2009452168818.2%28.220109343219316.6%29.220111 9603723016.1%53.020122 2593525313.8%64.520132 5743915924.5%66.020142 6483917921.8%67.920151 9413416920.1%57.120161 2402315015.3%53.920171 8363319117.3%55.620181 6723019415.5%55.7
面上項目是NSFC研究項目系列中的主要部分,支持從事基礎研究的科學技術人員在NSFC資助范圍內自主選題,開展創新性的科學研究,以促進各學科均衡、協調和可持續發展[2]。面上項目是NSFC最基本的資助項目類別,其經費額約占科學基金總額的60%。10年來,H19代碼下細菌相關面上項目的申請和資助情況見表2。2013年和2014年批準項目數量最多,均為39項,資助率也最高,分別為 24.5% 和 21.8%。2012年因為申請項目數量多,資助率最低,為 13.8%。資助經費方面,無論是總資助金額還是單項資助金額,2014年最高,為 2 648 萬元(2015年開始,顯示的經費只是直接經費)。
青年科學基金注重青年科學技術人才的培養,支持自主選題,鍛煉獨立主持科研項目的能力,激勵創新性的思維,為基礎研究培育后繼人才[2]。近10年來,H19代碼下細菌相關研究青年科學基金的申請及資助情況見表3。從申請數量看,呈逐年增長的趨勢,2018年最多(230項)。2009年因為申請項目數量少,資助率最高,為 30.0%;近3年,資助率最低(<15%)。單項資助金額總體較平穩,平均為 20.9(5 926/283)萬元。
地區科學基金是NSFC人才項目系列中快速發展的一個項目類型,支持特定地區的部分依托單位的科學技術人員在NSFC資助范圍內開展創新性的科學研究,扶植和培養該地區的科學技術人員,穩定該地區的優秀人才[2]。H19代碼下細菌相關研究地區科學基金的資助數量、金額及資助率詳見表4。由于每年的申請數量和資助數量不多,資助率差異較大,2012年最高(34.6%),2010年最低(12.0%)。資助金額方面,2012年由于資助項目數量最多,資助金額為10年中最高(441萬元);單項資助金額2011年最高,為 52.6 萬元。獲得3項及以上資助的依托單位有7家,分別為南昌大學(7項)、石河子大學(5項)、海南醫學院(5項)、寧夏醫科大學(4項)、貴州醫科大學(4項)、遵義醫學院(4項)和新疆醫科大學(3項)。
表32009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關青年科學基金的申請及資助情況
Tab.3TheproposalsandgrantsassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromYoungScientistsFundofNSFCduring2009—2018

年度資助金額(萬元)批準數量(項)申請數量(項)資助率單項資助金額(萬元)2009310155030.0%20.72010370199420.2%19.520117233315521.3%21.920127833417219.8%23.020138033516721.0%22.920147153114621.2%23.120155913316320.2%17.920164012317513.1%17.420175582820014.0%19.920186723223013.9%21.0
表42009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關地區科學基金的申請及資助情況
Tab.4TheproposalsandgrantsassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromFundforLessDevelopedRegionsofNSFCduring2009—2018

年度資助金額(萬元)批準數量(項)申請數量(項)資助率單項資助金額(萬元)20095021118.2%25.020107532512.0%25.0201126351827.8%52.6201244192634.6%49.0201328062524.0%46.7201428663616.7%47.7201515143112.9%37.8201622563020.0%37.5201723574615.2%33.6201821063616.7%35.0
10年來,獲得資助的H19代碼下細菌相關項目的依托單位共計131家,其中獲得10項及以上的機構有18家,分別是浙江大學、復旦大學、中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院、中國疾病預防控制中心傳染病預防控制所、第三軍醫大學、首都醫科大學、上海交通大學、山東大學、重慶醫科大學、北京大學等,共獲得總資助項目的 56.6%(412/728)(圖3)。浙江大學獲得的資助項目數最多,占總資助項目數的 7.6%(55/728)。這些綜合大學、醫科大學和科研機構的基礎研究設施完善,技術力量雄厚,在細菌研究領域具有一定的優勢。

圖32009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關項目的受資助機構分布情況
Fig.3ThedistributionoffundedagenciesassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromNSFCduring2009—2018
自然界中病原細菌種類繁多,H19代碼下細菌相關項目的細菌種類也很多,圖4總結了2009—2018年以來獲得10項及以上資助的細菌有19種。結核病是由結核分枝桿菌感染引起的慢性傳染病,由于人口流動加快、細菌耐藥等,其發病率在世界各地逐年增加。因此,無論申請數量還是資助數量,結核分枝桿菌研究的項目最多,占獲資助細菌項目的 20.2%(147/728)。金黃色葡萄球菌耐藥性日益嚴重,尤其是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistantStaphylococcusaureus,MRSA)的研究還有很多問題亟待解決,占獲資助細菌項目的 6.9%(50/728)。此外,大腸埃希菌和幽門螺桿菌獲資助項目數分別占獲資助細菌項目的 5.8%(42/728)和 5.5%(40/728)。

圖42009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域不同種類細菌相關項目的資助情況
Fig.4ThedistributionoffundedbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromNSFCduring2009—2018
對2009—2018年度H19代碼下細菌相關項目在12個二級代碼下的資助情況進行統計分析(圖5)。除病毒、寄生蟲及真菌研究領域外,細菌研究在不同領域的差異較大,其中病原細菌、細菌感染與宿主免疫(H1901)數量最多,占總資助數量的 50.1%(365/728),其次是病原微生物變異與耐藥(H1908),占總資助數量的 20.9%(152/728)。病原微生物與感染其他科學問題(H1912)、病原微生物與感染研究與診療新技術(H1911)、醫學病原微生物與感染(H19)、其他病原微生物及感染與宿主免疫(H1905)、性傳播疾病(H1910)、醫院獲得性感染(H1909)、傳染病媒介生物(H1907), 以及病原放線菌、放線菌感染與宿主免疫(H1902)等代碼下也有部分申請和資助。

圖52009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關項目不同申請代碼下的資助情況
Fig.5ThegrantsunderdifferentapplicationcodesassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromNSFCduring2009—2018
統計分析2009—2018年度H19代碼下細菌項目不同研究方向的資助情況(圖6)。細菌相關項目研究方向主要分為細菌基因與功能、細菌蛋白與功能、細菌變異與耐藥、細菌致病機制、細菌感染與宿主免疫、細菌疾病防治、動物模型等。其中,細菌致病機制研究方向資助數量最多,占總資助數量的 33.5%(244/728),主要針對細菌侵襲力和毒力等方面展開研究。隨著抗菌藥物的大量使用,細菌耐藥性越來越嚴重,細菌變異與耐藥一直以來是細菌研究的主要方向,占總資助數量的 23.1%(168/728)。

圖62009—2018年度NSFC醫學病原微生物與感染領域細菌相關項目不同研究方向的資助情況
Fig.6ThegrantsindifferentresearchdirectionsassociatedwithbacteriainthefieldofpathogenandinfectionfromNSFCduring2009—2018
近年來,細菌感染與宿主免疫間相互作用的研究也是熱點(16.2%)。
2019年,NSFC將推出一系列改革措施,開展“鼓勵探索,突出原創;聚焦前沿,獨辟蹊徑;需求牽引,突破瓶頸;共性導向,交叉融通”的新時代科學基金資助導向[2]。NSFC對醫學病原微生物與感染領域細菌相關研究的支持,推動了病原細菌相關基礎科學的發展,而且穩定培養了一批高素質的基礎研究和臨床研究人員。
近10年獲得資助的醫學病原微生物與感染領域細菌相關項目具有以下特點:①NSFC對病原細菌給予了穩定增長的持續資助,獲得了較好的研究成果,學科體系建設得到了完善和增強;②加強對創新拔尖人才的培養,10年來資助杰出青年科學基金和優秀青年科學基金各4項;③國際合作項目和學術交流互動頻繁,但與國際高水平研究還存在不小差距;④無論從申請數量還是資助數量來看,結核分枝桿菌仍是病原細菌研究的熱點,金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌的變異與耐藥機制也是研究的重點;⑤“菌群”“生物膜”主題不僅在國際學術論文發表方面表現強勁,近年的NSFC申請和資助項目數量也大幅增加;⑥不同種類細菌的申請在二級代碼間差異較大,傳統細菌項目多,放線菌、立克次體等病原微生物的項目申報數量較少[3-4]。
當前,新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起,激勵創新引領發展已成為全球共識,新的科學研究范式正在逐漸形成,基礎研究面臨著重要的發展機遇和挑戰,學科交叉融合也更加緊密。相信在NSFC的大力支持下,病原細菌相關研究會取得更快、更好的發展。