我國突發公共衛生事件科技應急支撐體系建設

李明穗，王卓然，武樂，蔣慧莉，楊俊濤，劉德培

（中國醫學科學院北京協和醫學院，北京100730）

一、前言

突發公共衛生事件指突然發生，造成或者可能造成社會公眾健康嚴重損害的重大傳染病疫情、群體性不明原因疾病、重大食物和職業中毒以及其他嚴重影響公眾健康的事件[1]。進入新世紀以來，以呼吸道病毒為主的新發突發傳染病頻繁暴發，如2003年的嚴重急性呼吸綜合征（SARS）、2009年的甲型H1N1流感、2014年的埃博拉疫情、2015年的寨卡疫情等。2019年末暴發的新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情被世界衛生組織（WHO）定義為國際關注的突發公共衛生事件，是對世界經濟發展和社會穩定的嚴峻考驗，也是對我國突發公共衛生事件防控體系的一次大考。

我國歷經數次重大突發公共衛生事件，基本形成了涵蓋臨床救治、病毒溯源、動物模型構建、藥物疫苗和檢測技術產品研發等方面的多機構協作、多方力量整合的突發公共衛生事件科技應急支撐體系。然而，我國在基礎研究領域、源頭技術方面積累不足，生物安全關鍵核心技術產品、醫療器械的國產化率較低[2]。藥物創新能力及產業發展與國際先進水平尚有差距，藥物研發設備和原材料嚴重依賴進口；醫藥研發投資大、風險高、周期長，單個研發機構或企業承擔難度較大 [3]。我國應對突發公共衛生事件相關的藥物疫苗研發能力、診斷試劑生產能力、防護裝備儲備能力、醫療器械供應能力還需要進一步提升[4]。與美國相比，我國數據資源中心、生物安全實驗室等科研基礎設施建設的差距和短板凸顯[5]。為強化公共衛生體系的科技支撐，提升應對公共衛生安全的能力，我國需要著力破解公共衛生領域科技人才難題，不斷探索完善科技人才培養機制；加強醫學科學基礎研究，探索疾病病因、發病機制、診斷及治療機理研究，促進源頭創新[6]；摸清公共衛生事件科技應對能力，從基礎性生物實驗技術、高等級生物安全實驗室防護設施、重要醫療救治和檢測設備等方面找準“卡脖子”環節，確定科研主攻方向；重視研發快速反應技術平臺和生物資源信息共享平臺[7]。

二、我國突發公共衛生事件科技應急支撐體系的建設現狀

（一）科研基地平臺布局逐步完善

截至2020年8月，我國已建成各類生物技術基地平臺986家，包括生物醫學領域國家重點實驗室74家（有5家屬于多單位跨省共建）、省部共建國家重點實驗室31家、以企業為主體建設的國家重點實驗室31家、以醫院為主體建設的各類國家臨床醫學研究中心50家[8]，針對常見多發病、重大慢性病、傳染病預防控制與診治、新藥研究及中醫藥等方向進行了全面部署。建成亞洲最大的藥物化合物庫，優化建設國家人類疾病動物模型資源庫等衛生健康領域的國家科技資源共享平臺。

在COVID-19疫情中，依托傳染病專項支持的“重大傳染病應急處置檢測技術平臺”“傳染病監測技術平臺”，在5天內確認新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）為此次不明原因肺炎病原體，分離出SARS-CoV-2毒株并拼接出病毒全基因組序列，得到WHO“用創紀錄短的時間甄別出病原體”的高度評價。依托國家人類疾病動物模型資源庫，在全球率先建立COVID-19的小鼠、恒河猴、食蟹猴模型，被指定為國家疫苗藥物評價平臺；對首批8個疫苗中的7個進行評價，對上百種藥物進行篩選和評價，為疫苗藥物研發提供了有力支撐。

（二）大數據技術充分助力疫情監測和科研攻關

為開展COVID-19疫情防控監測，在國務院應對新冠肺炎疫情聯防聯控工作機制領導下，專門設立大數據專題組；科研攻關組成立信息化專班，綜合全國確診患者數、疑似病例、密切接觸者、外來流入人口、地理空間、遙感監測等由多個部委提供的數據，開展病毒溯源、傳播鏈分析、疫情監測和風險評估[9]。為統一各地健康信息碼，全國一體化政務服務平臺推出“防疫健康碼”，累計申領近9億人次，使用次數超過400億人次[10]。

為促進科研攻關和成果共享，科學技術部、國家衛生健康委員會聯合中華醫學會，建立防控COVID-19科研成果的專業性交流平臺，集成共享COVID-19科研應急攻關項目的科研成果、研究論文、實驗數據、臨床病例、重要進展等[11]。國家人口健康科學數據中心及時發布“新型冠狀病毒肺炎術語集”，構建了“新型冠狀病毒肺炎數據共享系統”，提供科學數據、研究文獻、疫情報告、防疫指南、防護知識等信息服務。為促進SARS-CoV-2基因組數據共享應用，國家生物信息中心（CNCB）、國家基因組科學數據中心（NGDC）及時開發并維護2019新型冠狀病毒信息庫（2019nCoVR），整合來自全球共享流感病毒數據庫（GISAID）、美國生物技術信息中心（NCBI）、深圳（國家）基因庫（CNGB）、國家微生物科學數據中心（NMDC）、CNCB、NGDC等機構公開發布的SARS-CoV-2核苷酸和蛋白質序列數據等信息。NMDC建立了全球冠狀病毒組學數據共享與分析系統，與國家病原微生物資源庫（NPRC）等單位聯合建設“新型冠狀病毒國家科技資源服務系統”，有力支撐了我國乃至全球冠狀病毒數據匯集和共享分析[8]。

（三）公共衛生科技投入逐步加大

我國突發公共衛生事件科研經費，主要來源于國家自然科學基金，科學技術部國家科技重大專項、國家重點研發計劃。國家自然科學基金委員會（NSFC）于2009年啟動“非常規突發事件應急管理研究”重大研究計劃共資助項目120余項，總經費達1.2億元[12]。截至2020年，“重大新藥創制”國家科技重大專項累計支持3000多個課題，中央財政投入達233億元[13]。截至2018年，“艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染性疾病防治”專項投入28 億元，用于支持170項突發急性傳染病防控相關項目研究[14]。2020年，NSFC資助44個公共衛生領域項目立項，資助總金額為1795萬元；陸續發布SARS-CoV-2相關的專項項目指南和長期計劃（見表1），加強COVID-19方向的研究和應對力度[15~18]。

表1 NSFC發布的COVID-19相關專項指南情況

（四）科研成果應用有效轉化

我國主動應對急性傳染病、慢性重大疾病以及公共衛生、健康促進等健康需求，積極促進科技成果轉化。艾滋病病毒核酸篩查試劑實現國產，人類免疫缺陷病毒（HIV）檢測窗口期由28天縮短到11天；“血站核酸篩查”于2016年正式成為國家政策并覆蓋全國。新型疫苗、免疫治療等前沿技術研究進展顯著。截至2019年7月，“重大新藥創制”國家科技重大專項累計139個品種獲得新藥證書，其中1類新藥44個[19]。截至2018年，累計超過280個通用名藥物通過歐美通用名藥物注冊，29個專項支持品種在歐美發達國家獲批上市，23個制劑品種以及4個疫苗產品通過WHO預認證[20]?；贑ortellis數據庫和國家藥品監督管理局網站數據，2020年我國研發上市43種藥物和疫苗產品，58項COVID-19檢測器械和診斷試劑。

（2）技術人員知識老化我國一些基層的獸醫工作者，很多沒有經過專業學校系統培訓。而從畜牧專業學校畢業的人員，多數在縣級和較大的鄉鎮工作，由于缺乏進修和技術更新，知識嚴重老化。目前，鄉鎮防疫技術力量薄弱，很難承擔繁重的疫病防治工作任務，堵、防、檢、控等綜合措施的落實，缺乏應有的人員和技術支撐。

三、 我國突發公共衛生事件科技應急支撐體系建設存在的差距和短板

（一）公共衛生科技支撐原始創新能力有待增強

1.藥物和疫苗研發能力

我國生物制藥企業、科研院所關于突發公共衛生事件的藥物和疫苗研發能力逐步增強，然而在基礎創新、中試及產業化、產品研發總量方面與歐美發達國家相比仍有差距。基于Cortellis數據庫，截至2021年9月，美國、歐盟、中國參與研發重大傳染?。òㄊ笠?、霍亂、SARS、流感、寨卡、埃博拉、脊髓灰質炎病毒感染、COVID-19）相關藥物和疫苗的產品數分別為1102項、517項、437項；其中三方參與研發COVID-19病毒感染相關藥物和疫苗的產品數分別為739項、365項、248項（見圖1）。新藥和疫苗研發資金需求大、研發周期長，如單項抗體藥物研發經費需要2億美元，在醫藥研發難度較大的情況下甚至可達5億美元，單個科研院所或生物制藥企業獨立承擔的難度較大[3]。

圖1 美國、歐盟、中國的藥物疫苗產品參與研發數量（基于cortellis數據庫，截至2021年9月）

2.檢測器械和診斷試劑研發能力

高性能檢測產品和醫療器械等防控產品是應對突發公共衛生事件的重要科技支撐，然而我國公共衛生相關的檢測器械和診斷試劑仍較多依賴進口，原理性創新尤為不足。基于國家藥品監督管理局、美國食品藥品監督管理局（FDA）網站數據，近五年來我國研發重大傳染病（見圖2，包括COVID-19、流感、寨卡等）相關檢測器械和病原診斷試劑的產品數為70項，美國對應為291項；2020年，我國COVID-19相關上市檢測器械和診斷試劑的產品數為58項，美國對應為274項。由此可見，我國相關上市檢測器械和診斷試劑的研發投入和產業規模仍需進一步擴大；涉及抗病毒藥物、疫苗、抗體、器械設備等研發的交叉學科領域布局仍需完善，針對未知傳染病的前瞻性、實用性探索研究有待加強。

圖2 中國、美國突發公共衛生事件涉及的檢測器械和診斷試劑上市數量（2016—2020年）

（二）公共衛生科技資源基地平臺建設有待加強

1.公共衛生資源平臺建設

我國公共衛生領域的國家重點實驗室體系建設亟需完善。國家生物醫學數據存儲、管理與共享平臺，菌毒種、細胞株、實驗動物、文獻資源、人群隊列等國家級高水平生物樣本資源平臺建設有待加強[21]；生物醫藥技術和資源共享方面的國際依存度偏高，仍存在受制于人的情況。數據庫、樣本庫、生物資源庫等研究資源的匯交標準和共享機制有待健全，龐大的資源優勢尚未轉變為公共衛生科技產出優勢[21]。

2.高等級生物安全實驗室建設

我國高等級生物安全實驗室缺乏合理布局，數量也低于美國等發達國家。截至2020年，我國通過科學技術部建設審查的三級生物安全實驗室有81家[5]，真正投入使用的只有十多家；從地域上看集中分布在北京、廣州、上海、武漢等城市，從行業上看主要分布在海關、檢驗檢疫、疾控中心等方面。美國幾乎所有高水平大學醫學院、醫院都配備了三級生物安全實驗室，2011年美國即已建成1495 個三級生物安全實驗室；截至2017年12月，全球23個國家已建成和在建的四級生物安全實驗室共有54個，其中美國、英國、中國的數量分別為12個、5個、3個[22]。

（三）公共衛生科技應急支撐體系有待健全

1.公共衛生科技研究總體投入

我國公共衛生科研經費主要來源于以基礎研究為主的國家自然科學基金、以醫學方式列項的國家重點研發計劃和國家科技重大專項，缺乏專門的醫學科學基金，制約了我國突發公共衛生事件科技支撐能力；公共衛生科研經費投入總量相較以美國為代表的發達國家仍有差距。2018財年，美國國立衛生研究院（NIH）統攝的生命科學領域經費總量達363億美元[23]，基于NIH RePORTER在公共衛生領域投入資金約181億美元。基于NSFC的資助數據，2018年我國中央政府在生命科學領域投入研究經費約為130億元，政府屬科研機構支出研究經費約為2691.7億元[24]。

2.國家級機構統籌開展突發公共衛生事件研究的能力

居于醫學科技前沿的國家主要依托國家級醫學研究機構，如NIH、法國國家健康與醫學研究院（INSERM）、英國醫學研究理事會（MRC）、英國國家健康研究所（NIHR）等，統籌分配國家醫學健康領域的研究經費，引領包括突發公共衛生事件科技應急研究在內的國家醫學科技研究。相比之下，我國國家級醫學研究機構的引領作用有待充分發揮。

3.公共衛生領域專業人才

我國公共衛生體系建設相關專業人才儲備不足。在全國衛生人員中，疾控機構的衛生人員2009年的占比為2.53%，2020 年的占比為1.53%，呈持續下降趨勢[25]。與此同時，我國從事疫苗、抗病毒藥物、檢測產品、醫療器械研發的專業人才相對匱乏，尤其是具備多學科知識基礎、傳染病流行理論和豐富國際視野及實踐經驗的復合型高層次人才。

四、強化我國突發公共衛生科技應急支撐體系的建議

（一）開展關鍵核心技術攻關，有效發揮科技支撐保障作用

強化基礎醫學研究能力。結合人工智能和大數據等新技術，以臨床應用需求為牽引，開展新發突發公共衛生事件病毒溯源、傳播途徑、致病機理和危害致命性研究，建立具有國際領先水平的病原體組合篩查技術體系和預警溯源技術體系，全面提高突發公共衛生事件應急處置能力。

提升原創性醫藥產品和診斷器械的研發能力與響應速度。從國家戰略層面統籌部署突發公共衛生事件藥物和疫苗產品研發，加快推動疫苗的臨床試驗和上市使用，提高藥物疫苗產品研發上市總量。加強高端醫療器械與檢測試劑的研發能力、共性關鍵技術研究與技術標準體系建設，提高關鍵原材料、高端醫療設備、檢測試劑的國產化率。建立應急藥物、疫苗、醫療器械產品儲備制度，探索建立有效治療藥物、疫苗產品、醫療器械緊急使用授權管理制度。

強化高校、醫療機構、科技企業的緊密合作，建立高校、科研單位、醫療機構圍繞重大攻關任務的合作體系。為激發生物科技企業創新活力，建議相關部門聯動給予政策傾斜，合理拓寬企業融資渠道，建立企業應用基礎醫學研究成果的產業轉化機制[26]。

（二）完善公共衛生科技資源基地平臺建設，增強科技自主保障支撐能力

強化國家生物資源樣本中心建設。加強菌毒種、細胞株、藥用資源、實驗動物、生物樣本與人類遺傳資源等國家級生物樣本資源中心建設，成立大型隊列項目和罕見病患者庫，完善各類資源平臺的匯交標準和共享機制，促進有限資源的科學合理利用。

建設具有自我支撐能力的高質量數據管理和信息共享平臺。借鑒NCBI、美國國家醫學圖書館（PubMed）、歐洲生物信息研究所（EBI）等機構的成功運行經驗，建設國際一流的國家醫學圖書館、本土化的全球生物醫學文獻檢索系統和國家臨床數據中心[21]，推動實現生物醫學、圖書資料、科研文獻、醫學專利、臨床試驗數據等信息的高質量共享共用[7]。

完善高等級生物安全實驗室和國家級實驗室布局。根據區域人口密度、病原檢測和科研需求，合理增設區域化的固定式三級、四級生物安全實驗室，輔以小型移動式三級、四級生物安全實驗室，滿足突發公共衛生事件應急需求。強化公共衛生領域國家重點實驗室建設，充分發揮國家醫學中心、國家臨床醫學研究中心的行業引領作用。

（三）健全公共衛生支撐保障體系，增強應對突發公共衛生事件的綜合能力

加強公共衛生科技人才儲備。改善公共衛生和臨床醫學人才評價體系，打破唯論文和影響因子的評估方法。鼓勵科研合作，淡化第一作者、通訊作者身份認定。完善人才選拔聘用、培養儲備和激勵制度，多方吸引具有國際視野的高水平復合型公共衛生人才。建立國家和地方應急響應隊伍，開展經常性應急防控演練。

充分發揮國家醫學科學院的統籌引領作用。結合醫學健康領域國家實驗室建設，建立真正的國家醫學科學院[21]，借鑒NIH、INSERM、MRC等機構經驗，充分發揮統籌醫學科技創新資源、引領醫學科技創新的作用。面向居民生命健康，圍繞醫學科技創新重大戰略和突發公共衛生事件防控需求開展持續的科研攻關。整合優勢科技資源和科研力量，統籌實施人口健康和生物安全領域科研布局，加強基礎性、前沿性、公益性衛生健康科技創新領域研究。

合理增加公共衛生領域科技投入。建議在現有五大科技計劃（專項、基金）之外，成立專門的醫學研究基金，獨立管理衛生健康領域的科技資源布局[21]。持續穩定支持生命科學領域的基礎研究和醫療健康關鍵核心技術攻關，盡快加強疫病防控和公共衛生領域的戰略科技力量。