驻德国使馆科技处 总第28期 2020年第3期

（新冠疫情专刊）

本期主要内容

　　1.德国研究联合会稳定科学研究的一揽子应急计划

　　2.德国亥姆霍茨联合会的抗新冠病毒研究

　　3.德国研究人员研究对新冠气溶胶传播进行了新研究

　　4.德国两家科研机构使用大科学装置从事新冠病毒研究

　　5.亥姆霍茨传染病研究中心疾病控制和风险评估应用程序可用于第三世界国家新冠疫情监控

　　6.德国夏里特研究发现与新冠疾病严重程度相关的27种蛋白质

　　7.亥姆霍茨联合会的新冠检测与流行病监控研究

　　8.德国联邦政府发布官方新冠警告应用程序

　　9.新冠特异性分子识别测试系统助力新药研制

　　10.德国教研部支持使用数学方法开展新冠研究

　　11.新冠肺晶片助推活性物质的筛选

　　12.三维组织模型在抗击新冠肺炎中的应用

　　13.德国学者谈地塞米松治疗新冠肺炎的作用

　　14.弗劳恩霍夫抗感染研究联盟致力抗新冠研究

　　15.德国将加大对世界卫生组织的支持力度

　　16.“基因盗窃”现象与病毒感染

　　17.无国界的疾病需要无国界的研究

　　18.德国科学家对新冠感染后遗症及长期影响追踪研究

 

德国研究联合会稳定科学研究的一揽子应急计划

　　作为德国最大规模的基础研究促进机构，德国研究联合会（DFG）资助着众多的重大科研项目和尖子科研人才。自今年3月以来，DFG公布了多项措施，帮助受新冠疫情影响的科研项目和研究人员度过难关。DFG除了推迟特殊研究领域（SFB）、精英科研集群等大型科研联合体的年度结算期限和2019年度经费使用报告的递交时间，允许2020年度的经费可跨年度使用，博士生院的培养计划最多延长12个月以外，还推出了一个总额达1.75亿欧元的经济援助一揽子计划。具体措施有：

　　为各类项目注入额外资金。今年4月1日至明年6月30日期间结项的面上项目以及今年6月底至明年6月底结束并无法继续申请资助的重点项目如特殊研究领域（SFB），若出现资金缺口，可按原平均资助额度的80%申请三个月的额外经费。博士生院可为每个项目聘用人员及博士生申请不超过三个月的编制费及奖学金。

　　灵活处理各类额外支出。博士生院项目若因培养期限的延长导致人员经费的额外增加，可从项目的其它科目中调剂，若无经费可供调剂使用，则可在结项时申请不超过三个月的额外人员经费。涉项目聘用人员的额外支出，如取消差旅会议等费用、因缺工产生的时间和人员成本等，可作为项目的直接支出计入项目成本。研究项目总经费若最终因上述额外支出而出现资金缺口，可在结项前向DFG提出追加经费的申请。

　　减轻科研人员在海外的经济负担。受DFG资助、赴海外从事科学研究的人员若因疫情无法如期赴海外、但能在国内开展原定的科研计划，可发放奖学金，但不享受海外津贴，若已在海外租房等，DFG承担不超过三个月的额外支出，最高额度不超过海外津贴。若因海外科研机构关闭而无法从事研究工作，DFG将继续支付不超过3个月的奖学金。若因疫情原因提前终止海外研究计划回国，DFG继续发放不超过三个月的奖学金。若研究计划已经结束，但因航班原因无法如期回国，DFG将延长其奖学金期限，最长不超过三个月。（李国强）

　　参考资料：

　　德国研究联合会（DFG）官网

 

德国亥姆霍茨联合会的抗新冠病毒研究

　　德国亥姆霍茨联合会利用其生物医学领域拥有强大的现代化研究基础设施，在新冠疫苗开发、活性物质研究与筛选等方面正在开展如下科学研究：

　　1.亥姆霍茨感染研究中心（HZI）的研究人员正在加紧对新冠肺炎发病机制的研究，通过筛选来寻找针对新冠病毒的广谱制剂，为此，HZI正在建立相应的临床前感染模型。HZI的研究人员还借助按时间分解的患者样本单细胞RNA序列分析法，研究感染在不同时间点上病毒与宿主间的相互作用。

　　2.德国癌症研究中心（DKFZ）成立了一个有11个部门及工作组参与的科研团队，目标是开发疫苗和诊断方法，研究新冠肺炎的发病机制。

　　3.为了研制抗病毒新药，德国神经退行性疾病中心（DZNE）的科学家正在研究病毒受体ACE2和蛋白酶TMPRSS2，后者可使病毒与细胞膜融合。此外，DZNE还研究现有的市售药物在治疗新冠病毒方面的潜在作用，通过实验室试验对单细胞进行高精度分析。

　　4.针对病毒通过特定受体蛋白进入细胞的特点，尤利希研究中心（JZ）的科研人员正在开发一种分子，该分子专门与同一受体结合，以此防止病毒进入细胞。此外他们还在尝试对另一种病毒蛋白（ORF8）的3D结构进行解码，试验如何能抑制该蛋白。JZ的第三个项目研究的是如何抑制病毒酶（3C样蛋白酶），研究人员已从这种蛋白质上了解到，该病毒需要它才能繁殖。此外，尤利希的超级计算中心与亥姆霍茨旗下其他高斯合作伙伴一起提供计算机资源，借助超级计算机来模拟潜在药物的作用。

　　5.亥姆霍茨联合会旗下马克斯·德尔布吕克分子医学中心（MDC）的研究人员应用单细胞生物学方法，分析肺细胞 - 与萨斯病毒相比 – 是如何在人体细胞的mRNA、病毒RNA层面以及在蛋白层面上对新型冠状病毒的感染做出反应的。MDC的其它科研团队正在研究人体在患新冠肺炎期间会产生哪些抗体，它们是如何阻断ACE2受体，把病毒阻挡在细胞之外的。

　　6.借助德国电子同步加速器研究中心（DESY）的X射线光源PETRA III，一个研究小组发现了几种可能的候选活性物质，这些活性物质也许能与新冠病毒的一种重要蛋白结合，从而构成抗感染药物的基础。科学家们已对5768个含有3893种不同活性物质的样本进行了测试，到目前为止共鉴定出13种与病毒蛋白结合的物质。未来的步骤是，分析这些物质是否能抑制蛋白活性并阻止病毒繁殖。

　　7.亥姆霍茨慕尼黑研究中心（HMGU）的科学家们正在进行临床前研究，以鉴定具有抗病毒和中和特性的生物分子和抗体，以便尽快进入临床研究阶段。他们希望借助基于人工智能工具来预测用于治疗方法的病毒靶标结构。此外，科学家们还在进行呼吸道单细胞图谱的大规模分析，以鉴定特异性细胞的攻击点。

　　8.为优化病毒检测，更快地检测出新冠病毒的感染，亥姆霍兹重离子研究中心（GSI）正在与国际伙伴合作，开发基于纳米孔的高灵敏度传感器，该技术具有检测病毒特异性强、速度快的潜能。另一个研究项目是计划使用这些纳米孔来开发安全性更强的口罩过滤器，提高口罩质量，因为直径为10至20纳米的纳米孔要明显小于新冠病毒，因此可有效防止病毒感染。在临床前研究中，GSI正在与法兰克福和埃尔兰根的两所大学医学院合作，试验低剂量X射线是否能提高治疗新冠肺炎的效率。这种低剂量放射疗法是治疗常规肺炎疾病的传统手段。

　　9.为了开发灭活病毒疫苗，研究人员需要既杀死病毒，但又尽可能不破坏其结构，尤其是对免疫应答至关重要的病毒包膜。为此，亥姆霍茨传染研究中心（HZI）和亥姆霍茨重离子研究中心（GSI）的研究人员使用重离子代替伽马射线来杀死病毒。与常规方法相比，病毒包膜基本上能保持完好无损。目前，开发新疫苗用的灭活病毒正是采用重离子技术生产的。（李国强）

　　参考资料：

　　亥姆霍茨联合会官网，www.helmholtz.de, 29.05.2020

 

德国研究人员研究对新冠气溶胶传播进行了新研究

　　一滴鼻涕会迅速滴到地面，但是新冠病毒很微小，以微小飞沫形式在空气中停留更长时间，在研究新冠感染途径时，科学家越来越多地研究这种气溶胶。

　　1.气溶胶是Covid-19传播的方式之一

　　气溶胶以固体或液体形式悬浮颗粒，其中对新冠来说就是Sars-CoV-2的微粒在空气中的混合物。“我们很确定，气溶胶是Covid-19传播的方式之一，”国际医学气溶胶学会主席格哈登·谢赫（Gerhard Scheuch）在德国金姆登（Gemünden）接受德新社采访说，谢赫说，但是仍然有许多问题悬而未决，例如，在交谈时病毒是如何传播的，另外温度会不会起什么作用，他认为须在对此做很多研究，越来越多的研究确实朝这个方向进行。尚不清楚干燥后的气溶胶有多大感染力。

　　2.研究显示不同的结果

　　根据罗伯特·科赫研究所（RKI）的说法，作为新型冠状病毒的传播主要通过咳嗽和打喷嚏时出现的飞沫传播，并通过对方的粘膜吸收。但小于5微米的液滴核心即气溶胶也可能会传播，虽然目前很难进行最终评估。

　　已经有人研究空气中飞沫和气溶胶的扩散，但是，结果不一致。例如，慕尼黑联邦国防军大学流体力学与空气动力学研究所的克里斯蒂安·凯勒（ChristianKähler）领导的一个团队对歌手就行了唾液传播实验观察，得出的结论是，唱歌时空气只会在嘴前最多运动0.5米，且和吐字时的音量没有关系。研究人员建议站在点燃的蜡烛前，一边讲话一边观察火焰何时开始闪烁，这样每个人自己私下也可以进行这样的测试。

　　3. 房间的高度和通风也会有影响传染

　　科学家塔利布·德布克（Talib Dbouk）和迪米特里斯·德里卡基斯（Dimitris Drikakis）计算出了轻度咳嗽期间飞沫扩散的程度：无风时不超过两米，但风速达到每小时4公里和15公里时唾液飞沫扩散可达到六米，在飞沫扩散过程中尽管液滴的浓度和颗粒大小会减小，但两米的距离可能不够让它消失掉。研究人员分析了一个合唱团内的传染病扩散过程，发现两米传播距离实际上是不够的。但是，凯勒明确指出，除了距离以外，还应注意接触者之间是否遵守卫生规定也非常关键，包括不要握手，不共同接触椅子。

　　影响感染途径的其他方面还包括房间的高度和通风。凯勒建议：“一方面，应在大流行时显著提高空气交换率，另一方面，在理想的室内通风条件下，应从下方地板方向供应空气，并从天花板吸走空气。”

　　在中国武汉，研究人员在诊所进行了关于气溶胶中Sars CoV-2基因的研究。发现在通风的病房中，该病毒数量非常少，而在洗手间中，该数量更高。除了在两个容易出现人满为患的场所外，在新鲜空气畅通的地方无法检测到病毒，凯勒还说户外几乎没有任何危险。人所呼出的约半升的空气会被迅速稀释。如果换了场景，例如在室内有吹铜管乐队的在场而人们靠近并且大声说话，情况将会变得很危险。这重新回到保持距离的问题。

　　4.潜在的病毒在空气中停留时长

　　美国的另一个团队使用激光来测量说话时出现的空气中飞沫的存活时间。这些微粒仅在8-14分钟后在有空气的封闭环境中消失。总之，在密闭环境中正常讲话很可能会导致空气中的病毒传播。专门研究生物吸入学的谢赫认为，气溶胶甚至可以在封闭空间中持续数小时，并且具有传染性。人的一口气呼吸中包含1000个粒子，“这些微粒子在室外是稀释的，但在室内是凝聚的。”

　　5. 即使是医用口罩也不无济于事

　　戴口罩进行口鼻保护应该是对空气飞沫的隐患进行补救，但是，必须知道，所谓的普通口罩几乎无法阻止直径最大为2微米的颗粒，这是凯勒的团队通过实验录像分析得出的结果。这位教授强调说，尽管如此，普通简单的口罩仍将发挥重要作用：“它们提供了流动阻力，它们不会将微粒吹得太远，而是靠近人们自己的跟前。”

　　科学家谢赫甚至走得更远，他认为因为新冠病毒的大小只有0.1到0.14微米左右，所以甚至所谓的医用口罩都无法发挥效用。“它们是用于对付较大的细菌。但是，这样的小颗粒很难过滤。” HEPA（高效率空气微粒子过滤网）可能更合适，但这也仍有待研究。（施显松）

　　参考资料： https://www.focus.de/gesundheit/news/welche-rolle-spielen-aerosole-selbst-ffp-masken-helfen-nicht-die-grosse-corona-unbekannte-laesst-forscher-raetseln_id_12051924.html

 

德国两家科研机构使用大科学装置从事新冠病毒研究

　　德国电子同步加速器研究中心（DESY）消息：该中心拥有的同步辐射源PETRA III这一“超级显微镜”以及低温电子显微镜等能以各种不同的方式检查生物样本，从单分子的结构分析到实时表达活细胞的过程。为满足新冠科研工作的需求，DESY制定了专门的新冠科研用光源“快速通道”。该中心的PETRA III光源设施一直处于待机状态，可随时启动供新冠项目使用。DESY结构系统生物学中心（CSSB）的研究人员正在利用这些大科学装置从事新冠病毒研究，如病毒蛋白的结构表达、采用X射线荧光技术跟踪组织中病毒的传播等。

　　据亥姆霍茨联合会消息，吕贝克大学研究人员借助亥姆霍兹柏林研究中心（HZB）BESSY II同步加速器光源的高强度X射线光，实现了对新冠病毒一种主要蛋白酶三维结构的解码，这种病毒蛋白酶与病毒繁殖有关。基于这一研究成果可以发现病毒蛋白酶活性中心的哪些片段会与细胞对接，由此为药物研发确定特定的攻击点。目前，研究人员正在继续此项研究，用在BESSY II光源上开发的片段筛选方法对不同的分子进行逐个测试，争取筛选出合适药物的最佳成分。（李国强）。

　　参考资料： https://www.helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=21180;sprache=de;seitenid=50730

　　https://www.desy.de/aktuelles/corona_forschung/

　　https://www.helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=21283;sprache=de;seitenid=50730

　　

亥姆霍茨传染病研究中心疾病控制和风险评估应用程序可用于第三世界国家新冠疫情监控

　　亥姆霍茨传染病研究中心（HZI）专为非洲开发的疾病控制和风险评估应用程序（SORMAS）已成功用于第三世界国家传染病爆发的申报监控，现已增加新冠病毒模块，也可用于当前的新冠大流行。更新后的SORMAS系统使得偏远地区也能及早采集新冠患者数据，记录临床信息、实验室检查报告以及密切接触者情况，为尽早治疗创造条件。SORMAS系统还能生成实时数据，在国家和国际层面实现对风险的动态评估。HZI已与罗伯特-科赫研究所联合推出适用于德国公共卫生服务的新冠申报系统（SORMAS-ÖGD-COVID19），供各地卫生局选用。

　　此外，HZI还在引入一款称作为“急性感染前瞻性监控”（PIA）的手机应用软件。借助此软件，关键接触者，尤其是那些患有基础病的免疫低下患者，可定期报告自身的健康状况。通过与普通人群参考值的比较，可及时发现某地是否存在感染灶的特定风险，判断患者病情的发展趋势等。（李国强）

　　参考资料：

　　https://www.helmholtz.de/aktuell/coronavirus-sars-cov-2/forschung/

　　

德国夏里特研究发现与新冠疾病严重程度相关的27种蛋白质

　　柏林夏里特医院和伦敦弗朗西斯·克里克研究所联合研究小组已经鉴定出新冠病患血液中的27种蛋白质。不同严重程度的疾病，反应在血液中是这27种蛋白质不同的含量。这些生物标记物可以在今后预测疾病的进程，从而协助医生针对性采取治疗措施。这些研究报告目前发表在《细胞系统》杂志。 人们对新冠感染的生理反应不同，有些没有症状，有些则可能危及生命。因此迫切需要相关生物学特征可以准确预测疾病发展进程并确定严重程度。由柏林夏里特医院生物化学研究所所长Markus Ralser教授领导的科研小组通过使用最新的分析方法—高通量质谱分析平台（Massenspektrometrie）测定不同蛋白质的含量，甄别与疾病程度相关的大量蛋白质。该平台可以每天对180组样品中蛋白质组——即所有的蛋白质进行进行精确测量。运用该项专门研发的技术，课题组对夏里特医院接诊的不同性别的，不同新冠疾病严重程度的31名病患的血浆进行了研究，最后核实出与之相关的27种蛋白质。然后研究组又在17名新冠病患和15名健康人员中对这些生物标记进行了验证。结果表明，根据世卫组织的标准，这些蛋白质特征准确的反映了疾病的严重程度。 针对该研究的价值意义，Ralser教授表示，一方面是对现在新冠病患可能的病程进行预测，尽可能在早期解救重症倾向的患者；另一方面，这种分析技术对于今后诊断技术很有意义。研究人员将对该项技术进行大范围人群研究，进行此类诊断测试。 在27中蛋白质中，有些与免疫反应没有联系，其中包括了凝血因子和炎症调节剂。其中一些蛋白质在分子水平上对白细胞介素6（与严重新冠疾病相关）发挥作用。这些鉴别出的蛋白质同时可以作为新疗法的合适标靶。 (周顺杰)

　　参考资料：

　　https://www.charite.de/service/pressemitteilung/artikel/detail/laesst_sich_der_verlauf_von_covid_19_anhand_des_blutes_vorhersagen/

　　

亥姆霍茨联合会的新冠检测与流行病监控研究

　　亥姆霍茨传染病研究中心与德国癌症研究中心和图宾根大学自然科学与医学研究所合作开发一种新的血清检测工具，即多重血清检测方法，可用来检测保护性抗体的反应。这些测试旨在生成精准数据，以评估新冠病毒与与其他呼吸道病毒相比在人群中的血清学流行率、免疫应答的持续时间及感染易感性等。

　　亥姆霍茨传染病研究中心还与尤利希研究中心合作，就政府所采取各种抗疫措施对社会产生的影响进行研究，并建立了相应的模型。他们在传统的流行病数学模型基础上增加了新冠病毒的特异性因素，如把住院患者和重症监护患者的数量信息整合到模型中，从而有可能预测不同的疫情发展态势对德国医疗系统的影响，为政策咨询提供科学依据。

　　亥姆霍茨慕尼黑研究中心科研人员正在开发的精准确监控工具能确定新冠感染以及糖尿病、慢性肺病患者并发症的风险因素。借助该工具采集的数据可为政府采取限制性抗疫措施以及疫苗接种策略提供支撑。（李国强)

　　参考资料：

　　www.helmholtz.de/aktuell/coronavirus-sars-cov-2/forschung

　　

德国联邦政府发布官方新冠警告应用程序

　　德国《商报》报道，德国官方的联邦新冠警告应用程序将于6月16日发布。德国新闻社周日在柏林获悉，最后的测试进行得很顺利。因此，该应用程序在周一晚上应该已经可以通过Google和Apple商店下载了。该应用程序旨在更好地识别新冠感染链。旨在确保在为恢复公众生活而放松防控措施时，新冠病毒的传播不会再次急剧增加。

　　拥有合适的智能手机的用户可以自愿决定是否要安装警告应用。该应用程序也可以在安装以后自行停用或卸载。该应用程序使用近场无线蓝牙技术来测量手机用户是否曾在15分钟或更长时间内距离感染者两米距离以内。手机每两分半到五分钟发送一次匿名标识号，程序不会记录用户相遇的位置。如果某个用户新冠检测结果为阳性，并在应用程序中共享了此信息，则其他用户将被告知他们过去曾经靠近感染者。

　　该应用程序的启动原计划于4月底开始。当时联邦政府决定不委托项目团队，而是直接委托软件公司SAP和德国电信企业T-Systems实施。德国联邦总理府部长布劳恩承认该应用程序的开发疏漏，他认为早在10天前就应该决定委托两家公司对新冠应用程序进行技术实施。该应用程序实现了多级数据保护概念。联邦数据保护专员Ulrich Kelber对该应用程序表示赞赏。他指出，“重要的是，在启动该应用程序时，有关数据保护的相关文件，尤其是数据保护影响评估，已经准备就绪。”它们应该从第一天开始就公开，以在人群中建立信任和接受度。数据保护官进一步强调，下一阶段将在发布后开始必要的工作。只有那样，才能有足够的公民自愿参与。

　　经过广泛的测试后，新冠应用程序的开发人员对于在日常生活中通过蓝牙近场通讯进行距离测量也很有信心。位于埃尔兰根的弗劳恩霍夫IIS研究所对德国的具体应用情况进行了测试：坐在饭店里、排队、呆在公共交通工具上，测量了智能手机识别距离的精确度。绿党和左派人士呼吁为该应用提供单独法律依据，以防止未使用该应用的用户在日常生活中受到歧视。（陈南）

　　参考资料：

　　https://www.handelsblatt.com/politik/deutschland/infektionsschutz-offizielle-corona-warn-app-des-bundes-startet-am-dienstag/25914536.html?utm_term=Autofeed&social=tw-hb_hk-li-ne-or-&utm_medium=Social&utm_content=hb_hk&utm_source=Twitter&ticket=ST-3264779-KtYhaCxb9sAgUwW7t3O0-ap4#Echobox=1592140267

　　

新冠特异性分子识别测试系统助力新药研制

　　弗劳恩霍夫官网消息：弗劳恩霍夫界面技术与生物工程研究所（IGB）的研究人员致力于抗新冠特异性分子识别测试系统的开发，重点是对现有已准入药物或至少已进入后期研发阶段药物抗新冠活性物质的筛选。系统，可以分析哪些分子能阻断新冠病毒的对接分子与宿主细胞受体之间的相互作用。此项研究使用的并非活性病毒，而是挑选那些已被准入的分子，用体外测试系统进行实验验证，以此方法可筛选出一系列有前途的分子，加快新冠新药的研发进程。（李国强）

　　参考资料：

　　ISE-CoV-2-Screen – Testsysteme zur Identifizierung spezifischer Anti-Corona-Moleküle, www.igb.fraunhofer.de, 12.06.2020

　　

德国教研部支持使用数学方法开展新冠研究

　　德国教研部网站报道，该国研究者使用数学方法进行新冠研究：利用复杂的算法和模拟：德国数学家正研究病毒的结构、其传播方式和医疗方法以及食品和能源供应的新方法。新冠危机不仅需要医疗上的解决方案，还需要更多科学支持。因此，德国联邦教研部在其他研究领域也主动采取了行动，以促进与当前大流行有关的研究项目，以应对各种挑战。

　　现在，德国教研部正向使用数学方法寻找新冠大流行的复杂相互关系的解决方案的科学家团队提供更多资金：从检测病毒时的数据分析到大流行时期的食品供应等物流概念研究。受资助的研究小组已经成功地研究了相关问题。

　　尽管新冠大流行各方面之间的联系非常复杂，但这项资助的研究主题也是多方面的。它们的范围从特殊显微镜的技术研究到物流概念，以确保在这种危机时期中为社会提供食物：

　　在“ SPAplus”项目中，奥尔登堡大学的一个团队正在开发用于电子显微镜的特殊软件和IT方法。通过现代算法和机器学习，它们成功地获得了精确的测量数据，从而获得了该病毒的高分辨率图像。

　　在另一个名为“ KONSENS”的项目中，开姆尼茨和伊尔默瑙工业大学的研究人员正在与马普复杂技术系统动力学研究所合作，计算病毒传播。他们希望使用专门针对德国境内条件的计算机模拟来预测感染过程。

　　埃尔兰根-纽伦堡大学、亚琛工业大学、凯瑟斯劳滕理工大学和弗劳恩霍夫工业数学研究所的研究网络“ HealthFaCT-Cor”致力于农村地区的医疗服务：优化急诊医生和急诊药房的位置布局，尽量减少延迟和等待时间，并开发软件解决方案。

　　在当前情况下，能源供应尤为重要。曼海姆大学的“ ENets”项目的研究小组正在研究这一问题。使用模型，它研究了将来如何最佳地和安全地控制能源网络。

　　在大流行时期，商品和食品的供应结构具有系统重要性。在“ LEOPLAN”项目中，不伦瑞克工业大学和波恩大学的研究人员正在开发和计算稳健而又精巧的解决方案，以应对疫情期间的粮食危机。

　　联邦教研部在资助重点“创新数学”内为这些项目提供支持。该计划支持在各个领域中使用的数学建模、仿真和优化，目的是将数学研究与应用联系起来并解决将来的任务。上述项目的研究结果对于直接抗议疫情、遏制病毒的传播以及对系统关键基础结构的维护具有重大意义。同时，它们可以被普遍使用：应对各种社会挑战，无论是医疗还是环境灾难。数学模型和模拟可以帮助了解流行病中的病例蔓延，更好地评估病毒检测数据并为农村医疗、能源供应安全和食品物流提供解决方案。作为“创新数学”资助措施的一部分，一些能力突出的研究小组已使其科学项目适应了新冠危机的挑战。为此，科研项目中产生了额外的支出，教研部通过额外的增加资助来弥补，未来半年内将在11个研究机构中共投资42万欧元。（陈南）

　　参考资料：

　　https://www.bmbf.de/de/corona-forschung-mit-mathematischen-methoden-11844.html

　　

新冠肺晶片助推活性物质的筛选

　　弗劳恩霍夫协会消息：在当前新冠肺炎发病机制不明朗，感染过程复杂，再加上缺乏临床研究和动物模型的情况下，新冠新药的研制工作面临巨大挑战。弗劳恩霍夫界面技术与生物工程研究所（IGB）、弗劳恩霍夫实验软件工程研究所（IME）和弗劳恩霍夫细胞治疗和免疫学研究所（IZI）联手与工业伙伴合作，正在共同开发一种“新冠肺晶片”（C19-Lungen-Chip），这是在人肺晶片平台基础上研发的专门针对新冠病毒的肺晶片模型，能模拟新冠肺炎发病机理，分析活性物质的抗病毒有效性，构建感染模型。该研究成果将能为制药企业提供一种筛选有效活性物质的工具。（李国强）

　　参考资料：

　　C19-Lungen-Chip – Arzneimittel-Repurposing mittels eines COVID-19 Infektionsmodells in einer immunkompetenten Lunge-on-Chip-Plattform, www.fraunhofer.de, 17.06.2020

　　

三维组织模型在抗击新冠肺炎中的应用

　　弗劳恩霍夫协会消息：弗劳恩霍夫硅酸盐研究所（ISC）的再生疗法转移中心正在与维尔茨堡大学合作研制一种基于呼吸道单细胞和呼吸道粘膜细胞的三维组织模型。借助此模型，研究人员可通过添加特种物质来分析是否可抑制新冠病毒在组织中的复制，或新冠病毒的感染对呼吸道的屏障功能以及粘液等会产生何种影响。该技术不仅能在较快地测试新冠新药的效用，而且还能减少动物实验，缩短新药审批时间。（李国强）

　　参考资料：

　　Forschung gegen das Corona-Virus – Gewebemodelle für schnelle Wirkstofftests， Pressemitteilung von ISC, 08.04.2020

　　

德国学者谈地塞米松治疗新冠肺炎的作用

　　6月18日，慕尼黑施瓦宾医院主任医生文特纳教授在接受我处书面询问时就地塞米松在治疗新冠肺炎中的作用谈了他的看法。

　　文特纳教授说，英国同行的随机临床试验表明，地塞米松对新冠重症患者尤其是上呼吸机的患者显示出效用，病亡率下降17%，这主要是因为病情晚期属于过度炎症期，会引人体发免疫系统的过度反应，而类固醇（可的松）恰恰能杀死免疫细胞，从而阻止致命的肺水肿发生。从这个意义上讲，地塞米松能起到一种间接的、并非直接针对病毒的治疗效果。

　　文特纳教授认为，地塞米松作为一种简单而廉价的治疗手段，常用于重症医学阶段治疗急性呼吸窘迫综合症。此次研究结果再次证明了这一点，也体现了它在治疗新冠肺炎上的增值。当前，研究一下其它针对免疫系统过度反应的干预措施（如使用昂贵的白介素1或白介素6受体抑制剂）是否会取得可比效果，这从科学角度讲是具有意义的。

　　虽然英国此次临床研究的具体数据尚未正式公布，但文特纳教授认为可以假定，早期使用类固醇不会对病毒载量产生任何直接影响，因为此次研究只是针对住院重症患者，根本无法证明类固醇对轻症门诊患者的作用。另外，在接下来的数据评估时必须关注，为了获取地塞米松在治疗新冠重症时的这一增值效应，是否得付出其它重症感染（如超级感染）的发病率作为代价。

　　文特纳教授预测，未来新冠肺炎的诊疗可能会是这样场景：对不需要接受人工呼吸的轻症患者尽早使用抗病毒药（如瑞德西韦），对上呼吸机的重症患者可使用类固醇药。

　　在文特纳教授看来，类固醇对新冠肺炎致亡率的抑制作用虽明显但很小，所以阻止新冠肺炎的最佳途径依然是有效的疫苗。

　　文特纳教授（Prof. Dr. Clemens Wendtner）系慕尼黑施瓦宾医院主任医生，领导该院的新冠医疗工作，是德国最早收治新冠病人专家，在疫情中为巴伐利亚州政府、联邦政府提供科学咨询，也是德国国家科学院应对新冠疫情立场文件起草工作组成员之一。（李国强）

　　

弗劳恩霍夫抗感染研究联盟致力抗新冠研究

　　弗劳恩霍夫协会消息：弗劳恩霍夫毒理和实验医学研究所（ITEM）领导的弗劳恩霍夫国际抗感染研究联盟（iCAIR®）正在从事新冠肺炎的治疗靶结构和候选药物研究。研究人员通过高通量搜索方法广泛筛选已获准入或已处于临床前及临床研究阶段的活性物质，对其进行化学修饰，提高其有效性和安全性，然后借助细胞感染模型和活体人肺切片等技术手段，分析肺器官对病毒做出的生物和免疫反应，为新型活性物质的安全性和有效性测试提供一种独特的人体模型系统。

　　在新药研发方面，研究人员针对呼吸道疾病的特点，专注于吸入式药物研究，因为该剂型有利于在感染部位形成高浓度，从而降低药剂总量，把系统副作用控制在最低水平。

　　另外，研究人员还在一项基础研究中探索病毒与宿主间的互动关系。根据已掌握的知识，糖基化即细胞表面分子的糖结构在病原体和患者之间发挥着重要作用，这也可以用来解释新冠肺炎病情在不同人群的发展各不相同。研究人员利用呼吸道细胞和肺切片来研究不同新冠患者的糖基化模式，为创新治疗方法提供新的切入点。

　　弗劳恩霍夫国际抗感染研究联盟（iCAIR®）由弗劳恩霍夫毒理和实验医学研究所和澳大利亚格里菲斯大学糖蛋白研究所牵头发起，成员有汉诺威医科大学临床生化所以及汉诺威医科大学与亥姆霍茨感染研究中心合作建立的实验与临床感染研究中心（TWINCORE）等，主要从事呼吸道传染病的抗感染研究。（李国强）

　　参考资料：

　　Fraunhofer-Forschungskonsortium iCAIR® nutzt Synergien für die Entwicklung neuer Medikamente gegen SARS-CoV-2, Presseinformation von ITEM der Fraunhofer-Gesellschaft, 07.05.2020

　　

德国将加大对世界卫生组织的支持力度

　　德国支持世界卫生组织（WHO）加强对抗新冠病毒的能力。德国联邦卫生部长詹斯·斯潘（Jens Spahn）今天在日内瓦承诺，德国将向世卫组织提供额外的财政支持，以及为紧急需要的国家提供防护口罩和呼吸机等医疗设备。总体而言，包括提供的医疗物资和设备在内，今年联邦卫生部对世界卫生组织的支持金额合计将超过5亿欧元。

　　斯潘部长在新闻发布会上指出，全球健康和支持世卫组织是疫情大流行时期的关键主题。德国依旧是世卫组织强有力的支持者和朋友。“德国将尽其所能为世卫组织提供必要的政治、财政和技术支持。面对全球疫情大流行，各国必须在国家一级做出反应。但是，应对措施也必须在国际上进行协调。对国际问题作出孤立回答的国家注定要失败。”他还指出， "如今，我们比以往任何时候都需要一个强大、高效、 透明和负责任的世卫组织。"

　　斯潘指出，5亿欧元将创下德国有史以来向世卫组织资金和物资支持的年度最高记录，德国提供的资金和物资支持还需要本国议会批准，但确信德国国会将在7月初批准该事项。德国政府计划为世卫组织的核心任务提供额外的4100万欧元，这些任务预计将一直持续到2023年。另外还有2500万欧元将投入到世卫《战略准备和应对计划》（SPRP）的实施中，世卫组织希望以此计划支持全球各国抗击新冠大流行。斯潘还宣布为SPRP计划追加2亿欧元，以弥补今年年底前由于其他国家的支持不足而造成的资金缺口。而此前在五月份的欧盟召开的国际疫苗捐赠者会议上，德国总理安格拉·默克尔已宣布从德国方面拨款1.1亿欧元用于抗击新冠病毒。联邦政府还计划为有需要的国家提供价值上亿欧元的口罩和医疗设备。

　　斯潘在访问世界卫生组织期间，还与法国卫生部长奥利维尔·韦朗和世卫组织总干事谭德塞讨论了将于7月1日开始的德国担任欧盟轮值主席国的计划。抗击新冠全球大流行将是德国担任主席国期间的关键问题。在新闻发布会上，法国卫生部长韦朗也表示，将为世卫组织在里昂的研究中心提供9000万欧元，并再额外投入5000欧元支持世卫组织。（陈南）

　　参考资料：

　　德国联邦卫生部网站，世界卫生组织日内瓦新闻发布会、德国媒体

　　

“基因盗窃”现象与病毒感染

　　一些病毒从我们的细胞中窃取一小截RNA片段，开始其蛋白质的生产，这产生了杂合分子，又名“弗兰肯斯坦分子”(Frankenstein-Moleküle)，这种混合分子一部分是人类的，一部分是病毒的蛋白质。这些杂合蛋白尤其可以在流感和沙门氏病毒感染中检测到，研究人员发表在《细胞》杂志上科学论文报道说，这种新的杂合分子可能是导致感染的元凶。病毒需要我们的细胞机制才能繁殖。它们使用核糖体生产病毒蛋白，部分使用细胞特异性酶来繁殖其遗传物质。 RNA病毒（例如流感病毒、麻疹或新的新冠病毒）的特异性在于，它们可以让自己的遗传物质从细胞蛋白质工厂里直接优化，杂合分子蛋白可能促成某些RNA病毒的毒性生成。

　　一、“绑架”细胞血浆（Kidnapping im Zellplasma）

　　对细胞血浆“绑架”其实就是设置“陷阱”，也就是所谓的“细胞血浆”截取现象：识别和读取以RNA形式编码的蛋白质构建导向，它需要一个特殊的启动信号。它由短的RNA碱基序列组成，即所谓的5'-UTR。人类细胞机制将它们附着在从细胞核发送至核糖体的每条信使RNA链的起始端上，但病毒RNA没有此起启动信号。这就是为什么许多病毒制定了复杂的对策的原因：它们只是抓住一些人类信使RNA，切断起始信号，然后将自己的RNA链连接上去。从一些阴性的单链RNA病毒中出现这种所谓的“盖帽截取”(Cap-Snatching)现象，包括许多病原体，例如流感、麻疹、埃博拉病毒、腮腺炎或拉萨病毒都属于这种风格单链RNA病毒。

　　二、来自病毒和人类部位的杂合蛋白

　　到目前为止，人们认为被盗的RNA片段仅担当启动作用，所产生的蛋白质纯粹是病毒。现在发现这是一个错误，因为，正如纽约西奈山医学院的Jessica Ho和她的同事们发现的那样，RNA起始信号也被用来窃取人类蛋白质片段的构建指令并在核糖体中读取它们。这会在被感染的细胞中产生蛋白质，其中某些蛋白质起源于病毒，而某些蛋白质来自人类宿主。在感染了甲型流感病毒的细胞培养物中，研究人员观察到了三种不同的这种杂交蛋白的产生，他们称它们为“弗兰肯斯坦杂合分子上游开放读取框架”（"Upstream Frankenstein Open Reading Frames"），简称UFO。 Ho和她的同事说：“尽管这些UFO蛋白比主要的病毒蛋白要少见，但它们是由被感染的细胞以可检测的量产生的。”研究人员主要目标是弄清为什么“弗兰肯斯坦”杂合蛋白使病毒更具毒性的问题，为了找出答案，研究人员创造了一种流感病毒株，该病毒株无法产生这些“弗兰肯斯坦”蛋白，然后，在细胞培养物和实验鼠中，他们测试了这些被操纵的病毒是否可以繁殖和传播以及它们未改变的“配对物”。

　　三、杂合分子“弗兰肯斯坦” (Frankenstein-Moleküle)蛋白使病毒更具毒性

　　Ho和她的同事发现细胞培养物中病毒复制没有显著差异，然而，在实验小鼠体中，发现残障病毒株的毒性较低，研究人员认为这表明这些杂合蛋白的表达有助于病毒的毒性，其他测试还显示，免疫系统的免疫细胞识别异常蛋白质并对其做出反应。但也有可能与其他RNA病毒一起使用，但这意味着：“人+病毒”杂合蛋白似乎对病毒既有利又有弊。但是，几乎所有的甲型流感病毒都可以产生这些蛋白，这一事实表明，这些异常蛋白对于整个病毒都是有用的，到目前为止，研究人员对其具体突出性尚不清楚。然而可以确定的是，RNA病毒比我们以前认为的更广泛地寄生于我们的细胞。研究团队的格拉斯哥大学的共同著者埃德·哈钦森说：“我们的工作为某些病毒提供了一种新途径，可以从宿主的分子机制中获得最大的潜能，这可能意味着大量病毒会产生这种以前无法识别的蛋白质，科学家们认为，这些新发现可能对抵抗许多病毒性疾病很重要。 Ho的同事Iva Marazzi说：“现在我们知道这些杂合蛋白的存在，我们可以对其进行进一步的研究，对他们的了解可以帮助我们抵抗病毒。”（施显松）

　　参考资料：

　　https://translate.google.de/?hl=zh-CN&tab=rT&authuser=0#view=home&op=translate&sl=de&tl=zh-CN&text=Auch%20bei%20anderen%20RNA-Viren%20wahrscheinlich

　　

无国界的疾病需要无国界的研究

　　据《德国》杂志网络版消息：在德国担任欧盟轮值主席国期间，欧盟将在12个研究领域开展共同的抗击新冠疫情研究，其中涉及诊断、治疗、设备、基础设施、社会和经济等不同课题。欧盟委员会将为这些研究课题投入10亿欧元。

　　德国参与了多项欧盟研究计划，RECoVER项目便是其中之一。来自柏林夏里特医学院、阿姆斯特丹大学和牛津大学等7个国家研究机构的科研人员从临床医学、流行病学、病毒学、社会科学和实验医学等视角深入研究新冠肺炎的发病机理、传染途径、病毒变异以及在采取限距隔离等不同措施情况下病毒的传播方式，优化医护手段，改善公共卫生。

　　亥姆霍茨联合会旗下的尤利希研究中心、弗劳恩霍夫协会的分子生物学和应用生态学研究所参与了名为Excalate4CoV的欧盟联合研究项目。在该项目框架内，研究人员借助尤利希研究中心的超级计算机资源，对尚处开发阶段有前途的候选药物的有效性进行模拟评估，从而实现智能虚拟药物设计，有效缩短发现新的活性成分所需的时间。该研究项目由意大利米兰的Dompe制药公司牵头协调。项目发言人日前称，治疗骨质疏松症的非专利药雷洛昔芬有可能对新冠轻症患者或无症状感染者有疗效。

　　亥姆霍兹慕尼黑中心即德国卫生与环境研究中心目前正在协调一项称为RiPCoN的欧盟研究项目，其目的是利用人工智能来识别那些已被批准用于治疗其他疾病的药物是否也适用于治疗新冠肺炎。科研人员通过分析病毒蛋白与人类蛋白之间的相互作用，来理解病毒改变宿主网络的原理以及人类和病毒的遗传变异对其会产生哪些影响等。亥姆霍兹慕尼黑中心的合作伙伴是法国国家卫生和医学研究院和西班牙巴塞罗那生物医学研究基金会。（李国强）

　　参考资料：

　　Gemeinsamer Kraftakt gegen Corona, www.deutschland.de, 03.07.2020

　　

德国科学家对新冠感染后遗症及长期影响追踪研究

　　一些新冠患者很快康复，而另一些患者则需要数周才能康复，这是到目前为止有关新冠疾病的确切信息。但是，如果由病毒引起的新冠病程较长，则患者通常在几周后无法完全康复。德国神经病学会秘书长彼得·贝利特（Peter Berlit）说，人们对新冠感染的后遗症及长期后果知之甚少。对神经系统造成的可能影响后果仅在过去几周刚刚得到研究，这方面的结果不为人所知，因为新冠这种疾病还太“年轻”。随着大流行的进展，研究人员越来越多地注意新冠病患的病程和后继损害：

　　（1）轻度病程而无需住院的患者

　　世界卫生组织（WHO）估计，轻度患者比例约为所有病例的80％。据RKI称，对于那些发现被感染的患者来说，咳嗽（49％）和发烧（41％）是最常见的症状。科隆大学医院高级医师马提亚斯·科赫安利柯（Matthias Kochanek）说：“我们所跟踪调查的患者报告说，症状有时非常严重。”这类病人病程持续约10至21天。 众所周知，许多患者在轻度感染后很快就会恢复健康，但对大多数人来讲能否完全康复主要还取决于个体身体条件和可能伴随的其它疾病。到目前为止，即使是轻度病程的新冠患者，患病后会对味道和嗅觉感知有变化，这方面了解的还不够。神经学家贝立特说：“观察研究表明，在两到三周内在大多数患者重新恢复了味觉嗅觉。”有大约百分之五到百分之十的患者，他们这种症状会持续时间更长。同时，有研究者认为某些患者报告的味觉丧失可能是一个错觉，这是德累斯顿大学医院参与的一项新分析得出的结果。根据该项研究，大多数接受调查的新冠患者仍可以在一定程度上可靠地分辨出甜、酸、苦和咸这四种味觉，但不能区分香味，这其中可能的原因：为了能够感知到香味除了味觉还需要嗅觉。

　　（2）重症但未上呼吸机患者

　　根据WHO的说法，大约20％的新冠感染非常严重，患者必须在医院接受治疗。治疗方法取决于病程。一些患者由于呼吸急促需要氧气，但可以在普通病房中接受治疗。重症监护医生科赫安利柯解释说：“这些患者的病程与轻度患者的病程大致相同。这类患者恢复起来也只需要不算长的时间。”其他患者病情稍重，需要更多的氧气，通过鼻吸输氧。 科赫安利柯说，与轻度病程相比，这些患者需要更长的时间，大约三到四个星期才能真正恢复健康。 这些病人离开医院后，他们反应感觉仍然很累很累，很长一段时间都没有工作效率。

　　（3）重症监护和通上呼吸机的重症监护患者

　　如果新冠患者的肺功能受到严重限制，以致呼吸困难增加，并且氧气不充足，则必须在重症监护室进行治疗。严重者处在人工昏迷状态，并通过插管输氧，插管本身也存在风险。插管输氧时间越长，呼吸所需的肌肉（运动）功能慢慢分解会越厉害，特别是在中老年人群当中，肌肉有时无法完全恢复。肺部也可能对过高压力以及人工输入的氧气敏感，肺组织部分受损，无法修复，另外人工输氧也会损坏其他器官，插管还可以引起肺部细菌感染。科赫安利柯报告说，科隆大学医院的几乎所有新冠患者都有第二或第三次由肺炎引起的炎症。关于这种肺炎的长期后果，尚无可靠的说法。德国 NeuköllnVivantes诊所的医生赛芬·格拉泽（Sven Glaeser）说，在更严重的疗程中，例如严重的肺衰竭和长时间的人工输氧，会出现后遗症，例如肺活量减少。科赫安利柯谈到了一种情况：重症新冠患者与其他形式的肺炎患者相比，康复时间需更长，他的第一批患者中有一位80岁女士，她在3月中旬入院，最近才被送进康复诊所，。

　　一些患者还患有严重的神经系统疾病——所谓脑损伤。神经学家贝利特说：“表现为躁动和混乱，记忆能力也会受到损害。”这样的神经功能限制可能会持续很长时间，但是对此也缺乏长效的研究。 中风带来的长期后果是另一种风险，新冠疾病会增加血栓形成的风险。后遗症状主要取决于大脑的损伤部位，还不清楚与细胞因子风暴有关的癫痫发作的后果，细胞因子风暴是对新冠感染的免疫反应。癫痫是不是新冠感染的永久后果，“这是可能的，但我们还不能确认，”德国神经病学会秘书长彼得·贝利特说。建议德国建立一个生物库，以收集新冠病毒感染后可能产生的长期后果及后遗症。（施显松）

　　参考资料：

　　https://www.n-tv.de/panorama/Wie-es-Patienten-nach-Covid-19-geht-article21823166.html