疾控實驗室，如何“一錘定音”？

應(yīng)琛

2020年1月27日，經(jīng)上海市疾控復(fù)核，寶山區(qū)等疾控中心具備新冠核酸檢測能力，成為首批可以直接出具檢測報告的區(qū)級實驗室之一，大大提高了檢測效率。

早上8點(diǎn)，又一批需要檢測的樣本送到上海市疾控中心，已經(jīng)按照三級防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)穿戴好防護(hù)裝備的病原所應(yīng)急檢測隊員們，開始了新一天的緊張工作。這里，是上海市疾控中心病原生物檢定所實驗室。

常態(tài)化疫情防控下，實驗室每天仍然堅持24小時應(yīng)急檢測值班。自去年上海出現(xiàn)首例新冠肺炎確診患者以來，疾控中心實驗室的晚上就一直是燈火通明。“應(yīng)急檢測采取的是組長負(fù)責(zé)制，每班組長全面安排好人員、檢測的流程、負(fù)責(zé)檢測質(zhì)量和生物安全。緊急的樣本往往都是晚上送來，因此晚班的檢測任務(wù)量絲毫不亞于白天，通宵工作是經(jīng)常的。有的實驗室工作人員生物鐘已經(jīng)顛倒，到了晚上反而睡不著了。”病原所所長張曦告訴記者。為了保證質(zhì)量，檢測人員對可疑結(jié)果樣本經(jīng)常還要反復(fù)進(jìn)行復(fù)核。

上海市疾病預(yù)防控制中心病原生物檢定所長期承擔(dān)傳染病監(jiān)測和應(yīng)急檢測工作，實驗室雖然不是直接在救治患者的前線，但卻是與新冠病毒正面交鋒的戰(zhàn)場。

“第一例”背后的兩天兩夜

因為新冠疫情，過去頗具神秘感的疾控實驗室被很多人第一次認(rèn)識。

公眾看到的這個重大信息背后，是緊張的兩天兩夜。面對來勢洶洶的新病毒，實驗室慎之又慎。

時間倒回至2020年1月20日。當(dāng)晚，國家衛(wèi)生健康委確認(rèn)了上海市首例新型冠狀病毒感染的肺炎確診病例。這樣的結(jié)果，對于張曦和實驗室團(tuán)隊來說，雖不愿看到，但也早有準(zhǔn)備。

2019年12月底，武漢出現(xiàn)不明原因肺炎的消息開始在社會上散播時，敏銳的上海市疾控中心實驗室就已經(jīng)開始著手一系列準(zhǔn)備——梳理和準(zhǔn)備各種呼吸道傳染病的應(yīng)急試劑，擬定可能需要開展的工作計劃，部署具體環(huán)節(jié)做好隨時迎接應(yīng)急指令下達(dá)的準(zhǔn)備。

事后可以看到，提前準(zhǔn)備是非常必要的。2020年1月7日，中國疾病預(yù)防控制中心發(fā)布武漢首例新型冠狀病毒感染病例。此時，距離新春假期雖然只有兩周時間，但病例的公布吹響了全國抗疫的戰(zhàn)斗號角。

中疾控針對新發(fā)傳染病開展相關(guān)培訓(xùn)后，上海市疾控中心馬上啟動了市區(qū)兩級疾控全部實驗室人員的培訓(xùn)。“培訓(xùn)內(nèi)容包括了從病原學(xué)，技檢測技術(shù)，到個人防護(hù)和生物安全要求等各個方面。”張曦告訴記者。

2020年2月7日，病原所科研人員通力協(xié)作，僅用兩天成功分離到4株新冠病毒毒株，為后續(xù)病原譜、傳染譜、疫苗研制、快速檢測試劑開發(fā)等領(lǐng)域研究活動提供助推劑。

與此同時，上海市疾控中心的實驗室團(tuán)隊密切跟蹤疫情發(fā)展，實驗室進(jìn)入作戰(zhàn)狀態(tài)：對人，重申應(yīng)急值守制度，節(jié)假日期間堅守應(yīng)急檢測崗位，調(diào)整值班人員組合，加強(qiáng)力量配備;對物，盤點(diǎn)和配置各種必需物資，包括試劑耗材、儀器設(shè)備、個人防護(hù)用品和消毒用品。硬件齊備了，更重要的是“軟件”也得跟上：團(tuán)隊邊做邊摸索，對幾次送來的應(yīng)急篩查樣本，細(xì)致分析實驗數(shù)據(jù)，謹(jǐn)慎研判實驗結(jié)果，建立高效快速準(zhǔn)確的實驗室檢測方案……

2020年1月16日，實驗室燈火通明。通過反復(fù)驗證，實驗室確認(rèn)一個患者樣本的新型冠狀病毒核酸檢測呈現(xiàn)弱陽性——這很可能成為上海首例疑似病例。團(tuán)隊毫無遲疑，立即向中心領(lǐng)導(dǎo)上報了結(jié)果。公眾看到的這個重大信息背后，是緊張的兩天兩夜。面對來勢洶洶的新病毒，實驗室慎之又慎。當(dāng)時全國還未有穩(wěn)定可靠的核酸檢測試劑，根據(jù)中國疾病預(yù)防控制中心下發(fā)的2019年疑似新型冠狀病毒肺炎防控方案，核酸陽性樣本還需要通過全基因組測序，序列比對高度同源才能作為疑似病例上報中國疾控中心，首例疑似病例更是需要中國疾控中心復(fù)核才能公布。

得益于上海市衛(wèi)健委“三年公共衛(wèi)生行動計劃”建立的二代測序平臺，團(tuán)隊立即開展測序工作。經(jīng)過整整兩天兩夜的測序和生信分析，并將樣本上送到中疾控中心，終于完成了首例標(biāo)本復(fù)核所需要的所有工作。

在焦灼中，實驗室等到了中疾控的回復(fù)：上海市疾病預(yù)防控制中心送檢的1例疑似2019新型冠狀病毒肺炎患者呼吸道標(biāo)本3份，經(jīng)對送檢標(biāo)本進(jìn)行核酸復(fù)核檢測，結(jié)果均為2019新型冠狀病毒陽性。

至此，上海首例新型冠狀病毒實驗室診斷順利完成。

“隨著疫情發(fā)展，病例增多，要求區(qū)級疾控全部投入抗疫工作中。”張曦介紹，小年夜，上海市疾控中心又做了一次加強(qiáng)培訓(xùn)，對相關(guān)技術(shù)提出進(jìn)一步要求，“我們要求各區(qū)的首例核酸陽性樣本必須先送到市疾控進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)”。

正是基于上海快速建立的市區(qū)兩級疾控的實驗室檢測網(wǎng)絡(luò)，對及時檢測快速處置，控制本地新冠疫情發(fā)揮了很大的作用。“區(qū)疾控的應(yīng)急檢測，做到了關(guān)口前移，使轄區(qū)可以更快判定新冠肺炎確診病例。”張曦表示。

實驗室檢測工作不僅復(fù)雜繁瑣且存在風(fēng)險，每一份樣品都可能是傳染源，但工作人員深知，每一份標(biāo)本背后都是一顆焦灼的心，必須對每一份標(biāo)本的結(jié)果負(fù)責(zé)。

不允許犯錯的崗位

“高效、快速、準(zhǔn)確”是采訪中張曦反復(fù)強(qiáng)調(diào)的三個詞。從控制本土疫情到“內(nèi)防反彈，外防輸入”，再到各項重大活動的保障，張曦坦言，實驗室的工作壓力很大，時時考驗著每個人的耐心和毅力。

實驗室檢測的過程容不得一點(diǎn)疏漏和偏差：樣本送到實驗室，專業(yè)人員首先要對外包裝進(jìn)行消毒，取出樣本仔細(xì)核對，一一編號;接下來樣本分裝，取樣對病毒進(jìn)行滅活;然后抽提核酸，開展新冠病毒靶基因的核酸檢測;最后分析結(jié)果和出具報告……為抓緊時間，每個步驟都要做到無縫對接。對可疑結(jié)果的樣本，為保證質(zhì)量，技術(shù)人員會對標(biāo)本反復(fù)檢測確認(rèn)，保證結(jié)果的準(zhǔn)確。

“檢測量最多的時候，一天達(dá)到兩三千份樣本。”張曦介紹，“實驗室收到的標(biāo)本種類有鼻拭子、咽拭子、鼻咽拭子、痰液、支氣管灌洗液、血液、糞便、尿液等，每一種標(biāo)本的前期準(zhǔn)備都各不相同，每個病例也都有好幾份樣本，經(jīng)常對可疑結(jié)果還要進(jìn)行多次檢測，所以檢測的工作量其實都是翻倍的。我們最快可以做到40分鐘出結(jié)果。”

在和病毒的零距離接觸中，別說是夜以繼日的檢驗人員，檢測設(shè)備都有不堪重負(fù)的時候。張曦告訴記者，疫情最嚴(yán)重的階段，實驗室里多個儀器發(fā)生故障和報警，核酸抽提儀工作中停機(jī)、核酸擴(kuò)增儀不能啟動、高壓消毒鍋壞了2臺，紫外燈換了3次，冷凍標(biāo)簽打印機(jī)也出現(xiàn)了故障。好在疾控中心通過緊急調(diào)配和應(yīng)急采購，問題都得到了解決，保證了檢測工作的開展。

據(jù)了解，新型冠狀病毒檢測受到患者病程發(fā)展以及樣本采集和保存等諸多因素的影響，每一個樣本都是一道待解的難題，需要排除各種干擾，才能找到準(zhǔn)確答案，而檢測質(zhì)量的控制很重要，要保證“不遺漏任何一例病例，也不出現(xiàn)任何一例假陽性”。

張曦表示，在檢測過程中，弱陽性、單靶標(biāo)的情況常常發(fā)生，影響因素多樣，這種情況下檢測人員會用多種方法去復(fù)核檢測結(jié)果，又或者重新采樣等，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。

實驗室檢測工作不僅復(fù)雜繁瑣且存在風(fēng)險，每一份樣品都可能是傳染源，但工作人員深知，每一份標(biāo)本背后都是一顆焦灼的心，必須對每一份標(biāo)本的結(jié)果負(fù)責(zé)。

一次又一次迎接挑戰(zhàn)

2020年11月，進(jìn)入秋冬后新冠病毒似乎變得活躍起來。僅11月13至15日，三天里就有8個地方在冷鏈環(huán)境中檢出新冠病毒，一時間，“物傳人”成了大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。

11月23日這天，上海公布9日本地確診病例的溯源結(jié)果，發(fā)現(xiàn)和從北美返回的一個航空集裝器有關(guān)。11月28日，上海市疾控中心首次披露了本輪疫情流調(diào)的破案始末。

正在穿戴防護(hù)裝備的實驗室工作人員。

上海市疾控中心接收樣本的窗口。

這次零星散發(fā)疫情中感染者王某某到底是怎樣感染病毒的？這個謎團(tuán)急需解開。上海市區(qū)兩級疾控組成流調(diào)溯源攻關(guān)小組，但大家都明白，這個病例溯源難度很大。

通過追蹤，流調(diào)小組發(fā)現(xiàn)兩個確診病例曾共同清理過一個航空集裝器。此集裝器曾經(jīng)在北美的物流公司放置一段時間，符合傳播特征，從流行病學(xué)角度鎖定傳染源。

最后，實驗室檢測驗證了這個設(shè)定，一錘定音。“我們開展了全基因組測序、分型和溯源。從病原學(xué)上證實了其同源性，與北美流行株高度相似。”張曦說，實驗室的結(jié)果讓證據(jù)鏈更為清晰明確，“流行病學(xué)調(diào)查和實驗室都證實了這是一起相關(guān)聯(lián)的病例，而不是多點(diǎn)散發(fā)病例”。

中國疾控中心評價本次流行病學(xué)調(diào)查“是一場經(jīng)典的流行病學(xué)溯源調(diào)查”，給接下來的上海的新冠防控指明了方向。

實驗室在過往多次疫情中立下赫赫戰(zhàn)功。2013年春天，上海出現(xiàn)10例不明原因的重癥肺炎，4例死亡，“非典”等30多種呼吸道疾病被一一排除，就是查不出病原。網(wǎng)絡(luò)上各種猜測風(fēng)傳，眼看著這種不知名的傳染病就要引發(fā)社會恐慌。上海市疾控中心實驗室不分晝夜進(jìn)行縝密的檢測、研究，在最短時間內(nèi)對早期發(fā)現(xiàn)真正的“元兇”———新型的H7N9高致病性禽流感病毒，做出了重要貢獻(xiàn)。上海市疾控中心隨即開展了活禽市場的調(diào)研，通過大量樣本的檢測，最終發(fā)現(xiàn)并鎖定了活禽市場是該病毒的主要來源。

從2003年非典、2005年禽流感、2009年甲型H1N1流感，到如今的新冠肺炎疫情，雖然多次參與新發(fā)突發(fā)傳染病疫情的防控，但說起防疫事業(yè)，張曦強(qiáng)調(diào)“檢測檢定技術(shù)能力的提升與新病原和變異之間就像是一場賽跑，及時篩查出病原就能早一步對癥下藥，為病人贏得生機(jī)，為防控工作提供科學(xué)依據(jù)”。盡管已經(jīng)參加過傳染病、食源性疾病等各種應(yīng)急突發(fā)事件的處置和重大活動公共衛(wèi)生安全保障，但張曦表示，“病原檢定技術(shù)發(fā)展快、要求高，要做到一錘定音必須持續(xù)不斷地學(xué)習(xí)和開展科學(xué)研究。很多時候，我們并不知道自己面對的‘?dāng)橙司烤故钦l，又在哪里。所以，我們必須時刻保持警惕，只有做足了充分的準(zhǔn)備，才能應(yīng)對突發(fā)的情況”。

傳染病病原體的檢測只是疾控實驗室工作的一部分，上海市疾控中心通過認(rèn)證可檢測的領(lǐng)域覆蓋20個領(lǐng)域，共計1700項。

多年來，張曦和她的團(tuán)隊經(jīng)歷了一次又一次嚴(yán)峻的考驗。接下來的五年，上海市疾控中心實驗室能力將得到升級。

幾個月前，位于虹橋商務(wù)區(qū)，總建筑面積超11萬平方米的上海市疾控中心新建項目已經(jīng)開工。張曦透露，新的實驗室規(guī)劃將對標(biāo)國際國內(nèi)先進(jìn)實驗室，屆時功能布局也將得到極大提升。