美国防疫的受挫与希望：中局点评（上）
星期二
陌上美国
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美国防疫的开局之战，失败了。
为什么会出现这个惨痛局面，这既有技术上的失误，也有体制上的掣肘。从一开始，美国防疫的职能部门CDC，对这个疫情不可谓不重视。早在1月28日， 当3亿人口的美国只有区区5个报道病例的时候，Coronavirus Task Force，美国的中央新冠疫情领导小组，就面对全国观众召开了第一次新闻发布会。如果我们认真翻阅这次记者发布会的文字稿，再回过来对比我们今天所了解的情况，也许会认同一点：当时的政府官员们对公众基本做到了知无不言，言无不尽。
如果我们再深挖一下，在发布会上，记者向官员们提出的众多问题中，有两个问题，基本上预示了未来两个月里美国抗疫工作的走向和问题所在。
Jason Bardi是一家叫Think Global Health（全球健康思维）杂志的副主编，他向疾病控制预防中心（CDC）提了一个问题：“我关心（新冠）的快速测试方法。这样的方法是否应该在常规的大规模测试中得到应用”？
疾控中心负责呼吸道传染的梅森涅博士（Dr. Nancy Messonnier）是这样回答的：“目前新冠测试为CDC专有。我们必须保证测试的质量，足够的灵敏度和特异性。会争取在未来的1-2个星期把测试权扩大到地方”。
记者询问的大规模测试，和梅森涅博士许诺的1~2个星期，在一个半月之后才有了一点眉目。3月13日，特朗普总统宣布了国家进入紧急状态，在随即召开的记者会上，总统和医学诊断的商业大咖们同场出席，他们包括了LabCorp，奎斯特（Quest）和罗氏诊断，沃尔玛等零售大户甚至把自家的停车场开辟为测试场点，这是政府第一次在民间大规模推广测设的真正措施。
但是，在感染病例呈指数级增长的窗口期，损失的这一个月的时间，让后面的努力很难挽回局势。
3月12号到现在，又是快一个月过去了，美国的社区测试力度大规模提升, 但是还远远不够。比如，著名艾滋病学者，“鸡尾酒”疗法的发明者何大一院士指出，昨天纽约市不到一天内新增确诊病例5000例，测试者阳性率高达三分之二，这说明轻症者的测试还远远不够。就拿我身边的一个个例来说，离我家开车半小时以外的一家韩国超市H-Mart，昨天发了一条通知：一位上货部员工昨天去世了，他/她从3月23号起由于疑似新冠症状居家隔离，直到死也没有得到测试，因此也不知道是否不幸死于新冠。
现在看来，在1月28号，当记者问那个问题的时候，没有任何人意识到哪里出了差错，梅森涅博士还在解释CDC独享测试权的合理性，致命的错误已经悄然犯下。
但是，一味埋怨CDC在初始阶段的专权，也是不公正的。新冠病毒是高度传染性的病原，其采样，处理和运输，理应由CDC这样的公共卫生专业机构监管把关，这是符合相关法规的。那么问题是出在了哪里呢？
韩国可以给出宝贵的经验。
- 1月20日，韩国和美国在同一天报道了国内的第一例新冠确诊病例。
- 1月27日， 就在美国CDC梅森涅博士向媒体解释为什么他们要牢牢把测试权抓在手里的前一天，韩国CDC发出紧急通知，命令国内20家医学诊断公司的头头脑脑们立即中断春节休假，速来首都开会，集中力量研制病毒诊断工具，并保证监管部门给以快速审批。就在这一天，韩国的确诊病例是4人，美国是5个。
- 韩国的快速反应效果立竿见影，到了3月中旬，韩国累计的测试人数将近30万人，确诊8000。相形之下，美国以6倍于韩国的人口，仅仅才测了6万人。这是因为，美国虽然把测试权限下放到地方，但没有在第一时间动员民间和商业医学诊断公司参战，而CDC自己提供的试剂盒的数量和质量都强差人意，极大地限制了测试的速度和规模。
美国CDC是技不如人吗？也不是。之前曾经有传闻，说世界卫生组织“拒绝”把符合WTO标准的试剂盒交付美国，造成了美国目前的窘境。对此WHO的回答是，我们从未把WHO标准强加到美国头上，因为CDC一贯具有高超的技术水准和国际声誉。但这一次，CDC在技术上是关键时刻掉链子，他们在第一时间研发的试剂盒有质量问题，重复率低下，以至于地方公卫机构不得不把样品寄回CDC总部所在地亚特兰大确认结果，一等就是一个礼拜。
更重要的是，CDC是一家指导社会进行传染病预防监控的公共卫生组织和政府机构，在学术上有相当的水平，但研制和大规模生产高质量的诊断试剂盒，却远非他们的专长。美国长期以来制定的以CDC为龙斗来对付流行病的方针，面对新冠这个百年一遇的狡猾而凶恶的敌人，遭到了彻底的失败。
用事后诸葛亮的眼光来看，正确的方针应该是：CDC制定公共卫生标准，FDA负责质量监管和审批，商务诊断公司负责大规模的生产，三者同时进行，缺一不可。
多年前我给一个朋友科普病毒学的时候，曾经做过一个这样一个夸张的比喻：如果艾滋病是空气传播和接触传染，那么人类就基本要被灭绝了。
从潜伏期即有高传染性这个特点看，新冠病毒的真有几分艾滋病毒的威力，加上它通过空气飞沫传染的途径，的确让人防不胜防。这个病毒的致死率不高，所以足以让大部分宿主存活以便继续扩增其后代；这个病毒的重症率不低，所以在大面积传播中足以让医疗机构不堪重负而崩溃垮掉。疫情的重灾区意大利已经经历了这样的恐怖历程，纽约也有可能紧随其后。
所以新冠虽然不会让人类灭绝，但对社会和经济的打击是灾难性的。
那么韩国为什么能先知先觉呢，主要是他们在17年前有应对SARS非典的惨痛经历，一年遭蛇咬十年怕草绳；哪怕是在疫情初期表现笨拙的中国，当年防治非典的全套应急预案都在，抗SARS的生力军现在登上了领导岗位，“小汤山”医院的设计图纸就在柜子里锁着，“火神山”一启动就可以拿出来直接使用。所以一旦从最初的慌乱中警醒过来，从政府到社会就能形成坚决的执行力。
欧美就比较倒霉，和东亚国家不一样，他们没有一个非典来“练手”，一上来就被新冠这个比非典还厉害十倍的敌人一记闷棍彻底打晕。
2008年金融危机的时候，有人说美国要完，我教育他们：“不要被表象所迷惑，要看美国的技术积累。只要波音和洛马在还存在一天，美国就不会完”。
12年过去了。就在前几天，3月24号，特朗普总统对媒体发表讲话说：“我不会坐视波音破产，必要时联邦政府会出手相救”。
看来波音也要完了。有人说，你的意思不就是美国这次真要完了吗？此言差矣，忽悠美国要玩的人，忽视了美国一个至关重要的优势：美国药丸💊。
美国药丸💊，我指的是美国在新药研发产业和相关的生物技术医学诊断领域中的雄厚实力。
我们在前文中曾点评过瑞士罗氏诊断集团推出的大规模高通量的测试系统，一台机器一天可以处理四千人的样本，但是它有一个缺点，那就是从机器进样到出结果，这个过程需要几个小时。这个缺点，是由病毒核酸检测所依赖的PCR技术特点所限定的。
PCR的全称是“聚合酶链式反应”（Polymerase Chain Reaction）。这个链式反应，也许让我们想到原子弹爆炸的核裂变链反应：一个中子轰击一个铀原子让它变成两个原子，裂变中产生的中子再去轰炸两个铀，然后2变4，4变8，8变16…..这就是所谓的指数阶增长，在短时间内释放大量的能量，形成巨大的破坏。
在某种意义上，PCR的链反应和核反应有类似的地方。我们知道一个DNA分子是由两条互补链组成，在链式的扩增反应中，这两条分子链必须先分开，然后在DNA合成酶和其他分子的协作下，以两个单链为模板形成4个链，然后进入4变8， 8变16的指数增长......经过30轮的扩增，微量的病毒核酸分子可能增加到10亿个拷贝，终于能够被仪器检测到。
但是PCR技术有一个严重缺陷，那就是把DNA双链打开需要90度的高温，分子组装机的装配需要60度，而后面新链的合成需要70度，因此一个疑似病例的检测反应就需要反复不停的升温，降温，恒温......经过很多轮的循环后，耗时就肯定超过一个小时了。
但是这难不倒聪明的美国科学家，几天前雅培（Abbott）推出了一款便携式新冠检测仪，能在5分钟内读出阳性的结果，它的诀窍就在于：1）采用了一种不需要解链就可推动DNA合成的酶，2） 合成的产物可做自身催化剂，来自动引导下一步的合成。所以就省略了反复的升降温来重新组装分子复制机。
因为这是一种高度专业化的技术，很难用非术语解释清楚，我们就用两个动画来表达个简单的意思。非专业的读者，如果能读出不明觉厉的感受，我们的目的就到达了
。
准备工作，把病毒分子序列包装成蓄势待发的状态
进入指数阶扩增的大爆发
这个看似简单的改进意义非凡，这意味着医生在自己诊所内就可准备一台这样的机器，病人随来随测，结果立等可取；这意味着在未来的复工大潮中，工厂办公楼门口都可摆放这样一台机器，病毒感染阳性者立即返家隔离，阴性者继续上班，国民经济就不至于在隔离中停摆；这意味着在每个国家的海关入口都可以摆放这样一台机器，严格筛选入境的外国旅客，既开通了国家之间的旅行方便，也防止了疫情在国境间的扩散。
产品有如此广阔的应用前景，Abbott就压倒了我们在几天前还在吹捧的罗氏诊断了。
那么这个技术是雅培这一个月来起早贪黑赶出来的吗？远非如此，这种方法的原理早在快20年前就被美国一家小生物科技公司的研发人员发表了。
对于美国在生物医疗科技上的雄厚积累，中国抗新冠的领军人物，中国医学科学院院长，呼吸病专家王辰院士非常清醒，就在昨天，他是这样说的：
当然，在对付流行病方面，一个成功的战略就像是一个复杂的拼版游戏，科技水平仅仅是其中的一块。同等重要的，还有政府的组织，社会的动员等多种因素。有意思的是，在1月28日的第一场美国新冠疫情新闻发布会上，有另一位记者问了一个问题，恰恰触及这个科技以外的因素，我们会在下文继续分析。
参考资料：
Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) Tutorial. New England BioLab
Isothermal reactions for the amplification of oligonucleotides. Jeffrey Van Ness, Lori K. Van Ness, and David J. Galas PNAS April 15, 2003 100 (8) 4504-4509
Testing blunders crippled US response as coronavirus spread.
https://apnews.com/c335958b1f8f6a37b19b421bc7759722
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