发展生物安全材料学,筑牢中国国家安全城墙

唐东升 崔建勋 梁刚豪 喻盈捷 周惠玲 魏登帅 肖海华

引用本文: 唐东升, 崔建勋, 梁刚豪, 喻盈捷, 周惠玲, 魏登帅, 肖海华. 发展生物安全材料学,筑牢中国国家安全城墙[J]. 应用化学, 2020, 37(9): 985-993. doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.09.200225 shu
Citation:  TANG Dongsheng, CUI Jianxun, LIANG Ganghao, YU Yingjie, ZHOU Huiling, WEI Dengshuai, XIAO Haihua. Developing Biosafety Materials Science and Building the National Security Wall of China[J]. Chinese Journal of Applied Chemistry, 2020, 37(9): 985-993. doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.09.200225 shu

发展生物安全材料学,筑牢中国国家安全城墙

    通讯作者: 肖海华, 研究员; Tel/Fax:010-62551600;E-mail:hhxiao@iccas.ac.cn; 研究方向:高分子药物、基因治疗和基因编辑、免疫治疗、精准治疗、生物医用材料和生物安全材料等
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51873218),湖南省重点研发计划(2019SK2251)和国家科技重大专项(2018ZX10734401-018-006)项目资助

摘要: 生物安全问题已经成为全世界面临的重大生存和发展威胁之一。在当前我国常态化抗击新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的背景下,生物安全的战略地位不断提升,它不仅是对国家安全体系组成元素的不断丰富,而且也将增强我国应对突发公共卫生事件的能力,更是保障国家生物安全的必然选择。然而,骤然爆发的COVID-19疫情,揭示了世界各国生物安全还存在漏洞。我国疫情初期,抗疫一线防护装备严重缺乏,检测、监控手段薄弱等,其部分原因是我国生物安全相关的材料研发有所欠缺。利用新材料来防范生物安全威胁和应对生物安全风险因子,发展生物安全材料学,加强生物安全材料学科建设及人才培养,促进生物安全材料学的发展,具有重大意义。生物安全材料学的发展,必将满足人民健康、国家战略和国防需求,为我国国家安全提供保障。

English

  • 2020年,新型冠状病毒肺炎重大疫情在全球肆虐。截止2020年7月27日18时,我国累计报告确诊病例87177例,死亡病例4661例[1]。世界卫生组织最新疫情报告显示,截至北京时间7月26日,全球新冠肺炎确诊病例达15785641例,死亡病例640016例[2],并且肺炎疫情正在持续之中。2020年5月13日,世界卫生组织(WHO)首席科学家Soumya Swaminathan博士在《金融时报》Global Boardroom数字会议中表示:“控制新冠疫情可能还需要4~5年的时间”[3]。新型冠状病毒肺炎对全球人们造成了极大危害,给全球经济带来重大损失(图 1),世界卫生组织将此次疫情定性为全球大流行[4-6]。新冠肺炎疫情是一次重大的生物安全事件,使人们对生物安全的重要性有了新的认识。做好生物安全防控,对人们身心健康、社会国家发展具有重要意义。长远来看,发展生物安全材料学,将有可能从根本上弥补我国生物安全材料领域的短板,改善抗疫一线特种物资缺乏的现状,提升我国应对突发生物安全事件的能力,为我国生物安全建设带来新机遇,筑牢我国国家安全城墙。

    图 1

    图 1.  新型冠状病毒肺炎疫情影响股市[6]
    Figure 1.  The impact of COVID-19 on stock market after the outbreak[6]

    生物安全一般是指现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁,及对其所采取的一系列有效预防和控制措施[7]。生物安全学指的是研究各种自然或人为的生物因素的起源、发生、发展以及防范的一门学科[8-10]。其研究的生物因素包括野生动植物、微生物、生态环境以及生物技术如转基因技术等。生物安全学的目的就是对这些生物因素采取相关措施,使人体健康及生态环境免受这些因素的侵害。生物安全学的主要研究内容包括防控突发传染病、监控生物技术风险、保障实验室生物安全、保护生物资源和人类遗传资源、防范外来物种入侵、防御生物战与生物恐怖袭击等[11](如图 2)。

    图 2

    图 2.  生物安全学的研究范畴
    Figure 2.  Research area of biosafety

    材料是人类生产生活的物质基础,与人类衣、食、住、行、生、老、病、死息息相关。一种新材料的发现和使用,常常能够促进社会生产力的发展,甚至引起时代的变迁,推动人类文明的进步,改变人类的生活与人类世界[12]。一些对人类历史起到举足轻重作用的材料,还被历史学家作为划分时代的重要标志[12],如“石器时代”、“青铜时代”、“铁器时代”等。进入21世纪,以硅为代表的新材料极大地促进了科学技术的发展,更被视为当代科学技术的支柱之一。与此同时,各种新材料层出不穷,不断推动科技变革。自2004年石墨烯材料被首次获得以来,短短10余年间石墨烯材料在多个领域大放光彩。2016年12月3日,华为中央研究院在日本向全世界宣布:“锂电子电池技术实现重大突破,全球首个超级石墨烯基电池面世,石墨烯材料正式开启了商用时代”[13]。此外,金属纳米粉体材料在人们的衣、食、住、行及国防等领域具有重大应用价值。高纯度金属纳米粉体材料及其绿色量产技术和化学修饰,有可能推动金属纳米粉体材料在5G通讯、新能源、国防、航天、生命健康、生物安全等国计民生的关键领域的发展[14]。综上所述,这些材料的发明与应用不断地影响甚至改变了人们的生活,持续推动社会科技进步。此外,其它新型材料不断踊跃出来,如降解聚酯复合材料[15]、3D打印物理交联水凝胶支架[16]、自修复型复合材料[16]、净水石墨烯薄膜[17]、高温超导材料[18]、骨修复复合材料[19]和防冰材料[20]等。

    生物安全的诸多领域都需要性能优异的材料,从病原微生物检测、特效药物、疫苗及其佐剂、疫情监控、医用防护到病人救治和恢复等多个环节,性能优异的材料均有可能助力生物安全学科发展。我们需要看到,现阶段我国在应对生物安全极端事件中,有效材料仍然缺乏的问题比较严重。例如,本次新冠肺炎疫情初期暴露出的口罩、防护服、防雾护目镜、特效药物及疫苗、生物安全防护设备缺乏、负压急救车、人工肺(ECMO)不足等问题,导致前线医务工作人员无法得到有效的防护,甚至造成部分医务工作人员感染。尤为注意的是,生物安全防控十分关注时效性,不管是在突发传染病来临时,还是将来有可能发生的生物战面前,我国研究人员需要迅速拿出针对性的药物和防控材料。例如,本次新冠肺炎疫情,中国及时研发出快速检测新冠病毒的试剂盒,为避免病毒的进一步恶化做出了重要贡献[21-22]。另据报道,英美等国提取及检测病毒的化学材料不足,使感染患者无法确诊,造成疫情进一步恶化[23]

    生物安全材料学是生物安全学与材料学的交叉融合,是研究和开发新材料并应用于生物安全各领域的一门学科。生物安全材料可用于检测、消毒杀毒、特效药物和疫苗及其佐剂、个人防护、生物物种保藏、生物战应对等生物安全分支领域(如图 3)。目前,已有部分新型材料被成功应用到生物安全防护之中,但需要指出的是,当前生物安全材料并未呈现蓬勃发展之势。随着疫情在全世界肆虐,我国科研人员也在积极反思疫情期间暴露的诸多问题,正式提出生物安全材料这一全新概念,其快速发展还有待全社会人们的积极推动[24]。对生物安全材料展开系统性研究,十分必要,迫在眉睫,急待加强。只有明确生物安全材料概念、定义和内涵,在国家层面制定其发展目标和规划,呼吁国家对生物安全材料学科进行建设,引导科研人员开发出一大批生物安全材料,在这一学科领域内形成对国外的领先优势,最终才能迎来我国生物安全材料学的发展高峰。

    图 3

    图 3.  生物安全材料的应用范围
    Figure 3.  The application of biosafety materials

    国际社会对生物安全高度重视,近年来各国纷纷将生物安全提升至国家战略高度。2018年7月,英国制定了《英国生物安全战略》[25],为保护自身利益免受重大生物风险的影响而开展广泛努力。2018年9月,美国提出了《国家生物防御战略》[26],强化生物安全意识,把生物安全问题写入国家安全战略。2019年6月,日本发布了《生物战略2019——面向国际共鸣的生物社区的形成》[27],提出“到2030年建成世界最先进的生物经济社会”的总体目标。

    我国作为发展中的大国,努力推动构建人类命运共同体,同样高度重视生物安全,将生物安全视为国家和民族安全的重要内容。新冠肺炎疫情爆发后,我国加快了生物安全的建设[28]。生物安全上升到国家安全高度,纳入了国家安全体系,这对我国科教界提出了新的挑战。生物安全漏洞待补,相关科研工作亟需加强,学科领域待细分。促进生物安全学的全面发展,对我国国家安全可形成强有力的支撑。

    从2003年“非典”横行、2009年暴发甲型H1N1流感疫情到这次新冠肺炎疫情发生,突发重大疫情多次对我国的公共卫生安全构成重大威胁[29]。防范化解突发生物安全事件和重大公共卫生风险,事关国家安全和发展,事关社会经济稳定[28]。新冠肺炎疫情爆发后,社会公众对生物安全认识有很大提升。疫情同样影响普通人的生活方式,民众对口罩、消毒剂等常规防护用品需求明显增大。2020年全国两会期间,部分代表委员们聚焦国家生物安全建设,积极建言献策,为全民发声。全国政协委员在两会上建议:“进一步融合生物安全科研、产业等多方力量,搭建学科交叉平台,整合从原始创新到成品产出的全链条,打通成果转化“最后一公里”,以更好更快地保障人民健康安全”[30]。此外,近年来,全国人大代表提出多项制定生物安全立法的议案建议,集中反映了人民群众的呼声和期盼[25]。生物安全逐渐进入大众视野,深入广大人民群众日常生活之中。因此,发展具有战略前沿性、学科交叉综合性、高度创新性和实用性的生物安全材料学十分必要。我国应通过学科建设加强生物安全领域人才培养,促进生物安全材料发展,激励生物安全相关技术装备革新,鼓励生物安全领域科研人员创新,掌握核心科技,提高我国应对突发生物事件能力,用先进科技保卫国家生物安全,保障人民生命健康[29]

    面对突如其来的新冠肺炎疫情,国家和地方相关部门高度重视、认真部署、迅速行动、积极落实,快速启动新冠肺炎疫情攻关项目。同时,国家和地方相关部门采用成果转化和应用绿色通道,扩大科研资源开放共享等多项针对性的举措,旨在短时间内攻克新冠难题。广大科研人员积极响应,立足本职岗位,开拓进取,勇挑重担,攻坚克难,在疫情防控方面不断取得捷报(如表 1)。在应对疫情中,生物安全材料及其利用这些新材料制备出来的新产品和装备同样大放光彩。

    表 1

    表 1  疫情推动科技发展
    Table 1.  Epidemic situation promotes the development of science and technology
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    Biosafety field Materials and methods Feature References
    Detectio Detection technology based on CRISPR Detection process within 1 hour [34]
    Combinational detection kit for IgM/IgG antibody based on the AIE material Detection process within 15 minutes [31]
    Nanopore targeted sequencing method Detection of multiple viruses with high sensitivity and accuracy within 6~10 hours [35]
    Protection Cellular nanosponge Capture virus to avoid invading normal cells [36]
    MOFs High efficiency in air filtration [33]
    Graphene Masks with outstanding photothermal performances for recycle [32]
    COVID-19 Vaccine Phase II clinical results show that the vaccine is safe [37-38]

    病毒检测是控制新冠肺炎疫情的重要环节。病毒检测效率直接影响着病患诊断、救治和隔离等一系列工作。新冠肺炎疫情在全球范围大流行的环境下,无论新冠患者或抗疫一线医护工作者,还是处于高风险区的普通大众,均对一次性外科医用口罩的需求与日剧增。疫情期间,生物安全材料在病毒检测和防护领域均取得突破。南开大学与国内多所高校及相关生物医药企业的科研团队联合攻关,采用聚集诱导发光(AIE)材料开展新型冠状病毒快速诊断技术及其试剂盒的研发,并成功研制出(2019-nCoV)IgM/IgG抗体联合检测试剂盒[31]。新冠肺炎病毒已在全球范围广泛传播,其主要依靠飞沫传播至人体呼吸道致使交叉感染。然而,在疫情前期,我国抗疫一线曾极度缺乏这种消耗性口罩。目前普通一次性外科医用口罩并不能通过自杀菌或简单消毒进行重复使用或再利用,不可避免地造成医疗资源浪费以及重大经济、环境问题。基于此,香港理工大学Zhou等[32]在普通口罩外层的低熔点无纺布表面制备并沉积石墨烯保护层,研发出一款兼备自清洁和光热性能的口罩,为普通医用口罩延长使用实效和再利用提供技术依据。同时,北京理工大学Li等[33]利用具有光催化活性的金属有机框架(MOFs)材料制备出高效综合空气过滤器,可灭空气中99.99%的细菌。总之,人们一直在积极发展新型光、电、声、磁、热等多功能材料及生物安全纳米材料,利用材料学、化学等理论和方法,开发新材料、新产品和装备,来应对生物安全威胁和防范生物安全危险因子。人们还可以利用纳米技术,开发绿色量产的纳米材料如高纯度纳米银、纳米铂、纳米铜等为代表的生物安全纳米材料[14]。生物安全纳米材料有可能料应用于重大突发传染病防控、病原微生物的快速检测、病原微生物杀灭、微生物耐药、疫苗佐剂、生物资源和人类遗传资源的保藏、食品生物安全防范、外来生物入侵防范、生物恐怖袭击和生物战应对等方面。

    自新冠肺炎疫情暴发后,习近平总书记多次提到国家生物安全的理念,强调要将生物安全作为国家总体安全的重要组成部分,把生物安全纳入国家安全体系,提高我国生物安全治理能力[11]。然而,人才是保障国家生物安全的关键,提高我国生物安全应对能力势必需要培养更多生物安全材料学的优秀人才。当前我国各大学、研究机构及专科技术学校均无生物安全材料的学科和专业。生物安全材料的发展,急需国家设立生物安全材料学科,以利于高效系统地培养人才。生物安全材料学作为生物安全学和材料学的融合,将生物安全学理念与材料学理论相结合,可为应对未来突发生物安全事件提供理论指导和材料技术支撑。在国家层面引导设置生物安全材料学科以培养高素质、高技能人才,有着特殊意义,可为充分保障我国国家安全助力。

    当前生物安全学和材料学在各自领域均呈蓬勃发展势态,然而二者交叉融合的研究还存在不足。目前,已有部分新材料被应用到生物安全领域,如基于聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)材料的新型检测试剂盒、可自清洁回收利用的石墨烯口罩以及利用MOFs材料制备的高效空气过滤器等[31-33]。但生物安全材料学的概念才刚诞生,其被接受还存在一个过程[24]。积极推动生物安全材料学的发展,推动生物安全和材料两个领域的专家相互协同合作,用生物安全的理念,结合材料学的理论和实践,积极推动发展保障国家生物安全的核心材料,将有可能成为未来科研工作的重点发展方向之一。

    生物安全材料学的学科特征除了材料学的一般特征外,还应该体现其独特性。为进一步阐明生物安全材料学学科目的、指引学科建设规划与发展方向,我们认为生物安全材料学应当具备战略前沿性、学科交叉综合性、高度创新性、材料适用性等特征,如下所述:

    3.3.1   战略前沿性

    生物安全作为国家安全体系的重要组成部分并被提高到国家战略高度,生物安全材料学也因此应具备国家战略性,其发展也应从国家战略高度来制定发展规划,以满足国家需求。把握生物安全材料的研发方向,把生物安全材料作为重要战略储备物资,帮助国家及时预防、监测、应对生物安全极端事件和解决重大问题,还有很长路要走。

    3.3.2   学科交叉综合性

    生物安全材料学涉及的学科内容众多,它不仅融合了材料学与生物安全学,同时还与化学、物理学、生物学、数学、医学、信息学等学科和方向交叉。此外,生物安全领域广泛,待解问题众多,且不断出现新形势、新问题,因此,生物安全材料学还需与最新的人工智能、大数据、云计算等技术结合和不断更新。

    3.3.3   高度创新性

    生物安全材料学作为一门新的学科,应对的生物安全威胁重大,新发和未知的前沿因素占了很大的比例,新的生物技术涌现、新病毒和超级细菌快速变异导致的一系列问题等。因此,生物安全材料的研发需要科研人员有创新性思维,才可开发出新型材料以应对快速变化的重大生物安全问题等。

    3.3.4   材料实用性

    生物安全材料学是生物安全的重要组成部分,是生物安全的研究新方向。生物安全材料学的学科任务是开发出新材料,及时、高效、便捷地解决突发性生物安全问题,以保障人民健康,维持社会经济发展,保护国家安全。正是因为生物安全问题具有突发性、未知性、重大性等,我们开发的材料应具备实用性,能够迅速及时的被应用到疫情防控等生物安全威胁应对之中。

    生物安全的发展,归根结底还是靠人才。同理,生物安全材料学的发展注定是靠人才的培养。生物安全材料学具有多学科交叉性,其人才必须具备多学科知识背景,拥有多学科、跨学科技术本领。在国家高度重视生物安全的环境下,实现中华民族伟大复兴中国梦,要从战略高度重新审视生物安全问题,重视生物安全材料学学科建设。生物安全材料学作为一门新的学科,其概念刚被提出,理论还需不断被完善。首先,国家层面需做好顶层设计,搭建整体框架。其次,需要将多学科理论与生物安全材料学结合,形成一套独具特色的学科理论,凝练学科特色,力争将生物安全材料学建设成为具有坚实理论基础、丰富学科内涵的学科新方向。

    此外,生物安全材料学的建设一定要体现中国特色,充分吸收中国几千年来在生物安全防控方面的经验智慧,解决我国面临的越来越大,越来越频繁的生物安全问题,满足我国人民身体健康、社会平稳发展、国防安全和国家战略等需求,力争建成在国际上有中国特色和学术话语权的一流学科,一流方向。因此,我们需要从如下方面入手:

    我国材料学科研究力量雄厚,队伍壮大。但是专门从事生物安全材料学研究的人员匮乏。全社会应该尽快取得共识,国家相关部门要尽快设立生安全材料学学科,并制定学科发展规划和布局生物安全材料学重点研究方向。

    生物安全已提高到国家安全高度,为此,加强生物安全材料学的基础研究和创新能力建设已经刻不容缓,才可快速应对随时可能再次来临的生物安全威胁事件甚至生物战。专注于生物安全材料学的国家实验室、国家研究中心等能适应大科学时代基础研究特点的学科交叉型国家科技创新基地和平台应该被建成,才能为国家生物安全提供充分和有力的保障。

    在学科课程设计方面,需要在高等学校增设生物安全材料学课程。此外,还可设置全年龄段从小学到大学的生物安全材料学课程培训。小学到高中课程中,着重介绍在重大突发生物安全威胁来临时,如何识别生物安全防护设备和材料,并运用生物安全材料来防护自己及家人,开展类似于应对地震和火灾的演习和培训,提升全民生物安全意识以及面对生物安全问题的自我防护能力,建立一套完善的应对重大突发疫情和生物战等生物安全问题的防御机制,维护社会和谐稳定,确保国家长治久安。而大学阶段则需要设立专门的专业,深入研究生物安全材料学的理论,包括基础物理、基础化学、材料工程、生物学、微生物学等,研发生物安全材料,解决生物安全问题。

    人才的培养离不开高质量的一批教材。因此,需要组织专家学者对生物安全材料学研究领域进行梳理和深度调研,结合材料学的特点和生物安全领域的需求,在全国相关研究单位组织人力,布局生物安全材料学相关教材和专著的编写。

    在生物安全材料学的实践方面,目前生物安全材料的供应远远不能满足需求,并且能够预见未来相关需求将持续增长,因此学科建设应着力解决供需矛盾,国家应设立专项基金支持鼓励学科的发展,引导更多研究者从事生物安全材料的研发以及产学研的结合,积极推动研究成果转化,同时可出台政策对从事生产生物安全材料的企业减免税收,建立上下游配套的生物安全材料产业园,并且可收购生物安全材料作为战略储备物资,既支持了产业的发展,也保证了重大突发生物安全问题来临时的国家安全。

    一个学科的发展离不开大量人才的支撑,为了生物安全材料学的蓬勃发展,必须做好前瞻性和预见性的人才培养。在人才培养方面,建议重点培养三个层次的人才梯队。一是需要在职业技术学校和高等学校培养人才,既要懂得生物安全材料学理论,又要懂技术应用开发,培养一批生物安全材料工程师,进入企业进行实际生产与产品开发,解决实际生产需求;二是需要在高等院校和科研机构长期培养一大批从事生物安全材料学研究的高端人才,深入研究生物安全材料理论,开发出新型生物安全材料,并开展高新技术成果转化,指导生物安全材料的生产。在紧急状态下,则开展科研攻关应对新发的生物安全问题。例如,复杂多变的新病毒疫情来临时,科研人员有能力迅速开发出新材料用于快速检测、个人防护、消毒杀菌、病情治疗等,使得广大人民群众身体健康得到保护,社会能够平稳运行;三是需要在国防系统培养一批生物安全材料学背景的战备力量,锻炼一支训练有素的可靠队伍,为国家打赢生物安全攻坚战提供坚实人才支撑。

    当前,我国疫情防控进入常态化。常态化意味着持久战,长期疫情防控需要新思维、新技术、新材料以及新人才。应对突发新型冠状病毒肺炎疫情,我国也急需加强防控重大公共生物安全人才队伍建设,加快科技创新,夯实国家生物安全基石。发展生物安全材料学,有利于加强交叉学科科技人才交流,有利于提升我国生物科技竞争力,有利于促进生物安全材料的发展,有利于系统高效地培养生物安全领域人才,有利于快速提高我国应对重大突发性生物安全治理能力,有利于保障人民健康、维护社会稳定和筑牢我国国家安全城墙。


    1. [1]

      网易新闻网.肺炎疫情实时动态播报[OL]. [2020-07-27]. https://wp.m.163.com/163/page/news/virus_report/index.html.Netease News. Real Time and Dynamic Report of Pneumonia[OL]. [2020-07-27]. https://wp.m.163.com/163/page/news/virus_report/index.html(in Chinese).

    2. [2]

      网易网. (国际疫情)世卫组织: 全球新冠累计确诊病例达15785641例[OL]. [2020-07-27]. https://3g.163.com/news/article/FIH08DJL0530OSLL.html.Netease. (International Epidemic Situation) WHO: The Total Number of Confirmed Cases of New Coronavirus Pneumonia in the World is 15785641[OL]. [2020-07-27]. https://3g.163.com/news/article/FIH08DJL0530OSLL.html(in Chinese).

    3. [3]

      WHO′s Chief Scientist Offers Bleak Assessment of Challenges Ahead[OL]. https://www.ft.com/content/69c75de6-9c6b-4bca-b110-2a55296b0875.

    4. [4]

      WHO. WHO Director-General′s Opening Remarks at the Media Briefing on COVID-19-11 March 2020[N/OL]. [2020-03-11]. https://www.who.int/dg/speeches/detail/who-director-general-s-opening-remarks-at-the-media-briefing-on-covid-19-11-march-2020.

    5. [5]

      澎湃网.点我即查: 全球实时疫情地图[OL]. [2020-07-26]. https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_8447152.The Paper. Click Me: Global Real Time Epidemic Map[OL]. [2020-07-26]. https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_8447152 (in Chinese).

    6. [6]

      搜狐网.图文解读: 新冠疫情对全球经济的影响到底有多大[OL]. [2020-03-21]. https://m.sohu.com/a/381863401_99981592.SUHO. Interpretation of Pictures and Texts[OL]. [2020-03-21]. https://m.sohu.com/a/381863401_99981592 (in Chinese).

    7. [7]

      李琦. 强化国家生物安全的时代意义与启示[J]. 理论与当代, 2020(4): 21-23. LI Qi. The Significance and Enlightenment of Strengthening National Biosafety[J]. Theory Contemp, 2020, (4):  21-23.  

    8. [8]

      陈方, 张志强, 丁陈君. 国际生物安全战略态势分析及对我国的建议[J]. 中国科学院院刊, 2020,35,(2): 204-211. CHEN Fang, ZHANG Zhiqiang, DING Chenjun. Analysis of Global Biosafety Strategy and Recommendations to China[J]. Bull Chin Acad Sci, 2020, 35(2):  204-211.  

    9. [9]

      胡隐昌, 肖俊芳, 李勇. 生物安全及其评价[J]. 华中农业大学学报(社会科学版), 2005,55,(1): 29-36. HU Yinchang, XIAO Junfang, LI Yong. Biosafety and Its Evaluation[J]. J Huazhong Agric Univ(Soc Sci Edn), 2005, 55(1):  29-36.  

    10. [10]

      郑涛. 我国生物安全学科建设与能力发展[J]. 军事医学, 2011,35,(11): 801-804. ZHENG Tao. Biosecurity Subject Construction and Capacity Building of China[J]. Milit Med Sci, 2011, 35(11):  801-804.  

    11. [11]

      于文轩. 生物安全法的基本原则[J]. 中国生态文明, 2020(1): 45-48. YU Wenxuan. Basic Principles of Biosafety Law[J]. China Ecol Civil, 2020, (1):  45-48.

    12. [12]

      即将改变世界的10种材料[J].功能材料信息, 2015, 12(3): 28-35.Ten Materials that Will Change the World[J]. Funct Mater Inf, 2015, 12(3): 28-35(in Chinese). 

    13. [13]

      搜狐网. "新材料之王"改变世界, 各国趋之若鹜: 不料中国率先到手, 美欧谈虎色变[OL]. [2017-07-16]. https://www.sohu.com/a/157630645_828998.SOHU. "King of New Materials" has Changed the World, and Countries are Flocking to It: Unexpectedly, China Took the Lead, and the United States and Europe Turned Pale[OL]. [2017-07-16]. https://www.sohu.com/a/157630645_828998 (in Chinese).

    14. [14]

      动脉网.复朗施: 自主研发高纯度金属纳米材料制备装备, 以真正纳米级产品赋能医疗领域[OL]. [2020-04-10]. https://vcbeat.top/MzEwNjcxNDExZDEyMGRjYWRlMDJjNDZmODg1MzRmYTM=.VCBEAT. Flance: Independent Research and Development of High-Purity Metal-based Nanomaterials Preparation Equipment, Enabling the Medical Field with Nano Products[OL]. [2020-04-10]. https://vcbeat.top/MzEwNjcxNDExZDEyMGRjYWRlMDJjNDZmODg1MzRmYTM= (in Chinese).

    15. [15]

      网易网.一大波新材料横空出世, 改变世界超出你想象(九十)[OL]. [2018-10-10]. https://dy.163.com/article/DTPF44SS0511DV4H.html.Netease. A Wave of New Materials has Emerged, Changing the World Beyond Your Imagination(90)[OL]. [2018-10-10]. https://dy.163.com/article/DTPF44SS0511DV4H.html (in Chinese).

    16. [16]

      网易网.一大波新材料横空出世, 改变世界超出你想象(九十)[OL]. [2018-10-10]. https://dy.163.com/article/DTPF44SS0511DV4H.html.YIDIAN. A Wave of New Materials has Emerged, Changing the World Beyond Your Imagination(Issue 112)[OL]. [2018-10-10]. https://dy.163.com/article/DTPF44SS0511DV4H.html (in Chinese).

    17. [17]

      一点资讯.一大波新材料横空出世, 改变世界超出你想象(第112期)[OL]. [2019-03-20]. http://www.yidianzixun.com/article/0LXWhnG1.Netease. A Wave of New Materials has Emerged, Changing the World Beyond Your Imagination(Issue 108)[OL]. [2019-03-20]. http://www.yidianzixun.com/article/0LXWhnG1 (in Chinese).

    18. [18]

      一点资讯.一大波新材料横空出世, 改变世界超出你想象(第114期)[OL]. [2019-04-03]. http://www.yidianzixun.com/article/0LeIHaeL/amp.YIDIAN. A Wave of New Materials has Emerged, Changing the World Beyond Your Imagination(Issue 114)[OL]. [2019-04-03]. http://www.yidianzixun.com/article/0LeIHaeL/amp (in Chinese).

    19. [19]

      网易网.一大波新材料横空出世, 改变世界超出你想象(六十七)[OL]. [2018-04-25]. https://dy.163.com/article/DG8P5HLI0511DV4H.html.Netease. A Wave of New Materials has Emerged, Changing the World Beyond Your Imagination(67)[OL]. [2018-04-25]. https://dy.163.com/article/DG8P5HLI0511DV4H.html (in Chinese).

    20. [20]

      大众网.新型防冰材料问世, 冬季结冰不再可怕[OL]. [2019-01-21]. http://news.dzwww.com/shehuixinwen/201901/t20190121_18315305.htm.DZWWW. New Anti-icing Materials Come Out, and Freezing in Winter is No Longer Terrible[OL]. [2019-01-21]. http://news.dzwww.com/shehuixinwen/201901/t20190121_18315305.htm (in Chinese).

    21. [21]

      分析测试百科网.中国CDC新研发等温扩增试剂盒8分钟检出新冠病毒[OL]. [2020-02-01]. https://www.antpedia.com/news/99/n-2353999.html.ANTPEDIA. Detection of New Coronavirus in 8 Minutes by Isothermal Amplification Kits Developed by CDC in China[OL]. [2020-02-01]. https://www.antpedia.com/news/99/n-2353999.html (in Chinese).

    22. [22]

      新京报.中国高校研发的新冠病毒检测试剂盒已向意大利等国家供货[OL]. [2020-03-17]. https://www.sohu.com/a/380803496_114988.The Beijing News. The COVID-19 Detection Kit Developed by Chinese Universities Has Been Supplied to Italy and Other Countries[OL]. [2020-03-17]. https://www.sohu.com/a/380803496_114988 (in Chinese).

    23. [23]

      快资讯.美实际新冠感染数近5000万?英美病毒检测出问题[OL]. [2020-08-10].https://www.360kuai.com/pc/9d5aaa723fb060909?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1.Sina. Attention| Ten Times More! The Actual Number of COVID-19 Infections in the United States is Nearly 50 Million?[OL]. [2020-08-10].https://www.360kuai.com/pc/9d5aaa723fb060909?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 (in Chinese).

    24. [24]

      Yu Y J, Bu F Q, Zhou H L. Biosafety Materials: An Emerging New Research Direction of Materials Science from COVID-19 Outbreak[J]. Mater Chem Front, 2020, 4:  1930-1953.  

    25. [25]

      U.K. Department for Environment, Food & Rural Affairs, Department of Health and Social Care, and Home Office. UK Biological Security Strategy. London: The Home Office, 2018.

    26. [26]

      U.S. Departments of Defense, Health and Human Services, Homeland Security, and Agriculture. National Biodefense Strategy. Washington DC: The White House, 2018.

    27. [27]

      中国军网.国际社会高度关注生物安全[OL]. [2020-04-15]. http://www.81.cn/gfbmap/content/2020-04/15/content_258960.htm.China Military. The International Community Pays Great Attention to Biosafety[OL]. [2020-04-15]. http://www.81.cn/gfbmap/content/2020-04/15/content_258960.htm (in Chinese).

    28. [28]

      新华社.习近平主持召开中央全面深化改革委员会第十二次会议强调: 完善重大疫情防控体制机制健全国家公共卫生应急管理体系[OL]. [2020-02-14]. http://www.gov.cn/xinwen/2020-02/14/content_5478896.htm.XINGHUANET. Xi Jinping Chaired the Twelfth Meeting of the Central Comprehensive Deepening Reform Commission, Strengthening: Improving the Major Epidemic Prevention and Control System and Improving the National Public Health Emergency Management System[OL]. [2020-02-14]. http://www.gov.cn/xinwen/2020-02/14/content_5478896.htm (in Chinese).

    29. [29]

      中国军网.筑牢维护国家生物安全的屏障[OL]. [2020-04-15]. http://www.81.cn/gfbmap/content/2020-04/15/content_258961.htm.China Military. Building a Barrier Wall to Safeguard National Biosafety[OL]. [2020-04-15]. http://www.81.cn/gfbmap/content/2020-04/15/content_258961.htm (in Chinese).

    30. [30]

      中国青年网.代表委员聚焦国家公共卫生安全建设[OL]. [2020-05-27]. https://www.360kuai.com/pc/9495e57ae98970fa7?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1.Youth. Deputies to People's Congress Focus on the Construction of National Public Health Safety System[OL]. [2020-05-27]. https://www.360kuai.com/pc/9495e57ae98970fa7?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 (in Chinese).

    31. [31]

      南开大学新闻网. 15分钟快速检测南开大学团队研获新冠病毒抗体检测试剂盒[OL]. [2020-02-15]. http://news.nankai.edu.cn/ywsd/system/2020/02/15/030037569.shtml.Nankai University. Antibody Kit Developed by Nankai University Team for Rapid Detection of COVID-19 in 15 Minutes[OL]. [2020-02-15]. http://news.nankai.edu.cn/ywsd/system/2020/02/15/030037569.shtml (in Chinese).

    32. [32]

      Zhong H, Zhu Z R, Lin J. Reusable and Recyclable Graphene Masks with Outstanding Superhydrophobic and Photothermal Performances[J]. ACS Nano, 2020, 14(5):  6213-6221. doi: 10.1021/acsnano.0c02250 doi: 10.1021/acsnano.0c02250

    33. [33]

      Li P, Li J Z, Feng X. Metal-Organic Frameworks with Photocatalytic Bactericidal Activity for Integrated Air Cleaning[J]. Nat Commun, 2019, 10(1):  2177.  

    34. [34]

      Zhang F, Omar O A, Jonathan S G, et al. A Protocol for Detection of COVID-19 Using CRISPR Diagnostics. https://www.broadinstitute.org/files/publications/special/COVID-19%20detection%20(updated).pdf.

    35. [35]

      Wang M, Fu A S, Hu B. Nanopore Target Sequencing for Accurate and Comprehensive Detection of SARS-CoV-2 and Other Respiratory Viruses[J]. Small, 2020, 16(32):  2002169.  

    36. [36]

      Zhang Q Z, Honko N A, Zhou J R. Cellular Nanosponges Inhibit SARS-CoV-2 Infectivity[J]. Nano Lett, 2020, 20(7):  5570. doi: 10.1021/acs.nanolett.0c02278 doi: 10.1021/acs.nanolett.0c02278

    37. [37]

      Pedro M F, Katie J E, Parvinder K A. Safety and Immunogenicity of the ChAdOx1 nCoV-19 Vaccine Against SARS-CoV-2:A Preliminary Report of a Phase 1/2, Single-Blind, Randomised Controlled Trial[J]. Lancet, , :  . doi: 10.1016/S0140-6736(20)31604-4 doi: 10.1016/S0140-6736(20)31604-4

    38. [38]

      Zhu F C, Guan X H, Li Y H. Immunogenicity and Safety of a Recombinant Adenovirus Type-5-Vectored COVID-19 Vaccine in Healthy Adults Aged 18 Years or Older:A Randomised, Double-Blind, Placebo-Controlled, Phase 2 Trial[J]. Lancet, , :  . doi: 10.1016/S0140-6736(20)31605-6 doi: 10.1016/S0140-6736(20)31605-6

  • 图 1  新型冠状病毒肺炎疫情影响股市[6]

    Figure 1  The impact of COVID-19 on stock market after the outbreak[6]

    图 2  生物安全学的研究范畴

    Figure 2  Research area of biosafety

    图 3  生物安全材料的应用范围

    Figure 3  The application of biosafety materials

    表 1  疫情推动科技发展

    Table 1.  Epidemic situation promotes the development of science and technology

    Biosafety field Materials and methods Feature References
    Detectio Detection technology based on CRISPR Detection process within 1 hour [34]
    Combinational detection kit for IgM/IgG antibody based on the AIE material Detection process within 15 minutes [31]
    Nanopore targeted sequencing method Detection of multiple viruses with high sensitivity and accuracy within 6~10 hours [35]
    Protection Cellular nanosponge Capture virus to avoid invading normal cells [36]
    MOFs High efficiency in air filtration [33]
    Graphene Masks with outstanding photothermal performances for recycle [32]
    COVID-19 Vaccine Phase II clinical results show that the vaccine is safe [37-38]
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  • 发布日期:  2020-09-01
  • 收稿日期:  2020-07-29
  • 接受日期:  2020-08-18
  • 修回日期:  2020-08-18
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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