我们详细介绍了席卷全球的冠状病毒大流行。它是如何影响肺部的?医生能做些什么呢?并会见一些致力于解决方案的团队，从新的病毒快速测试到阻止它的疫苗。此外，在其他新闻中，有证据表明太阳风暴会导致鲸鱼搁浅，并与他们称之为神奇鸡的古老鸟类见面……
在这一集里
重症监护病床:英国已接近饱和
阿里·埃科尔，阿登布鲁克斯医院
在英国的一次新闻发布会上，与首相鲍里斯·约翰逊和副首席医疗官珍妮·哈里斯一起，住房、社区和地方政府大臣罗伯特·詹里克发出了以下信息:
罗伯特·詹里克-好的，谢谢你，总理，下午好。作为一个国家，我们需要在日常生活中做出巨大的改变和牺牲，今天尤其如此，在母亲节这一天，我们中的许多人最想要的就是和我们所爱的人呆在家里。因此，今天我们必须更进一步，保护临床上最脆弱的人，帮助挽救他们的生命。在首席医疗官的指导下，英国国家医疗服务体系已经确定了英格兰多达150万人，他们面临着因病毒住院的最高风险。NHS将在未来几天联系这些人，敦促他们在家至少呆12周。
阿登布鲁克斯医院重症监护顾问阿里·埃尔科尔最近发表了一份报告，预测了随着冠状病毒的传播，英国的重症监护能力。他向克里斯·史密斯解释了秘书的话。
阿里:我认为重要的是要意识到，大多数人的冠状病毒会导致相当轻微的疾病，这仍然很重要，因为这些人具有传染性，因此有了保持社交距离的计划，但大多数人预计会从这种疾病中恢复过来，没有任何不良影响。然而，有些人确实会发展成病毒性肺炎，这是一种肺部炎症，当它真的很严重时，可以阻止病人从外部世界获得氧气，进入他们的血液。在非常严重的情况下，这可能意味着他们需要去重症监护室，用生命维持机进行机械通气。不幸的是，很多人在这个过程结束时都没有活下来。现在，从我们从中国和意大利获得的数据来看，这种病毒似乎正在产生影响，尤其是老年患者和有合并症的患者。这些患者大多患有严重的疾病，最终接受重症监护，无法存活。
克里斯-你在做什么模特?
Ari -所以关于重症监护，有一件很重要的事情要认识到，那就是仅仅创造重症监护床并不容易。我们的重症监护室是非常专业的领域，在英国，他们的床位占用率通常是80%，通常是90%或100%。所以没有足够的空间收治新的病人，更多的病人，比如冠状病毒患者。因此，如果我们要应对这场大流行，我们将不得不考虑创造新的重症监护床。不幸的是，这不是一件容易做到的事情。这是可以做到的，但需要时间。例如，如果你想从手术室取出呼吸机，你需要移动它们，你需要培训工作人员，你需要确保所有的消耗品都是可用的。这不是一蹴而就的。所以，我们真正需要的，是一个早期的预警，准确地告诉我们什么时候大流行可能会在重症监护室里发生，这就是我们试图用一些早期数据做的事情。
克里斯:你到底在用这些数据做什么，它揭示了什么?
Ari:所以我们每天都会实时地观察病例，并试图模拟这对进入重症监护室的患者数量意味着什么。想想他们会在那里待多久，我们就能知道在任何时候有多少病人可能在重症监护室。
克里斯:因为这并不是简单地说:哦，我们预计周二会有这么多病人，所以我们要准备好这么多床位，因为他们不会在周二就出院。他们进来，待一会儿。
阿里-没错。有些人说是时间的分布。通常是7天，也可能是14天，甚至更短。这取决于病人的情况。
克里斯:这是否意味着那些先来的人，我不想叫他们幸运的人，他们可能会有一张床，但之后来的人可能就没有了，因为你有这些人，我也不想用“床堵”这个词，但你有一些人占据了那些高强度的床，他们哪儿也去不了。
阿里:不，没错，这是我们不想出现的一种情况，我们用完了呼吸机，所以当病例到来时，我们有足够的能力处理激增的病例绝对是至关重要的。
克里斯:我们有多少能力，我们预计实际情况会有多少病例。
阿里:目前在英国，我们有大约4000张重症监护病床。在欧洲国家，我们处于较低的水平。现在，如果我说其中的大部分，至少80%的空间在任何时候都被占用了，那么也许我们可以创造另外20%的容量。但是，一旦我们达到了冠状病毒患者床位数量的20%左右，我们通常拥有的床位数量就会遇到麻烦。
克里斯-是的。因为如果4000的80%，那意味着你还有20%的剩余容量。这意味着，你知道，你有数百个，整个国家大约有800个床位，我们预计会有多少病例?
阿里:嗯，这很难知道，但我们肯定得把现有的重症监护床位总数乘以几倍。
Chris:因此，我们似乎不太可能轻易超过我们所能提供的能力。
阿里:当然。事实上，我们的模型显示，我们可能会在一两周内达到20%的临界点。所以非常非常早，在那之后的一段时间里，事情可能会呈指数级增长。因此，如果我们的模型背后的假设是正确的，情况会很快变得非常糟糕。
克里斯-假设你是对的。为了减轻这种影响，你们做了哪些准备?
Ari:所以我认为好消息是，很多国民保健服务的工作人员一直在非常非常努力地工作，实际上已经有一段时间了，他们试图想出创造更多能力的方法和策略。但我认为真正关键的事情是我们继续努力，因为实际上，如果我们的模型是正确的，峰值可能真的很近了。
Chris -那么你是否也认为在国际电联工作的人会继续在国际电联工作?你有没有考虑到像你这样的医生，可能是这里最容易暴露的临床医生之一，很可能因此失去服务?
阿里:当然。事实上，这就是意大利的经历，那里受到的打击尤其严重。我们正在努力做的一件事是找到更多的工作人员，因为其中一个问题是，这不仅仅是一个带呼吸机的床的问题，你需要工作人员真正照顾病人。当然，你必须考虑到有些人会生病。
克里斯:你拿到了吗?
阿里:当然，在这方面已经做了大量的工作，这些床位也可以使用，但现在很紧急。
打破冠状病毒的神话:布洛芬、怀孕和宠物
克里斯•史密斯
菲尔·桑索姆向病毒学家克里斯·史密斯提出了一些关于冠状病毒的常见问题……
菲尔:首先，服用布洛芬真的会有更高的风险吗?
克里斯-这个故事出现了,我们认为因为某人从法国卫生部发表声明,说你不应该服用布洛芬如果你有这个障碍,问题是一旦你发表声明,医学上,它是非常,非常难行回来,现在人很谨慎,但没有证据表明,那些在上下文中使用布洛芬和其他病毒的任何更大的风险,特别是与这一个,因此，如果你已经在服用布洛芬，我当然不会改变你的剂量。如果你要开始服用一些消炎药，例如，你发烧了，你想降低体温，扑热息痛是一种很好的药物，它实际上对你的胃更友好，总的来说比布洛芬的副作用更少。所以这将是一个很好的开始药，但我当然不会——如果你只有布洛芬，你感觉很糟糕——不要仅仅因为你听到了这些头条新闻就使用布洛芬。如果你使用它没有其他禁忌症，过去没有人告诉你不要使用它，你可能会没事的。
菲尔-好吧。没有证据表明布洛芬有风险。如果你怀孕了怎么办?你的风险更高吗?你的宝宝有更高的风险吗?
克里斯-好的。好消息是，关于冠状病毒爆发的一些好消息是，没有证据表明怀孕的女性在怀孕期间比同龄的人风险更高，也没有证据表明怀孕的女性在怀孕期间比没有怀孕的女性有更高的风险。唯一的例外是，我们知道当一个人在怀孕的最初阶段怀孕，也就是怀孕的前三个月，最初的12周，对于任何感染或任何你可能遇到的问题，导致高温，对你的怀孕产生不良后果的风险会稍微高一些。这是一个很小的风险，但如果你能避免感染这种疾病，因为怀孕是发生这种情况的一个风险因素，这将是一个好主意。但当首席医疗官说我们将把孕妇视为高危人群时，确实让很多人感到震惊。但那只是因为我们非常谨慎。这并不是因为有证据表明有任何伤害的风险。另一个好消息是，这种病毒不可能跨越胎盘，胎盘是母亲血液和婴儿血液之间的连接。它不会越过这个障碍。因此，当它在妈妈体内时，它不会感染婴儿，也不会对婴儿的发育造成损害。
菲尔-最后，我们心爱的猫和狗呢?他们会感染病毒吗?
Chris -这个问题经常被问到。有一篇论文来自香港，一个人感染了这种病毒，不知怎么的，他的狗最终被检测了。那是一只波美拉尼亚狗。经过检测，从狗身上发现了少量的病毒。这种病毒确实会感染动物。毕竟它是由蝙蝠传给我们的，也可能是通过穿山甲传给我们的，穿山甲是另一种哺乳动物，所以它可以感染其他动物。因此，它没有理由不感染狗或猫，但我们实际上并不认为风险很高。我们认为这只狗没有脱落大量的病毒，因此你可能绝对没事，你的宠物不会影响你，你可能也不会把它们置于危险之中。
鲸鱼和太阳风暴:一个惊人的联系
杰西·格兰杰，杜克大学
每年，数以百计的鲸鱼被困在海滩上，其中许多仍然活着，健康，似乎没有理由在那里。但这些搁浅和太阳活动之间有一种奇怪的联系。现在，杜克大学的生物学家认为他们可能已经发现了具体的联系，那就是来自太阳风暴的无线电噪音。他们认为鲸鱼可能是利用地球磁场来导航的，而它们的磁场感觉被这种无线电噪音所干扰。菲尔·桑索姆从主要作者杰西·格兰杰那里听到了更多……
杰西:我们发现，灰鲸搁浅和太阳上发生的事情之间似乎有一种奇怪的联系。似乎在太阳的活跃程度，它喷出的辐射量和这些灰鲸搁浅的频率之间存在着一种模式。
我不得不说，这听起来有点像2012年风格的电影情节，太阳发生了一些事情，导致鲸鱼被冲上海滩。我是说这有什么联系?
杰西-我知道这有点疯狂。我仍然有点震惊，我仍然不确定我是否相信，但我们真正认为的是，地球上有很多动物有能力感知地球的磁场，当它们进行长途迁徙时，它们把它当作自己的内部GPS系统。也许这些鲸鱼是接受磁场的。它们在进行导航跋涉的时候也利用了地球磁场。太阳可能会干扰他们获取的信息。这就是我们看到这种模式的原因。
这对鲸鱼来说是危险的吗?
杰西-是的。这对他们中的许多人来说可能是致命的。很多搁浅的鲸鱼，实际上是死的，但我们实际上没有研究过任何搁浅的鲸鱼。我们只看了这些鲸鱼活着的地方，似乎没有什么明显的原因让它们搁浅。我们说，好吧，也许他们在导航上犯了错误，这就是他们最后被冲到海滩上的原因。
菲尔:在这种情况下，太阳到底发生了什么，会破坏地球的磁场?
杰西:所以我们提出了两个可能发生的假设。选项一，太阳可能在推动地球磁场。如果你曾经有过GPS，比如，跳过几条街道它告诉你你不在你所在的地方，也许这就是正在发生的事情。
菲尔-他们就像在看地图一样读取磁场，但是所有的等高线都奇怪地往左推了。
杰西-没错。
菲尔-好吧。这是理论一。理论二是什么?
杰西:那么理论二，太阳确实产生了很多无线电频率噪音。射频噪声可以阻止动物感知磁信号。在这些太阳风暴期间，有来自太阳的无线电频率噪音，所以也许它实际上完全关闭了鲸鱼的传感器。所以鲸鱼用这个GPS导航，突然它就关闭了。
菲尔:那你是怎么区分是太阳风暴扰乱了地球磁场，还是无线电频率噪音干扰了鲸鱼读取磁场的能力呢?
杰西:所以我们实际上可以通过在地球上测量的一些变量来区分这两件事。其中之一是观察地球磁场的摆动程度，我们用一个叫做ap指数的变量来测量。
Phil - Ap是什么意思?
杰西-我不知道。
菲尔-好吧，它在摆动。
杰西-它在摆动。它在四处摆动，我们观察，当ap指数很高的时候，鲸鱼会搁浅吗?所以地球的磁场在不停地摆动，答案是否定的。我坐在那里，非常沮丧，我想，搞什么鬼?这是怎么呢我很生气。为什么这不起作用?我回到绘图板上，我们开始问，好吧，那么第二种选择是什么?这就是我们遇到射频噪声的地方，简称RF噪声。当射频噪声非常非常高的时候，我们实际的搁浅发生得更频繁。 However, you have to be really, really careful with stats like this. It's so easy to look at a correlation and try and say, well, obviously this must be affecting a magnetic sensor. But with correlation studies like this, all you can say is we see a pattern. Maybe this is an explanation.
如果是这样的话，这对鲸鱼来说意味着什么呢?
Jesse -所以我认为这项研究有很大潜力的一点是，不管这种相关性背后的机制是什么，我们都能看到它。当太阳非常活跃的时候，鲸鱼更经常活着搁浅，不管这是不是对磁场的影响，我们可以很好地预测太阳何时会非常活跃。潜在地，这可以作为预测我们何时需要更积极地寻找实时搁浅发生的另一种方式。所以也许我们可以再救一条死在沙滩上的活鲸。
海底发现的微生物
Ginny Edgcomb，伍兹霍尔海洋研究所
科学家们在海底岩石底部的最深处发现了生命——生活在“海洋地壳下部”的微小微生物。Melanie jan - singh报道。
梅勒妮——在过去的几十年里，研究人员一直在地下、金矿和海底寻找生命的迹象。他们主要关注海底第一层的生命，这一层由沉积物组成，是混合了死鱼和其他含碳微生物的泥浆。泥浆下面是岩石海洋地壳。下地壳还没有被探索过，因为它通常有4-8公里深。但在世界上的某些地方，这种下地壳是暴露的，比如在印度洋中部的亚特兰蒂斯滩，这次探险就是在那里进行的。
金妮——我们真的不知道会发生什么，因为它看起来像一个不适合居住的环境。
梅勒妮-那是金妮·艾格科姆，伍兹霍尔海洋研究所的。
金妮:但是之前有一项研究，在另一个地方的辉长岩样本中发现了生命的迹象。所以我们乐观地认为我们可能会发现一些东西，我们认为如果我们找到了，我们可能会在岩石的裂缝和裂缝中找到生命的迹象，那里的液体可能会为生活在那里的微生物提供碳和能源。
梅勒妮-你是怎么从海底拿到样本的?
Ginny——这种工作是通过海洋钻探来实现的，需要一艘特殊的钻探船，它可以在你想钻到海底的地方保持一个位置。我们花了两个月的时间，在这个地方钻过地壳底部，每前进10米，岩石样本就会被送到钻探船上，人们可以快速处理它，我们可以采集样本进行微生物学研究。
梅勒妮-你怎么确保你周围的环境没有污染?
Ginny -由于钻井需要我们将流体泵入钻头以在钻井过程中保持冷却，所以我们必须非常小心，在收集样本进行分析之前，我们必须清除所有流体的痕迹。我们用了几种不同的方法。我们将一种化学物质与海水和泥浆一起放入船上的钻头中。我们在那里放了一种化学物质，我们可以在实验室里检测到，我们确保在收集样本进行分析之前，我们不能再检测到这种化学物质的痕迹。
Melanie -在实验室进行分析时，他们还检查了他们没有通过实验室设备或处理过程污染，并采取了许多步骤来控制一切，有时会丢弃可能好的数据。不过这是值得的!他们发现海底深处的微生物是活的，因为它们有基因来做分裂之类的事情，这一定意味着它们有足够的食物来生存。我问金妮他们怎么能在那里生存?
金妮——生活在海底深处的生物必须通过储存碳来生存。当他们看到它时，他们可以储存它。我们认为它是一种分子形式，就像人类储存脂肪一样。但它不胖。他们可以储存起来以备不时之需。它们还可以在体内循环利用不同形式的碳，这不是所有生物都能做到的，也不是所有生物都必须做到的，因为它们生活的环境中有大量的碳可以利用。所以在海底深处和海底以下，许多生物可能处于假死状态。你知道，他们只是勉强维持生计。
梅勒妮-即使下面的细胞只是存活下来，它们仍然在消耗碳。所以现在我们知道在计算世界碳预算时要把这些生物考虑进去。
金妮:我们正在扩大我们对地球生物圈宜居部分的认识。所以它不仅仅是你在陆地和海洋上看到的，也不仅仅是泥泞的海洋沉积物，不仅仅是上层海洋地壳的玄武岩，现在它至少包括了部分下层海洋地壳。
神奇的鸡:认识有史以来最古老的鸟类化石
丹尼尔·菲尔德，剑桥大学
当剑桥大学的科学家们扫描一块毫无特色的岩石时，这块岩石可以追溯到恐龙时代的末期，这让他们大吃一惊。里面是一个近乎完整的鸟类头骨，类似于现代的鸭和鸡。事实上，他们称之为“神奇鸡”。菲尔·桑索姆向它的发现者丹尼尔·菲尔德讲述了它的重要性。
丹尼尔:嗯，它看起来像一个非常奇怪的鸟头骨，因为它显示了一些活鸡和活鸭共有的特征。所以在某些方面，这个头骨是你可能认为的鸡状鸟类头骨和鸭状鸟类头骨的混合体。如果你把它拿在手里，它很小，大约有一只大鹌鹑或一只小鹧鸪那么大。
菲尔-那你是怎么找到它的?
丹尼尔-这些骨头实际上是2000年在比利时挖掘出来的，但这个标本看起来不太像。基本上就是几块破碎的岩石，露出一些难以形容的、保存得很差的肢骨。所以这个标本直到2018年才被研究。我和我在剑桥大学的博士生胡安·贝尼托(Juan Benito)一起对它进行了CT扫描，这让我们得以一窥岩石内部。当我们到达的时候，我们被岩石内部的景象震惊了。从表面上完全看不见这个保存完好的鸟类头骨，它来自6670万年前。
菲尔:很久以前，鸟类和世界其他地方是什么样子的?
丹尼尔-我们说的是恐龙时代末期的岩石，当时霸王龙和三角龙，这些有史以来最具代表性的恐龙，还在地球上游荡。但令人着迷的是，我们之前确实不太了解的是，在那个时候，我们所认为的现代鸟类在多大程度上存在。发现这个化石，这是迄今为止发现的最古老的，有充分记录的现代鸟类化石，告诉我们在小行星撞击地球之前，地球上至少有一些主要的鸟类谱系。
菲尔:你说的现代鸟类是什么意思?因为我听说恐龙来自鸟类。
丹尼尔:嗯，我们当然有鸟……
菲尔-反过来。鸟是从恐龙进化而来的，你知道吗?
丹尼尔-没错。是的。但这是一个非常漫长的过程。所以，你知道，大约一亿五千万年前，我们有了始祖鸟，很多人喜欢谈论它是第一只鸟。这是一种非常像鸟的恐龙，因为它有羽毛状的翅膀，但它的嘴里也有小牙齿。我们知道，像鸟一样的动物一直保留着牙齿，直到恐龙时代，直到小行星撞击地球，把它们消灭了。所以当我谈到现代鸟类时，我指的是所有现存鸟类最近的共同祖先，以及所有这些祖先的后代。我们认为这个新化石为我们提供了迄今为止最好的见解，让我们了解这些早期现代鸟类是什么样子的，它们与非鸟类恐龙历史的最新阶段共存。
菲尔:你刚才提到了牙齿。这很重要吗?
丹尼尔:神奇鸡是一种现代鸟类，它没有牙齿。所以现代鸟类，就像我给它们下的定义，它们和我们今天的鸟类有一些共同的祖先特征。当然，这包括无牙的喙，有羽毛的身体和祖先的飞行能力，高代谢率，诸如此类的东西。但神奇鸡的喙本身就很有趣，因为它似乎没有表现出任何特殊的饮食。所以它看起来有点像活鸡的嘴。我们知道，大多数像鸡一样的鸟类在吃什么方面都是相当全面的。我们想知道神奇鸡的喙的形状是否暗示了一些可能帮助现代鸟类祖先在灭绝事件后幸存下来的特征。
建模:英国的冠状病毒策略解释
Freya Jephcott，剑桥大学
英国和其他国家控制疫情的策略是有科学基础的。这些国家的政府严重依赖数学模型，包括伦敦帝国理工学院一个团队的研究成果。剑桥大学的Freya Jephcott独立研究疾病是如何传播的，Chris Smith问她这些模型是怎么说的……
弗雷娅-现在我们要做的是压制。帝国理工学院建立的模型是为了考虑所有可能的情况为我们提出了两个关键的情况。一种是当我们采取所谓的缓解措施时，即我们试图减缓疫情的蔓延;这就是所有关于曲线趋平的讨论的来源。另一种情况，情况B，是抑制策略;我们基本上只是试图通过一些更极端的社会距离干预来阻止传播。这可以归结为三个关键要素:对有任何呼吸道疾病迹象的人进行家庭隔离，并对所有家庭成员进行隔离，为期两周;另一个因素是整个人群的社会距离。这实际上意味着我们在工作、学校和家庭之外的所有接触将减少四分之三。去酒吧，见朋友，去咖啡店; all of these interactions would dramatically reduce. Also workplace rate, so the amount that adults are mixing at work; that this would reduce by at least a quarter. They did allow that our household contacts, if we do this, were going to increase by a quarter. So there's a bit of an offset there. And the final element was either partial or full closures of schools and universities, and this seems to be the thing that's coming to the fore right now: this idea that we're going to close school to some children. Now one of the big concerns earlier on when this was discussed is that something like a third of our nurses, or healthcare workers in general, actually have school-age children; and that we're doing all these things to try and reduce the strain on our health system in the coming months, and that perhaps we might actually be making staff shortages worse if we do this. So it looks like the government has come to a strategy where people who have children, people who work in what are considered essential services - so healthcare, groceries, police, firefighters - their children will still attend school.
最重要的目标是减少人与人之间的接触，因为这是疾病传播的方式。所以如果你减少人与人之间的接触，你就减少了传播的机会，因此我们必须默认减缓传播，减缓它在人群中传播的速度。
弗雷娅:当然。就是这样。因此，我们现在所做的一切都是努力减少新感染者感染病毒的机会，即使他们不是确诊病例。所以我们通过减少社会接触来做到这一点。虽然我们已经从试图减缓它，实际上现在的策略是试图把它完全消灭。
克里斯:你认为这有可能实现吗?
弗雷娅:我们认为这是可能的原因是:在中国——他们确实有更多的基础设施，比你在这里带来的任何东西都要强制性得多——它似乎确实大大减少了传播，现在可能只有非常非常少的社区传播。韩国也类似，他们采取了稍微不同的方法，但同样是极端的社交距离。他们看到病例有所增加，但除此之外，他们确实大大降低了社区传播。这里的问题是，通过这种策略，如果我们开始放松这些相当极端的措施，我们很有可能看到病例再次大幅上升。
克里斯:如果每个人都在同一时间做这件事，它会消失吗?这只是一个事实，如果任何一个国家放松控制，它只会让这个东西回来;我们在英国可以非常勤奋，但是如果一个没有能力实施这些策略的第三世界国家充当了这种策略的中心或温床，它就会把它播下种子，蔓延到任何已经成功消灭了这种策略的地方?
弗雷娅:当然。我们都在一起，我们的力量取决于我们最薄弱的部分。我们需要基本的基础设施，使这些干预措施在全球范围内成为可能，因为就像我说的，我们可以在有基础设施的国家消灭它，但一旦我们放松了基础设施，我们就会得到输入病例，我们就会再次开始传播。
Chris -最后Freya，你认为-我意识到我让你很尴尬-但你认为这将在哪里结束，如何结束?
弗雷娅-如果我们什么都不做，听起来我们将在未来三个月内达到病例高峰和死亡高峰。所以这将是一个很短但很糟糕的结局。所以我认为，实际上我们要花几个月甚至几年的时间来研究这个问题。帝国理工学院建议的干预措施:在他们的模型中，它们持续了大约五个月。如果你听到关于疫苗的讨论，那可能还需要一年，最多18个月的时间。值得记住的是，我们将长期从事这项工作，我们需要为遥远的未来考虑干预措施和政策。
冠状病毒:它对肺部的影响
Sanjay Mukhopadhyay，克利夫兰诊所
感染冠状病毒的人到底会发生什么?绝大多数人会出现两种主要症状:干咳和发烧。大多数人还报告疲劳和肌肉疼痛，最近几天公布的数据表明，许多患者还出现了包括腹泻在内的胃肠道症状。但对呼吸系统的影响似乎最大。那么病毒是如何产生这些效果的呢?Phil Sansom请肺部病理学家Sanjay Mukhopadhyay解释……
Sanjay:在最无症状的情况下，也就是没有任何症状的人，最好的假设是这些病毒颗粒只是停留在那里，引起组织的最小反应。随着症状越来越多，组织反应实际上与炎症有关似乎是合理的;这意味着免疫细胞来消灭病毒，病毒和免疫细胞之间的相互作用导致进一步的破坏。然后最严重的人似乎正在发展一种非常严重的肺损伤，我们称之为病理学家弥漫性肺泡损伤……
弥漫性肺泡损伤?
桑杰:没错。弥漫性肺泡损伤本质上是如果你的肺受到任何非常严重的伤害，不管刺激是什么。从概念上讲，病理学家看到的弥漫性肺泡损伤就像是看到一幢建筑被破坏得满地都是。你看到了发生的事情的最终结果;你不一定能看到是什么引起的。
菲尔-那它看起来像什么?
桑杰:发生的是:肺泡，也就是气囊，是肺的最后一部分，气体交换在这里进行，它们就像小气球。每次吸气，气球就会变大，呼气时，气球就会变小。氧气应该穿过这些气球的壁，然后进入气球内部的血管。因此，气球的厚度必须非常薄，这样气体交换才能发生。当损伤发生时，肺泡或气囊的内侧会有一层类似碎片的衬里。在显微镜下看起来是粉红色的。随着时间的推移，肺泡壁会变得非常非常厚。你可以想象如果薄的肺泡是呼吸所必需的，那么厚的肺泡对呼吸是非常不利的。
菲尔:你一定要进入一个人的肺里看看组织吗?有没有一种更简单的方法来判断它们受到了这种伤害?
桑杰:几乎没有人，或者说很少有人，真的走到医生需要把一块组织送到病理学家在显微镜下观察的地步。因此，大多数生病的病人来到医院接受胸部x光或CT扫描，在这些检查中，正常的肺看起来是黑色的，因为它们充满了空气。现在，当你受到感染时，你开始得到所谓的肺部混浊。这意味着肺不再是黑色的，而是开始看起来像白色的。
菲尔-所以扫描上长时间的白色可能等于这种损伤?
桑杰:是的，没错。白色越多，情况就越糟。
菲尔:你刚才谈到了两件事:病毒和免疫系统之间的战争，以及弥漫性肺泡损伤。这些事情与冠状病毒引起的症状有什么关系?
Sanjay -我不确定症状和所发生的事情之间是否有完全的一一对应，但至少有可能的是，当病毒从喉咙后部向下进入气管时，这种损害——或者来回的损害——实际上会对那些细胞造成刺激，这在某种程度上解释了咳嗽的原因。也有可能气囊的损伤和产生的所有碎片也会导致某种程度的咳嗽。所以气道的运动和气囊的运动都可能导致这些病人咳嗽。
菲尔:你在这些人肺部看到的情况与流感等疾病相比如何?
桑杰:总的来说，肺部的免疫反应和损害很可能与流感和我们过去见过的其他类似病毒非常相似。现在我要补充一点，我们还处于非常早期的阶段，但从早期的报告来看，它似乎与我们所知道的其他病毒几乎相同。
菲尔-但他们有不同的症状?
就咳嗽、呼吸急促和发烧等标准症状而言，SARS冠状病毒和其他严重病毒之间没有太大区别。
菲尔-患有弥漫性肺泡损伤的人——我想情况最糟的是那些我们看到需要呼吸机的人，因为他们无法获得足够的氧气——这种肺损伤是永久性的吗?
桑杰:看情况。一般来说，患有弥漫性肺泡损伤的人会患上一种叫做急性呼吸窘迫综合征的综合症。在这些患者中，大约有一半的结果是致命的。所以这是一种非常严重且不可逆转的疾病，大约有一半或50%的患者患有这种疾病。而另一半患者的结果则比较复杂。其中一些患者可以完全康复，但也有一些患者会在肺部留下疤痕，也就是我们所说的纤维化。从长远来看，这会导致呼吸和咳嗽方面的问题。
菲尔:对于那些没有弥漫性肺泡损伤的人，那些只有轻微感染的人，他们的肺部会有什么问题吗?
他们不应该!我们一直在关注这个范围的非常非常严重的一端，对吧?但我们必须记住，大多数病人实际上并没有达到那个程度。绝大多数患者要么没有症状，要么症状相对轻微，比如咳嗽和呼吸短促，但远没有发展成急性呼吸窘迫综合征。似乎很多病人完全康复了，然后就可以回家了。
治疗冠状病毒:什么是重症监护?
夏洛特·萨默斯，阿登布鲁克医院
少数冠状病毒患者的症状更严重。那么，当医生必须治疗这些症状时，他们实际上是怎么做的呢?克里斯·史密斯问剑桥阿登布鲁克医院的重症监护医生夏洛特·萨默斯……
夏洛特-他们出现在我们面前的主要原因是因为他们不能得到足够的氧气，因为他们的肺不能有效地运作。
克里斯:为什么?
夏洛特-进入气道囊的氧气和血液之间的间隙变大了，所以气体从肺泡进入血液的扩散受到了损害。所以实际上，你没有从空气中获得足够的氧气进入你的血液，并输送到远处的组织，以维持你的器官功能。
克里斯:如果我呼吸更频繁一点，这还不足以弥补我的肺不能像以前那样快速地向血液中输送氧气的事实吗?我只要多呼吸一点，就可以弥补了，不是吗?
夏洛特:这是供需关系。当你的肺组织和血液之间的间隙变大时，你呼吸的速度并不一定足以弥补你所获得的严重缺氧。
克里斯-当有人表现出血液中氧气不足的迹象时——我认为你可以测量出来——你做的第一件事是什么?
夏洛特:第一件事很简单:我们给他们补充氧气。所以我们通过面罩，或者通过一些管子进入鼻子，给你更多的吸入氧气。
克里斯-那有什么用呢?因为如果你在氧气和需要氧气的血液之间有一个缺口，那么有更多的氧气来弥补呢?
夏洛特:嗯，就像生物学中的其他物质一样，物质从一个高浓度的区域移动到一个低浓度的区域。如果我能增加浓度梯度的大小，那么实际上我可能会提高氧气从肺泡转移到血液中的效率。
克里斯-那对多少病人来说这就足够了?
夏洛特—所以在冠状病毒的情况下，看起来在所有感染病毒的人中，大约有1020%的人可能需要去医院，而大多数来医院的人是因为他们身体不适，需要一些呼吸支持。
克里斯:那他们什么时候会成为你的候选人呢?
夏洛特-如果给你补充氧气还不够的话，那你就能认识像我这样的人了。
克里斯:如果一个人被送进重症监护室，你会做些什么来维持他的生命?
夏洛特-我们可以用贴身的面罩向你的肺部吹气，试图打开你肺部堵塞的部分。如果这不起作用，那么实际上我们最后会说，“好吧，我们需要用药物让你入睡——就像你在手术中使用的全身麻醉一样——然后把一根管子插进你的气管，气管安全地固定在你的气道上，这样我们就可以用一个机械呼吸机把空气吹进你的肺部，试图完全接管你的呼吸工作。”
克里斯:为什么用这种方式吸气和自己呼吸有什么不同呢?你能做到什么，是我深呼吸做不到的?
夏洛特-它的目的是通过提供一些压力来阻止肺部发炎和充血的部分在你呼气结束时塌陷;同时也为你的肌肉呼吸提供支持，当你极度缺氧时，你必须做的额外的呼吸工作。
克里斯:他们可能需要这种通风设备多久，那是干什么用的?它是给了肺恢复的时间让人活下来，还是有其他的原因?
夏洛特-这是一种支持性治疗，不是治愈。它只是为你的身体争取时间，以及任何可以制定的治疗方法来完成它们的工作。在冠状病毒中，没有经过验证的治疗方法，也没有被证明具有临床益处的东西，所以我们所拥有的只是支持性治疗，希望你的身体能随着时间的推移而自我愈合，我们会尽我们所能照顾好它。根据欧洲的一些数据，人们需要机械通气的时间实际上是几天到几周，所以这不是几个小时就能发生的事情。每天你都要戴上呼吸机呼吸的后果是，你的肌肉会变得越来越弱，回到你刚进医院时的样子的路会更长一点。
克里斯-夏洛特·萨默斯来自阿登布鲁克医院。我们还收到了一封电子邮件chris@thenakedscientists.com约翰·布兰宁(John Blanning)说，“你能告诉我们，有多少人通过呼吸机进入重症监护室，实际上感染了冠状病毒后存活了下来?”我向国际电联顾问医师阿里·埃尔科尔提出了这个问题，他说，实际上，这些数字并不那么令人鼓舞。尽管国际电联尽了最大努力，但仍有很大一部分人无法成功。所以这是一个非常发人深省的信息。
抗原:大规模生产冠状病毒部件
安迪·莱恩，本土抗原公司
除了医疗方面的努力，科学家们也在努力了解这种病毒，并想出更好的方法来检测它并制造疫苗。要做到这一点，他们需要研究病毒的关键部分，特别是冠状病毒外壳的组成部分——使其看起来像皇冠或冠状花序的尖刺，因此得名。这就是牛津本土抗原公司向前迈出的一大步，他们为研究人员提供了这些关键成分。亚当·墨菲采访了他们的商业总监安迪·莱恩……
安迪:病毒表面有一种叫做刺突蛋白的蛋白质，病毒用它来做很多事情，尤其是进入人体细胞。我们用它制造两种蛋白质，一种叫S1，一种叫S2，人们认为发生的是病毒表面的蛋白质，刺突蛋白，与一些细胞表面的特定受体结合。一旦与之结合，它就会内化到细胞中。这就是它可以复制和数量明显增长的地方。
亚当-你是如何制造病毒的蛋白质部分的?
安迪:我们非常依赖病毒的基因序列。这是在疫情爆发的早期由中国人发表的。一旦获得了基因序列，我们就可以从病毒中合成单个基因，简单地说，我们把它们插入人类细胞系统中，这个系统可以根据需要制造蛋白质。
亚当:你要把它们送给谁?他们要用它们做什么?
安迪:所以我们把它们发给了三种不同的人。目前对我们来说，一个关键类型是世界各地试图进行诊断测试的公司。目的是检测人体对病毒的免疫反应，这通常被认为是一种抗体反应。如果你对病毒产生抗体反应，这些抗体会结合我们制造的蛋白质，这些蛋白质可以用于这些诊断公司的测试。抗体测试有一个很大的优势，它可以检测到感染几个月后的免疫反应，抗体测试可能能够发现人群中有多少无症状的人。疫苗开发公司是另一群客户。当他们测试他们的疫苗时，最初通常是在动物模型上，然后是在人类身上，他们将确保这些疫苗产生针对病毒的免疫反应，他们可以使用我们制造的蛋白质来证实这一点。第三组人是学术研究人员，他们正在调查他们目前能找到的关于病毒的一切。但我们发现，重要的是要意识到，这不仅仅是一个简单的商业机会，我们现在在这里是为了帮助全世界应对这一问题，开发正确的蛋白质，并确保我们在英国和世界各地都能支持尽可能多的努力。
测试:建立冠状病毒快速检测
Annelyse Duvoix, Mologic
一些冠状病毒抗原将被送往研发更好的冠状病毒检测方法的公司。目前，我们正在通过寻找病毒的遗传密码进行测试，这是一个相对缓慢的过程。但总部位于贝德福德郡的Mologic公司刚刚从英国政府获得了一百万英镑的拨款，用于开发一种快速测试，该测试应该在几分钟内完成。他们是一家由发明现代验孕棒的团队组成的公司。当菲尔·桑索姆与他们的科学家安妮丝·杜沃伊交谈时，她解释说，完成的冠状病毒测试应该非常相似……
Annelyse -这基本上看起来就像验孕棒，除了我们不使用尿液作为样本。
菲尔:就是那种你可以直接吐在上面的塑料。然后它可以告诉你你是否可能感染了冠状病毒?
Annelyse -是的，差不多。所以我们可能会从你的手指上提取血液样本，就像你患有糖尿病一样。
就像验孕棒一样，它应该能够通过在测试中显示一条可见的线来检测冠状病毒的存在。他们将通过使用抗体来做到这一点，抗体是人类免疫系统中识别入侵者的部分，而这些抗体将识别冠状病毒的外层。通常这种测试实际上涉及一对抗体。
Annelyse -所以我们通常需要两个。我们已经获得了一些抗体，商业抗体。我们还处于早期阶段，我们将开始测试这些。
菲尔-一个抗体被粘在测试的远端成一条线。第二种抗体与一种有色物质相连。他们使用非常非常小的金颗粒。
Annelyse -我们通常用金色，因为它很大，而且是红色的。
这是测试的另一端。当你将唾液或血液加入测试时，它会溶解并将抗体与金一起溶解成悬浮液。如果血液或唾液中含有病毒，抗体就会附着在病毒上。然后所有的液体都带着病毒和抗体通过测试。当它到达测试的另一端时，第二组抗体，那些粘成一条线的抗体，它们抓住了那里的任何病毒因为带颜色的抗体已经粘在那些病毒颗粒上了，金色的抗体出来了，在那里可以看到一条线。从血液样本或其他东西到实际显示是否存在冠状病毒，测试需要多长时间?
Annelyse -通常是10分钟。
菲尔:和人们现在使用的测试相比，这个测试需要多长时间?
Annelyse -有些测试你需要把样本送到实验室，你会在一天内得到答案，我敢说，但不到10分钟。
菲尔:所以这是时间的一小部分，也可能是真正制造出来的成本的一小部分，对吧?
Annelyse -是的。
菲尔:好吧，一个重要的问题:你认为这需要多长时间?
Annelyse -我们不知道。它可以非常容易和简单地工作。然而，我们也可能发现，我们获得的抗体不喜欢协同工作，或者我们检测到的不仅仅是COVID-19病毒，我们需要回去寻找不能识别其他病毒的抗体;但如果一切顺利，幸运的话，我们可以在两周到一个月内做出第一个原型，早期原型。
菲尔-墨菲定律，事情经常会出错……
Annelyse -当然。
菲尔-…可能还要几个月，对吧?
Annelyse -是的。
接种疫苗:制作冠状病毒鼻用疫苗
史蒂夫·鲍威尔，eTheRNA
世界将如何阻止这场大流行?不仅要阻止它，还要阻止它再次发生?看起来疫苗是最好的选择，值得庆幸的是，世界各地的团队已经在竞相开发候选疫苗。但一种可能性是病毒可能会以某种方式改变或突变，eTheRNA公司正在瞄准他们认为永远不会改变的病毒部分。他们的方法最初是作为癌症疫苗开发的，涉及给病毒结构的某些部分编码的短段遗传物质。正如首席执行官史蒂夫·鲍威尔向克里斯·史密斯解释的那样，免疫细胞可以接收这些指令，解码它们，然后产生保护性反应。
Steven -传统的疫苗方法是基于产生针对病毒的抗体反应。问题是，当这种病毒卷土重来时，就像我们在流感中看到的那样，它很可能会以一种不同的形式卷土重来。我们不是把疫苗集中在病毒表面的特定蛋白质上，我们想要找到的是病毒外壳的部分，无论病毒发生多大的变异，它们都会一直存在。而不是仅仅创造一个短暂的抗体反应，这是身体对任何入侵者的典型反应，我们想要做的是创造一个更持久的反应，当流行病爆发时，这将为医护人员提供长期的保护。
克里斯-找到不以这种方式变化的病毒部分有多容易?
史蒂文:嗯，好处是人们已经能够了解病毒的结构，并能够分析这种结构。我们一直在与许多不同的合作伙伴合作，真正获取所有这些数据，通过非常大的数据处理程序，然后确定蛋白质的非常特定的部分，然后我们可以将其构建到我们的疫苗中，然后我们将以一种稍微不同寻常的方式提供疫苗。我们希望通过鼻腔喷雾剂将它们注入鼻腔，因此我们希望在上呼吸道和鼻腔通道中产生非常强烈的疫苗反应。
Chris -在确定了病毒表面这些你认为不会改变的部分之后，你可以，怎么，人工制造这些病毒片段?
史蒂文:没错，所以我们可以把这些碎片，人工制造出来，然后我们可以用现有的技术来增强身体对这些碎片的反应。
克里斯-所以如果你愿意的话，你会得到更多的免疫回报。
史蒂文:对，完全正确。现在我们已经在癌症疾病领域和传染病领域做了这项工作，所以我们知道我们可以放大信号。关键是找到合适的那块。
克里斯-这些都是鼻子上的。
史蒂文:在这种情况下，在冠状病毒的背景下，我们需要能够向非常大的健康患者群体提供这种药物。
Chris -是蛋白质，你用的是病毒表面的一小部分，还是你给病人注射的病毒中编码蛋白质的遗传密码?
史蒂文:是的，我们用的是信使RNA。我们获取蛋白质的编码并将其构建到信使RNA中。当这些信息被传递到体内时，就像电脑程序一样被读取。从这个读数中产生了存在于病毒外壳中的蛋白质，然后产生免疫反应。
克里斯:正如你所说，你一直在研究癌症。但你怎么知道，这将对一些非常不同的东西起作用呢?因为传染病和癌症是完全不同的。
史蒂文:是的，我们确实已经在其他一些病毒感染中做过了，包括艾滋病毒和其他呼吸道病毒感染。所以我们知道这是可行的。
Chris -有很多玩家进入这个市场，因为这里的潜力是巨大的。他们都说，虽然制造出潜在的疫苗是一回事，但让它迅速通过所有监管环节是另一回事，以确保我们得到的是安全有效的东西，因此物有所值。
Steven:我认为我们所提倡的和被广泛讨论的不同之处在于，其他方法都是相对短期的措施。我们要做的是快速开发一些东西，比正常情况下要快得多，但同样的，我们也不会在接下来的几周内把它推向临床试验。事实上，我们希望在更长的一段时间内做到这一点，这样我们就可以与许多不同的监管机构进行有效的互动，不仅仅是在一个地区，而是在相当广泛的范围内。
克里斯:你认为更长的时间是多长?你觉得什么时候，如果情况顺利的话，你能找到一些对目前疫情爆发有用的东西?
从我们的方法来看，这是几个月。这是在2021年初将一些东西投入临床试验，也就是明年。但这种方法不仅适用于冠状病毒，也适用于其他严重的病毒感染，包括我们都很熟悉的东西，比如流感，我们可以用这种方法处理许多不同的病毒感染，当它们不可避免地以不同的突变形式返回时。
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