在人类与新发、突发传染病持续的斗争中,精准、快速的病原“侦察”能力,是掌握战略主动权的核心。作为生命科学领域的“基础设施”建设者,华大自成立以来,便将基因“读、写、存”的核心能力,深度应用于公共卫生领域,构建了贯穿“监测-预警-诊断-治疗”的全链条传染病防控新范式。
截至2025年10月,华大在传染病防控领域累计已发表高水平论文60篇,其中CNNS(Cell, Nature, Science, NEJM)及其子刊27篇,总引用次数超过4千次。在该领域,华大已主持或参与国家级重大科研项目30项,授权相关专利16项,牵头或参与制定国际/国家/行业标准27项。这份成绩单,不仅是华大以前沿技术助力传染病防控的实战记录,更是其以源头技术守护全球公共卫生安全的坚定承诺。
01
应急响应:铸造关键时刻的“科技尖刀”
面对突发疫情,速度就是生命。华大凭借长期积累的技术平台与人才梯队,在历次全球重大公共卫生事件中快速响应,展现了“使命必达”的担当。
2003年,面对未知的“非典”病毒,华大临危受命,仅用36个小时便破译了病毒全基因组序列并向全球公开,还迅速研制并无偿捐赠30万人份诊断试剂盒。国家领导人视察时给予了高度评价——想中央之所想,急人民之所急,办抗病之所需。
2011年,德国爆发致命性大肠杆菌疫情,华大在3天内便锁定其为一种前所未见的“嵌合”菌株,为精准控制提供了决定性科学依据,研究成果发表于《新格兰医学杂志》。
(The New England Journal of Medicine, 2011)
2014年,西非爆发史上最严重的埃博拉疫情,华大派出志愿者携带测序装备,深入疫情“震中”——塞拉利昂,实时追踪病毒变异,将后方技术支持能力延伸至全球一线战场。
2020年,面对新冠疫情,华大不仅快速完成病毒测序、试剂研发,更推出了标准化的“火眼”实验室整体解决方案,并将其成功复制到全球30多个国家和地区,助力当地抗击疫情,成为输出中国技术标准与抗疫经验的典范。相应新冠核酸检测技术获“2021年中国产学研合作创新与促进奖-产学研合作创新成果奖”一等奖。
(The Lancet, 2020)
(Genome Medicine, 2020)
此外,在科研层面,华大首次揭示了新冠病毒在单个患者体内会形成高度多样化的“病毒群体”,并揭示感染治疗过程中的微生物群落变化,为深入理解病毒防控提供了重要科学见解,相关成果发表于《基因组医学》(Genome Medicine)与《细胞发现》(Cell Discovery)等期刊。
(Genome Medicine, 2021)
(Cell Discovery, 2021)
2024年,华大再次随中国疾控中心远赴塞拉利昂,依托自主研发的CycloneSEQ、DNBSEQ测序技术以及疟疾生信分析一体机,完成疟原虫基因组长短读长测序分析,显著提升了当地的疟疾分子监测能力,以前沿基因科技守护全球公共卫生安全。
02
源头监测:绘制全球病原“风险地图”
在新发传染病中,超过70%为人畜共患病。因此,变被动应战为主动防御的关键在于对自然界中的病原进行前瞻性、系统性监测。目前,依托自主的高通量测序平台,华大已在全球范围内助力开展大规模自然疫源调查,致力于绘制一张动态的全球病原“风险地图”。
自2021年起,华大积极承担“潜在威胁人类病原体发现与挖掘”等国家级重大项目,构建了集自动化分析流程、标准化数据汇交与全流程核心数据库于一体的病原大数据资源平台,为实现传染病的精准预测和快速溯源打造了坚实的数据与技术底座。
此外,华大还联合全球合作伙伴,对蚊虫、蝙蝠等重要宿主进行大规模病毒组调查,发现了大量前所未见的新病毒,极大扩展了全球病毒资源库。相关成果于2024年发表于《自然·生态学与进化》(Nature Ecology & Evolution)、《微生物组》(Microbiome)等期刊,为预测和防范潜在的人畜共患病提供了宝贵的科学依据。
(Nature Ecology & Evolution, 2024)
(Microbiome, 2024)
深入的微生物监测,催生了颠覆性的防控思路。2024年,华大与清华大学等机构联合开展的研究发现,一种天然共生菌能通过酸化蚊虫肠道环境来抑制登革、寨卡等病毒。基于此,团队在野外通过环境干预成功降低了蚊虫带毒率。这一“以菌治蚊”的绿色方案为蚊媒病防控提供了全新范式,相关成果发表于《科学》杂志,并入选“2024年度中国生命科学十大进展”。
(Science, 2024)
03
临床转化:打造精准诊疗“中国方案”
在医院的临床一线,快速、准确地鉴定出致病元凶,是挽救生命、遏制耐药菌传播的核心。为推动技术能力转化为可靠的临床生产力,华大已建立从技术到产品再到标准的完整转化体系,持续引领产业规范化发展。
例如,为应对全球日益严峻的抗菌药物耐药(AMR)挑战,华大对肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、艰难梭菌等临床高危病原菌开展了系统性全基因组流行病学研究,精准识别关键耐药元件的传播路径,发现了多种新型耐药变异,助力医院感染精准防控。
在临床应用方面,华大自主研发的病原微生物宏基因组测序技术(mNGS),可在单管样本中无偏倚检测超36000种已知及潜在病原体,结合自动化平台将全流程检测时间缩短至14小时以内。截至目前,该技术已在全国超过900家医疗机构应用,累计完成超60万例临床检测,在不明原因重症感染诊疗中发挥关键作用。
值得一提的是,华大作为主要起草单位,主导制定的国家标准GB/T 43628-2023《空气中病原微生物宏基因组测序鉴定方法》已于2024年7月正式实施,为环境病原监测与传染病早期预警提供了首个国家级技术规范;此外,华大还深度参与制定了《体外诊断检验系统核酸扩增法检测新型冠状病毒的要求以及建议》、《新型冠状病毒核酸检测试剂盒质量评价要求》等多项国际/国家标准,并参与了20余项专家共识与指南制定,持续推动感染精准诊疗体系建设。
04
原创技术:从机制解析到颠覆性防治的全面支撑
依托自主可控的核心工具,华大不仅能“看见”病原,更能深入解析其与宿主互作的机制,并基于此开发全新防治策略。
2020年,利用单细胞组学技术,华大等机构首次绘制了新冠与流感感染的免疫细胞图谱,揭示了两种病毒截然不同的免疫激活通路,为理解新冠“细胞因子风暴”提供了关键见解。
(Immunity, 2020)
持续性高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染是导致宫颈癌的主要原因。2023年,华大利用自主研发的时空组学技术Stereo-seq,首次在宫颈鳞癌临床组织中鉴定了一类促癌的肿瘤相关肌成纤维细胞(myCAFs),精准描绘了其作为“帮凶”协助肿瘤逃逸免疫监视、促进癌细胞生长的机制,为宫颈癌的免疫治疗提供了新靶点。
2025年,华大等机构首次揭示了棘球蚴感染肝脏后宿主免疫策略从“主动杀灭”到“被动隔离”的动态转变,如同为感染组织绘制了“分子病理地图”,为理解慢性感染疾病的进展提供了全新视角。
05
全球协同:共筑人类卫生健康共同体
面对无国界的传染病威胁,全球协同是唯一出路。多年来,华大积极倡导并构建全球化的科研合作网络。
2025年9月,华大等机构联合发起成立了“感染时空组学联盟(STOC Infection Working Group)”。该联盟由中国科学院院士高福、意大利摩德纳和雷焦艾米利亚大学安德烈·科萨里扎(Andrea Cossarizza)教授担任主席,汇集14个国家、39个研究机构的力量,旨在构建全球协同创新平台,共建共享数据库,为绘制全球精准感染免疫图谱、应对未来公共卫生挑战提供核心科技支撑。
从应急响应的“尖刀连”,到源头监测的“侦察兵”,再到全球协同的“组织者”,华大在过去二十多年里走出了一条独特的科技抗疫之路。其核心始终是将前沿的组学技术转化为守护人类健康的强大生产力。
未来,华大将继续以自主可控的生命科学核心工具为基石,深度融合人工智能与自动化系统,致力于将技术实力转化为生物医药、公共卫生等领域的系统性解决方案,为构建人类卫生健康共同体贡献中国力量。