2019年度国家自然科学奖二等奖动物流感病毒跨种感染人及传播能力研究

主要完成人：

陈化兰（中国农业科学院哈尔滨兽医研究所）

施建忠（中国农业科学院哈尔滨兽医研究所）

邓国华（中国农业科学院哈尔滨兽医研究所）

杨焕良（中国农业科学院哈尔滨兽医研究所）

李雁冰（中国农业科学院哈尔滨兽医研究所）

提名单位：黑龙江省

中国科学院院士、中国农业科学院哈尔滨兽医研究所研究员陈化兰领衔完成的“动物流感病毒跨种感染人及传播能力研究”荣获2019年度国家自然科学奖二等奖。该项目对H1N1、H5N1和H7N9等动物中广泛存在的流感病毒进行了系统研究，发现了它们获得感染人类能力的方式和途径，重点评估和揭示了它们跨越种间屏障感染并引起人流感大流行的潜力，为动物流感的防控和人流感的预警预报以及防控政策制定提供了重要科学依据。这是陈化兰院士团队获得的第四个国家科技奖励，另外三项分别是2005年的国家科技进步奖一等奖、2007年的国家技术发明奖二等奖和2013年的国家自然科学奖二等奖。

一、主要研究内容

A型流感病毒亚型众多，可感染多种鸟类和哺乳动物宿主。除高致病性H5和H7流感病毒可引起家禽禽流感暴发外，动物流感病毒最令人关注的危害是其跨越动物和人的种间屏障，在人之间引起流感大流行。100年来，已跨越种间屏障感染并引起人流感大流行的病毒有HIN1、H2N2和H3N2亚型，其他亚型病毒跨种感染人及引起人流感流行的潜力并不清楚。该项目对在动物中广泛存在的H1、H5、H7等新型流感病毒进行了系统研究，重点评估和揭示了它们跨越种间屏障感染并引起人流感大流行的潜力。

二、科学发现点

1.活禽市场是H7N9病毒感染人的主要场所；H7N9病毒内部基因来自于家禽的H9N2病毒，这种H9N2的内部基因的组合有助于病毒在哺乳动物之间的水平传播；H7N9病毒在人体内复制过程中可发生关键位点的突变，进一步增强其对人类的致病力及其人间水平传播的风险；具有在人群引起暴发流行的高度风险。

2.H5N1亚型禽流感病毒在自然界中持续进化，基因型和生物表型具有高度多样性；更重要的是，项目发现H5N1病毒与在人群中广泛存在的HIN1甲型流感病毒发生基因重配后，可产生多种对哺乳动物高度致死、可在豚鼠之间通过呼吸道飞沫高效传播的H5N1子代病毒，揭示了H5N1病毒对公共卫生蕴藏的巨大风险。

3.发现聚合酶PB2的271A和血凝素HA的226Q的协同突变是2009/HIN1病毒在人群高效传播的前提条件；发现“类禽”H1N1猪流感病毒已具备了在人群中高效传播的能力，而目前使用的人流感疫苗和人群现有免疫力不能针对这些病毒为人体提供足够保护。

三、科学价值

这些发现为科学认知禽流感病毒做出了重要贡献。对不同亚型动物流感病毒跨种感染和传播的能力进行了系统研究，揭示了它们引起人流感大流行的潜力，为动物流感的防控和人流感的预警预报以及应对政策制定提供了重要科学依据。

该项目相关的研究论文在Science、PNAS等杂志发表后，引起学术界广泛关注，Science、Nature等杂志发表专门文章，对其科学价值予以高度评价。自然杂志（Nature）在“2013年全球十大科学人物”介绍中称“流感侦探”陈化兰是“帮助中国平息H7N9流感危机的病毒学家”。科学杂志（Science）以“Veterinarian-in-chief”（首席兽医）为题专门报道和积极评述了该项目负责人及其团队在H5N1和H7N9病毒研究方面的杰出贡献。

与本项目主要发现点有关的论文共发表8篇，其中SCI收录8篇，被引总次数841次，其中SCI被引次数728次。关于H7N9病毒的系统研究结果直接应用于H7N9的防控实践，并获得国内外广泛关注和高度评价。“活禽市场是H7N9病毒感染人的主要场所”的发现点，是2013年及近几年政府“计划性关闭活禽交易市场，阻断人感染H7N9病毒”政策制定的直接依据。关于H7N9病毒在人体内复制后会获得使其对人致病力和传播能力都增强的发现点在Science发表后，被评为“2013年中国十大科技进展”。