中青报·中青网采访人员 张艺
一声咳嗽、甚至一次呼吸 ， 新冠病毒就会从体内钻出 ， 形成微小的颗粒 ， 在空气中久久悬浮 。 这被称作气溶胶的悬浮物 ， 肉眼根本看不见 ， 却是刘鹏和一众科研人员紧急攻关的战场 。
气溶胶是新冠病毒传播的重要途径之一 ， 可被人直接吸入肺部 。 作为清华大学医学院生物医学工程系研究员 ， 刘鹏与他的团队花了8个月 ， 研制出一体化高灵敏新冠病毒核酸检测仪 ， 配合北京大学环境学院要茂盛团队前期开发的气溶胶采集器 ， 组成一套生物气溶胶新冠病毒核酸监测系统 。
这套系统将上阵北京冬奥会场馆 。 45分钟内 ， 实现新冠病毒的自动化检测 ， 比常规方法灵敏10倍 ， 助力冬奥精准防疫 。

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冬奥测试赛期间 ， 工作人员准备气溶胶检测 。 受访者供图
“最灵敏”的病毒探头
在北京昌平的实验室 ， 清华大学医学院博士后李尚霖向采访人员展示了这一整套仪器是如何操作的 。 从病毒裂解、核酸提取、扩增、荧光检测等 ， 所有步骤都在这个机器里自动完成 ， 并能同时检测8个样本 。
在此之前 ， 人们已经掌握了人与物表的新冠病毒检测方法 ， 但空气中新冠病毒的检测一直是个难题 。 “一方面是气溶胶的采集 ， 另一方面就是灵敏度 。 病毒一旦扩散到流动的空气中 ， 浓度就会变得非常低 ， 这样低浓度的新冠病毒去做检测是非常困难的 。 ”李尚霖说 。
“拷贝每毫升”是一定体积内病毒的数量单位 ， 一定空间内数量越少的病毒都检测出来 ， 代表灵敏度越高 。 目前市面上的新冠病毒检测试剂盒 ， 灵敏度一般在500个拷贝每毫升 ， 性能比较好的 ， 可以达到200个拷贝每毫升 ， 而气溶胶检测仪直接提升了一个量级——每毫升只有20个拷贝的病毒 ， 都能检测出来 。 在全球这类一体化检测仪中 ， 还没有超越这一数字的 。
刘鹏介绍 ， 随着新冠病毒变种的增加 ， 疫情传播力越来越强 。 通过空气、特别是气溶胶的传播 ， 已经越来越成为病毒传播的主要途径 。 而这款仪器 ， 检测的是病毒的保守序列 ， 即不会发生变异的部分 。 因此 ， 不管毒株如何变化 ， 都能被敏锐识别 。 即使是最新的奥密克戎 ， 也无处遁形 。

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检测系统前期研发 ， 右一为李尚霖 。 受访者供图
8个月的背后 ， 是多年基础研究的铺垫
刘鹏第一次接到研发任务的电话是在2020年10月 ， 这是在北京市委市政府的部署和北京市科委的直接领导下的应急攻关项目 。 尽管压力在身 ， 但他几乎没有犹豫 ， 就答应了下来 ， “心里还是有底的” 。
彼时定下的项目周期只有不到一年的时间 ， 并要求每两周汇报一次进度 。
各个环节都在争分夺秒地加速 。 2020年10月领下任务 ， 2021年4月 ， 进入地坛医院实地采集样本 ， 6月完成临床实验 。 7月到9月 ， 完成技术转化、应用论证、批量投产 。 10月开始 ， 应用于冬奥测试赛中 。
实际的研发仅用了8个月 。 人们惊诧于这一成果用时之短 。 殊不知 ， 8个月的背后离不开多年基础研究的铺垫 。
检测仪所涉及的一些核心技术 ， 正是刘鹏团队长久以来的研究领域 。 因此 ， 在开展项目之初 ， 他们就确定了一个较为清晰的研究路线 。 实际的研究 ， 就是一步步把构思落实的过程 。
清华大学官网上显示 ， 刘鹏“以微流控技术为支点 ， 变革分子诊断和药物筛选评估” 。 他曾开发了世界第一台用于司法鉴定DNA分型检测的高性能微型全分析系统 ， 及其配套的检测设备和试剂 。 公安系统所使用的——我国独立自主的全集成法医DNA检验仪 ， 也是他研发的 ， 而这经历了近8年的攻关 。