呼吸界四大金刚之一高福：从兽医学生“逆袭”成八国院士，从科研巨人到疫情风暴眼

以前提起高福院士，很多人会把他与埃博拉病毒联系在一起。2014年非洲埃博拉疫情来势汹汹时，高福院士临危受命，带领中国疾控中心移动实验室检测队远赴西非国家投入与病毒对抗的鏖战。这种让人听着都心惊肉跳的经历，对高福来说早已是家常便饭。在近几年发生的禽流感、人感染猪链球菌、中东呼吸综合征冠状病毒等公共卫生突发事件中，高福和他的科研团队屡次身临一线，大展身手。

新冠疫情之后，无数“逆行者”成了群众眼中的英雄，但一个人除外——高福。「只会发论文」、「断言新冠病毒不会人传人」等等这些固化的标签，让高福深陷舆论旋涡几个月。但从科研水平来看，他依旧稳居科学界大佬的位置。

高福院士

早期教育与职业生涯

高福出生在山西省应县的一个普通家庭，爸爸是木匠，妈妈是家庭妇女。人生头30年和大部分人一样，从老家考到省城再到北京，留高校任教。30岁那年，他迎来了人生的新起点。赴英国牛津大学读博士、做科研，一呆十年，之后的3年又申请到哈佛大学从事博士后研究工作。2004年，绕了大半个地球，他学成归来，在中国科学院从事病原微生物跨宿主传播、感染机制与宿主细胞免疫研究以及公共卫生政策与全球健康策略研究至今。高福的自我成长过程，伴随着我国病原微生物与免疫学研究从追跑、跟跑、并跑到领跑国际水平的一个大跨越，他和他的团队屡屡为我国科技界赢得国际声誉。

高福院士的大学时代（来源：新京报）

主要研究成果

高福是中国科学院院士、美国国家科学院等外籍院士，现任中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室主任、中国科学院大学存济医学院院长。他主要从事病原微生物跨种传播机制与免疫学以及公共卫生政策与全球健康策略研究，成果发表在

文献引用与趋势（来源：Scopus）

这里需要说明一点的是，“呼吸界四大金刚”指的是钟南山、李兰娟、高福、王辰四位院士。这个称号的出现，主要是因为在2020年新冠疫情暴发期间，这四位院士在抗疫工作中发挥了重要作用，他们为疫情防控、患者救治以及公共卫生政策制定等方面做出了巨大贡献，因此被大众赋予了“呼吸界四大金刚”的美誉，在这其中，高福院士更侧重于病原微生物领域。

一、新发病毒的溯源与分子流行病学

1.SARS-CoV-2及其他冠状病毒溯源

病毒性传染病不仅严重影响人类健康，而且还造成了巨大的经济损失和社会恐慌。从2002年的萨斯病毒，到2012年的莫斯病毒，再到2019年的新冠病毒，三次冠状病毒疫情给世界公共卫生安全带来了巨大影响。新冠病毒从哪里来，类似的冠状病毒引起的疫情还会不会再发生，成为世界人民共同关心的科学问题。

2021年5月24日，中国科学院微生物研究所高福等团队联合攻关，在

图1 RaTG13中与hACE2相互作用的关键残基的突变分析

埃博拉病毒病以往被称作埃博拉出血热，因1976年第一次发现于埃博拉河附近的村庄而得名。埃博拉病毒具有强烈的致病性，其生物安全等级为4级（级数越大需要的防护措施越严格，艾滋病病毒与SARS病毒均为3级），在以往的疫情中病死率从25%到90%不等。

2015年5月13日，国际学术期刊

图2 2014 年EBOV的地理分布和系统发育分析

2.禽流感病毒溯源

H3N8病毒自2021年首次出现以来，在活禽市场持续显示高检出率。这一持续的演化和变异增加了病毒对人类的“溢出性”感染风险。 2023年9月4日，中国科学院微生物研究所高福团队和中国农业大学刘金华团队合作，揭示了人源性H3N8禽流感病毒已获得在雪貂间通过空气传播的能力。相关研究成果在线发表在国际学术期刊

图3 研究示意图

COVID-19大流行持续期间，新冠病毒发生了广泛传播和不断演变，全球出现了众多变种，比如alpha (B.1.1.7)、beta (B.1.351)、gamma (P.1)、delta (B.1.617.2)、omicron (B.1.1.529) 等。其中，Omicron最早在南非被发现，增加的高传播力使其迅速成为全球范围内的优势毒株。

2023年，北京疾控中心王全意团队联合高福院士团队在国际权威医学期刊

图4 2022 年全年北京市传播的 SARS-CoV-2 变异株的系统发育及统计数据

3.新发病毒的进化与流行病学分析

高致病性流感病毒溯源和跨种传播机制研究是流感疫情科学预判和科学防控的基础。自2005年报道青海湖野鸟暴发H5N1禽流感研究以来，高福课题组深入开展流感病毒的系统研究工作，包括病毒溯源、生物信息学分析、流感病毒重要蛋白的功能与结构解析等，并不断取得重要进展。

2013年，中国科学院微生物研究所高福课题组在

图5 封面首页

2013年，我国华东地区陆续出现系列人流感样病例，被证实为首次人感染H7N9禽流感病毒。到4月30号至，该病毒已传播至11个省市。对此国内外学者均展开了详细研究，中科院高福课题组也取得了一系列重要的进展，相关论文连续发表在顶级学术期刊《科学》、《柳叶刀》等杂志上。

在

图6 封面首页

二、病毒的细胞免疫识别机制和应用

1.病毒与宿主细胞的免疫识别

由于抗黄病毒疫苗的开发可能会受到抗体依赖性增强（ADE）的破坏，而目前尚无批准的抗黄病毒疗法，黄病毒非结构蛋白1（NS1）是一种有前途的疫苗抗原，具有较低的ADE风险，但尚未作为广谱治疗性抗体靶标进行研究。

2021年，昆士兰大学及高福团队共同通讯在

图7 封面首页

2020年，中国科学院微生物研究所高福团队，中国科学院武汉病毒研究所，首都医科大学，安徽大学等多机构强力合作，在

图8 CA1 和 CB6 特异性识别 RBD 并阻断 SARS-CoV-2 RBD 与 ACE2 的结合

三、重要囊膜病毒的侵入机制研究方面

1.囊膜病毒的侵入机制与受体识别

猴痘是由猴痘病毒(mpox)引起的人畜共患病毒性疾病。与同为正痘病毒属的痘苗病毒和天花病毒一样，Mpox在宿主细胞的细胞质中形成复制工厂进行基因组复制，产生首尾相连的DNA多联体，之后在解离酶的作用下分解成单个病毒基因组。在进行DNA基因组合成时，至少需要8种病毒蛋白相互合作才能完成整个过程。过去对痘苗病毒复制机制的研究，让我们对于正痘病毒的基因组复制过程有了初步了解，但是正痘病毒聚合酶全酶复合物的高分辨结构以及基因组可持续合成的分子机制仍有待深入研究。

2022年，中科院微生物所高福/施一团队在

图9 DNA和MPXV聚合酶之间的相互作用

埃博拉病毒病是由埃博拉病毒引起的烈性急性传染病，主要在人或灵长目动物之间传播，埃博拉疫情并没有完全结束，并时刻威胁着我们的生命健康，因此急需加强针对埃博拉病毒的科学研究。

2022年，中国科学院微生物研究所施一和高福团队在

图10 EBOV L-VP35 复合物的整体结构

四、病原微生物的疫苗、抗体及小分子药物研发

1.疫苗研发

在新冠期间，Omicron变体是已知突变数量最多的SARS-CoV-2毒株。 统计分析表明，BA.2的有效繁殖数是BA.1的1.4倍。BA.2的生长优势被认为与其较高的免疫逃逸能力有关。然而，在接受疫苗接种或经历过SARS CoV-2 感染的个体中，针对 BA.1 和 BA.2 的中和抗体水平差异很小，因此很难解释 BA.2 的传播率高于 BA.1。

2022年，高福院士团队及合作团队在

图11 研究示意图

2.抗体研发

由新型冠状病毒SARS-CoV-2引起的2019年冠状病毒病已成为一种大流行病。这种病毒已在全球范围内传播，引起发热、重症呼吸道疾病和肺炎。系统发育分析表明这种病毒与严重急性呼吸综合征冠状病毒密切相关，但似乎更容易在人与人之间传播。到目前为止，尚无特异性药物或疫苗。

高福团队及合作团队于2020年5月13日在线发表在

图12 感染 COVID-19病毒后mAbs在hACE2小鼠模型中的保护效率

3.小分子药物研发

基孔肯雅热是一种由基孔肯雅病毒引起，经蚊虫叮咬传播的急性发热性传染病。人感染该病毒后可致急性或慢性的外周关节痛或关节炎，严重时致人死亡，目前尚无特异性的治疗方法和疫苗，使得该病毒引起人们的广泛关注，也是重要的全球性公共卫生问题之一。与该病毒亲缘关系较近，同样能引起关节炎的甲病毒还包括马亚罗病毒、罗斯河病毒、阿尼昂尼昂病毒等。

5月9日，中国科学院高福团队在

图13 感染 COVID-19病毒后mAbs在hACE2小鼠模型中的保护效率

写在最后

高福是病原微生物与免疫领域的领军人物，长期从事病原微生物跨宿主传播、感染机制与宿主细胞免疫研究以及公共卫生政策与全球健康策略研究，他的一系列成果为中国新发突发传染病的防控及基于病毒囊膜蛋白与宿主互作的药物设计做出了突出贡献，为中国科技界赢得了国际声誉。

高福很少回忆科研成果，他习惯将荣誉一扫而空，重新上路。在他眼中，这些荣誉和裹挟自己的信息流行病一样，都是沉重的包袱。当前全球传染病防治仍在路上，需要的也许正是高福崇尚的这种“轻装上阵”，放下包袱，为了一个单纯的共同目标携手前进，才能取得对抗传染病的彻底胜利！

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