丛斌院士:若新冠病毒是自然变种 可能还会卷土重来

作者|章剑锋

出品| 本站科技《科学大师》栏目(ID:tech_163)

“2003年SARS(非典)的发生到底是怎么回事,现在还没有统一说法。那次我就有过思考,在相关会议上我也都提过,我们一定要注意突如其来的、未知的这些微生物对我们人类健康的损害。我说‘非典’可能不只是一次,可能将来还会有。”

2月17日,在本站科技《科学大师》记者的独家专访中,亲历过17年前的SARS防控,又就本次新冠肺炎防控向国家一连提出七项建言的中国工程院院士、全国人大常委会委员、九三学社中央副主席丛斌教授如是说道。

丛斌当年对SARS病毒就有过科学追问和担忧,如今真的不期然又一次出现了,“这个问题确实很严峻,它不只是我们国家,是整个人类面临的问题。我们要做好这方面的科学预判。”

病毒肆虐的当下,国家高度重视,在决定修改《野生动物保护法》的同时,还将很多人平时并不留意的“生物安全”一词,也提到国家安全层面。

2月14日下午召开的中央深改委第十二次全体会议上提出,要把生物安全纳入国家安全体系,系统规划国家生物安全风险防控和治理体系建设,全面提高国家生物安全治理能力,并且要尽快推动出台生物安全法,加快构建国家生物安全法律法规体系、制度保障体系。

“生物安全问题,其实国际上早就开始关注了,立法是非常必要的”。丛斌告诉《科学大师》栏目记者,《生物安全法》此前就已经被列入了全国人大常委会2019年的年度立法规划,该法草案在2019年10月25日经过了十三届全国人大常委会第十四次会议的审议。

丛斌透露,在全国人大常委会层面,就这项立法拥有高度共识,而且草案内容,也具有前瞻性,比如大家当前都关注的传染病防控、实验室病毒管理等内容,在去年审议的草案条文中就得到了相应的涵盖。由于当前新冠肺炎疫情的发生,他预计该法草案还会结合实际情况更进一步得到充实、完善。

丛斌院士从事法医学、病理生理学、分子生物学等专业研究及实践有三十多年时间,在专业领域有多项创新和建树,还曾于相关的刑事案件中,凭借专业功底还死刑犯人清白,留下两段“枪下留人”的佳话,他还以第一完成人身份获得过国家科技进步奖一等奖和二等奖。

本次新冠肺炎疫情爆发,从1月25日开始,医学专业出身的丛斌以单独或联名形式向国家陆续提出了《关于新型冠状病毒肺炎诊疗方案的建议》、《关于尽快生产人源抗体的建议》、《关于改善新冠肺炎病人肺部通气障碍的建议》等针对性建议,助力疫情防控。

其中,从免疫调节入手抑制患者炎症风暴、通过对病亡者的尸体解剖以尽早判断新冠病毒致病的病理特征等建议,均在抗疫工作中得到响应或落实。尤其在尸检建议提出后,丛斌还应有关部门的请求,提交了详细的尸检方案。而为了避免人流过高导致病毒扩散,中国工程院之前在向国家建议将今年春节长假延期,也事先咨询过身为全国人大宪法和法律委员会副主任委员的丛斌意见。

丛斌答复,“重大疫情来了以后,防止人流聚集,切断传播途径,这是传染病防控原则,按照《传染病防治法》,这有法可依,一切都得为疫情防控让路”。

早在17年前的非典期间,丛斌除了任全国人大常委之外,还在河北医科大学、河北省政协等部门担任职务,当时他深入一线调研提出一系列对策和建议,与今天的情形如出一辙。疫情过后,丛斌没有停止对突发传染病发生、防控的关注,2013年,在十二届全国人大相关会议上,丛斌就提出,在科研立项上国家要加大对新发传染病的支持力度,鼓励科研人员对新发传染病病原体变异规律进行研究,对新发传染病的发生与生态环境的变化、物种平衡的紊乱之间的关系进行研究。

以下为本次对话内容:

一,对肉眼可见和不可见的生物安全威胁,都要高度警惕

《科学大师》:您是一位科学家,同时也是参与国家立法工作的全国人大常委会委员,请您给我们普及一下,“生物安全”这个词怎么理解?

丛斌:生物安全的概念分广义和狭义两种。广义的生物安全,指的是让一切生物都处于一种不受损害的状态。从系统论来讲,生物界的各类物种之间每个节点都是相互关联的,形成了一个生物系统。在进化过程中,缺少了一个物种,可能就得有新生的物种补充进来。如果短期内有太多的生物物种消失,通过自然进化机制又来不及补充新的物种,这个生物系统的平衡就会紊乱,严重时可能会崩塌。生命大爆发以来的五亿五千多万年,我们地球上已经发生五次生物物种大灭绝。地球上有了我们人类这样的高级智能生物以后,我们就要提出生物安全的理念,不能光顾人类自己的生存,还要考虑努力去维护其他物种的安全问题,这其实也是为了我们人类自身的长期生存着想。

狭义的生物安全,一个主要指的是近20年来出现的生物技术的安全问题,包括转基因作物、转基因动物等,现在的技术可以人工合成或改造一些生物,生物技术进一步发展,万一有人研究成了细菌或病毒类的生物武器,它可能也会在自然界、在宿主当中传播,使大量的宿主致病或死亡。还有一个指的是微生物的安全利用管控,有些细菌、病毒能导致植物物种和动物物种的损害,比如动植物的传染病问题。因此对于这些微生物都要进行科学有效的管控。

我觉得应当对生物安全做这样一个表述比较好,生物安全就是指要防止由于生物技术、微生物,及微生物所产生的危害物质,或人的相关活动引起的生物危害。这里的危害主要有三个方面:一是对生态环境的危害,二是对人类健康的危害,三是对其他有益物种的危害。

《科学大师》:我们国家面临的生物安全方面的形势和挑战怎么样?

丛斌:面临的形势还是挺严峻的。2012年在中国工程院的一次院士学习讨论会上,我就提出,我们一定要防范人类未知的致病性病原体对我们人类的攻击。我当时说的是自然变种的致病性微生物,还没有讲到利用生物技术这样的人工变种。

从微生物自然变种的角度来讲,利用生物系统发生树(生物进化推算模型),可以推论经过多长时间哪些物种可能会发生突变,会在哪个地方突变,会造成什么结果。这个模型是依据在过去的生态环境下,即人类的不当行为很少扰动的生态环境,生物物种的进化历史构建的。现在的生态环境不是这样了。另外,目前所说的生态环境,不仅指我们肉眼所能看到的各种生物物种构建的生态环境,还要包括我们肉眼看不到的微生物物种所构建的微生态环境,在一定程度上讲,这对我们人类生命健康的影响更直接。

微生态环境是怎么影响人类的呢?北京南苑有一个麋鹿园,有一个生物纪念碑,上面记录着什么物种是在多少年前灭绝的。现在有的物种,尤其是动物物种灭绝的速度过快,它们体内都有正常的微生物(包括病毒和细菌)常居,它们是这些微生物的宿主。宿主们过快灭绝后,这些微生物可能就要随机寻找新的宿主。什么样的物种被它们选中的机会大?就是在自然界当中分布最广的、密度最大的、活动范围最广的,符合这三个要素的生物物种,只有人。

这些微生物有可能在原宿主体内是非致病性的,一旦选择我们人类,等于环境变了,有些微生物会随着环境的变化而改变自己的遗传结构,可能就变成致病性的了。

因此当时我建议一定要在这方面多下工夫,要做一个系统模型来研究:哪些物种是濒危物种,其体内的微生态怎样?和我们人类最密切接触的物种尤其是野生动物有哪些,它们体内的微生态状况如何?这都需要系统研究。

所以我们现在进行生物安全立法,是正逢其时,你看今年这个新冠病毒,不是又来了吗?如果这一次的病毒也是自然变种,今年这么突然就来了,那么以后可能这样的传染病还得出现,还会突如其来。

《科学大师》:这种微生物自然变种所造成的安全威胁,能够防止么?

丛斌:由于我们人类的不当活动、不当行为,乱吃乱喝、乱跑乱跳,什么地方都去,有一些原始地带也去。那里的微生态,跟我们现在人类经常活动场所的微生态环境,肯定是不一样的。虽然人类不一定被感染,但可能就带回来一些其他的微生物,感染我们的家畜、家禽,所以有些人类没有去过的地方,我们还是尽量别去猎奇探险。

密切接触、或吃或玩或养野生动物,长期这样,动物体内寄生的微生物可能就传到人类,人的体内环境和动物的体内环境不一样,这种微生物为适应新环境,就要变异。在这个过程中,就可能成为对人类的致病性微生物。

还是要提升公众的生物安全意识,特别是有了新冠病毒的切身教训,把老百姓真正地发动起来,作为我们的探头和侦察兵,在市场上一旦发现有贩卖野生动物,大家就可以举报。这样一来,我们社会就好治理了。

《科学大师》:您说到的生物技术发展和应用,为什么也可能给我们带来生物安全威胁或隐患?

丛斌:前几年生物合成技术出来以后我就担心,在一些会议上我提出生物武器的防控问题。因为现在人类确实用生物技术可以构建超级细菌,也可以构建超级病毒,这个技术都能达到了。我们一定要注意这些现代化的、无声的冷兵器,它来无影、去无踪,是能定点的对人群的一种毁灭,一旦发动,还不好找证据。

比如人类发现的放射性同位素,在生活、生产当中利用率是很高的,包括我们的核电站,包括我们在一些医学诊断治疗上的应用,但是它也被用来制造核弹,核弹的爆炸造成核放射污染,这是对人类生存的巨大危害。生物技术也是这样,我们研发生物技术,可能一开始就是想在生活生产上加以充分利用,但往往有些不良的科学家,就可能利用生物技术搞别的了。

技术发展都有两重性,我们必须要秉持科学理性,防止它走向反面,防止科学技术异化。所以我们国家一定要尽快立法。

二,大家关心的问题,在《生物安全法》草案中都有体现

《科学大师》:生物安全法草案初稿去年10月已经在全国人大常委会审议过,初稿本身都讲了些什么?

丛斌:《生物安全法》是调整人们对生物安全管理,生物技术研究试验、应用( 生产、经营、进出口等) 的基本法,其调整范围包括规范管理生物技术研发及应用( 传统生物技术,以及现代生物技术如转基因、基因编辑、合成生物等) ,防止外来物种入侵,提高人类、动植物和微生物的疾病防控能力,保护遗传资源。

生物安全法调整的社会关系涉及到八个方面。

第一个方面就提到了防控重大新发突发传染病,包括动植物疫情和人的传染病。像我们这一次新冠肺炎,就属于新发突发的传染病。为什么要把重大突发传染病放到生物安全法里边?因为这涉及到国家安全应急机制的启动,它应该属于高层次的应急机制了,包括领导动员,和一般的防疫不一样。

随着全球生态改变加剧,人口流动加快,新突发传染病不断涌现,严重影响人群健康和生命安全。20世纪80年代以来,发现和确认的新传染病近50种,其中半数以上为病毒引起。美国国家情报委员会在《全球趋势:转型的世界》中预测,大约到2025年,有可能暴发全球性传染病疫情,殃及全世界近三分之一人口,成千上万人死于非命。近年来禽流感、中东呼吸综合征、肠道病毒D68、埃博拉出血热以及在南美大范围流行的寨卡病毒病等突发传染病不断肆虐,预示着全球将不断面临新突发传染病的威胁。而新发传染病所特有的突发性和不确定性以及缺乏相应的应对措施将会给社会稳定、经济发展和国家安全带来巨大破坏。

第二个方面是研究开发应用生物技术,要符合国家安全法的规定。研究人员不能乱研究、乱开发,不能开发出有害的生物技术来,比方说制造生物武器。基因编辑受精卵这类行为也是不允许的,它属于谬用生物技术。

第三个方面是保障实验室的生物安全。我们科研人员在实验室里做实验,尤其是微生物实验室,有细菌,还有一些致病性很强的病毒毒株,弄不好就成了传染源,要规范严控。要在专门的生物安全实验室里操作研究。如果管理不当,实验室可以泄露出一些高致病性的微生物造成传播,这在历史上发生过。17年前非典发生的时候,我就怀疑这个病毒到底是自然变种的还是人工变种的。

第四个方面是要保障我们国家的生物资源和人类遗传资源的安全。生物资源不能随便往国外送,还有我国的人类遗传资源,也不能随便就让国外知道,这会对中华民族形成高度隐患。

第五个方面是防范外来物种入侵与保护我们物种的多样性。我们国家没有的,外来的一些植物物种、其他生物物种入侵,就可能使我国的生物系统平衡遭到破坏。我们还要保护物种的多样性,《野生动物保护法》本身就是保护生物物种多样性的法律。

第六个方面是应对微生物耐药。现在耐药菌特别多,滥用抗菌素也不行,一旦有人生产超级细菌,目前我们的抗菌素根本对它不管用,就跟新冠病毒一样,没有特效的治疗药物,而且有的细菌对人体的损害比病毒还大,繁殖速度也快。

第七个方面是要防范生物物种的恐怖袭击。据统计,目前全球约有200个恐怖组织具备发动生物恐怖袭击的能力,他们利用制备容易、使用方便、成本低廉的强毒力细菌、病毒发动生物恐怖袭击已成为恐怖活动的重要方式。20世纪80年代以来,全球公开报道的生物恐怖事件就有百余起。因此,必须通过立法来防控这类事件发生。

第八个方面是防御生物武器威胁。利用细菌、病毒等病原微生物研制而成的生物武器,目前公认的有6种:炭疽杆菌、鼠疫杆菌、天花病毒、出血热病毒、兔热病杆菌以及肉毒杆菌毒素。生物武器应用于战争,就是所谓的生物战。美国国防部给国会的报告提出:“目前至少有25个国家具有生产大规模杀伤性武器的能力,大约有12个国家正在发展进攻性生物、化学战能力”。日本曾在侵华战争期间大量研制生产和使用了生物武器。尽管国际社会签署了《禁止生物武器公约》, 但仍无法有效遏止生物武器的发展势头,国际生物威胁形势日趋恶化,因此我们必须研发对抗这方面的有效科技手段。

基本上大家目前考虑和关心的问题都写在草案里边了。国家以法律的形式颁布这方面的制度,它的强制力就大了,全民都要遵守。

国家安全,不要只狭义理解为是敌对势力的破坏行为给我们国家造成的安全威胁,自然界其他因素,自然物种包括微生物的突变,这也涉及到国家安全。比如这次新冠肺炎,就影响到我们的经济安全和生命健康的安全,如果长期得不到控制,那就有可能还影响到我们其他方面的安全,各种连锁反应都会出现。

2015年,国家安全委员会出台的《国家生物安全政策》明确将生物安全纳入国家战略范畴,强调生物安全已日益成为大国博弈的战略制高点。当前,我国面临着严峻的生物安全形势,加快建设传染病生物安全快速反应体系,全面提升生物安全防御能力,是保障民族核心利益、维护国家安全稳定的必然要求。

3, 要像养军队那样,养防疫队伍

《科学大师》:中央深改委会议上提到生物安全治理能力,这是一种什么样的能力?

丛斌:这是一个系统性的治理能力。第一是科学预警机制建设,通俗讲,别等到事情来了,才想起来去应对。平时得有科学预警机制,尤其是对重大疫情的预测,疫情来了,要及时科学预判它的走向,这方面的机制和能力必须要建立。

第二是与信息科学相融合的国家防疫系统建设能力。防疫技术和措施一定要与信息科学技术相融合,要研究一些算法,建一些数学模型,如,物联网模式的网络管控系统,把流行病学的一些数据、发病人群的数据、实验室研究的数据、临床治疗的数据,还有一些药物研发的数据等等,都要收集,包括物资调配运输,什么地方需要什么样的物资,每种物资需要多少量等等,这都需要通过这个系统来完成。不是光凭一些人拍脑门子,也不是光凭一个报告一个说法。

第三是系统研发能力。国家要有一个这方面的相对固定的长期支持的系统研发计划,包括流行病学的系统研发,疫苗药物的系统研发,临床救治的系统研发,致病性微生物动态变异规律的系统研发等等。没有系统研发,整体的研发能力就上不去,因此,平时就要具备疫情防控的系统研发能力。

第四是及时有效的防控能力。疫情来了,生物安全事件来了,我们马上就能启动及时有效的应急防控机制和能力。这是靠平时的积累,平时的建设,养兵千日用兵一时。我们有强大的国防保障能力,虽然不需要天天打仗,但国家要建立以随时准备打仗的体制机制来支撑国防建设的供给体系,不能出事以后,再临时凑组军队。这次生物安全立法,我可能还要提出这方面的建议,就是我们要像重视国防建设那样,重视系统性的防疫体系建设,平时一定要像养军队那样养这支防疫队伍,而且各方面的供给都不能缺。这次大家讲要打赢防疫战,这不就跟战争是一样的吗?

第五个是战时的应对处置能力,及其对新发疫病的及时科学认知能力,也包括对病人的有效救治能力。这些能力都必须提升,重大决策的制定一定要集思广益,因为任何一个科学家都有其知识盲区,一定要参考大多数人的意见。应充分发扬科技民主,要经常开专家论证会,把所有治疗的信息、防控的信息,都归到一个平台上,要有专门的一支队伍去研究,及时对疫情变化情况做出科学判断,给国家决策层提供有效的科学信息。

《科学大师》:您说到要养军队一样养防疫队伍,强化防疫建设,怎么做?

丛斌:传染病防控,应该是CDC(疾控中心)的重要工作。第一要给CDC政策、制度和财政上的特殊扶持,第二就是CDC的人员队伍建设要加强,一方面是思想方面的建设,要以国家大局为重,这是第一位的。再一方面是专业能力建设,重大疫情来了,业务能力必须要跟得上,高校在这方面的专业建设要加强,实验室建设要加强。这几年我们引进回来的一些高端人才,很少愿意去CDC部门,一个重要原因就是待遇不行,国家要考虑怎么样突破这个瓶颈。第三,要给CDC部门更多的自主权,这样,有些事情就好办些。

像我们中国这样的人口大国,生态环境又不是太好,重大疫情发生的机率相对会大,所以我们更得加强防疫队伍的建设。

四,参加疫情防控,要弘扬科学家精神

《科学大师》:这一次新冠肺炎疫情,科学家群体的地位很突出,人们很重视科学家。您觉得科学家在这次疫情中,究竟可以有什么样的发挥,需要注意什么?

丛斌:疫情防控是一种科学行为,这时候能够真正战斗的部队就是科学家群体(科学技术人员和医疗专业人员),这样一来科学家的担子就重了。在这个时候一定要坚持这几个原则:第一要实事求是,第二要科学理性,第三要以国家和人民的利益为上,不能把疫情作为自己出名发迹的机会。科学家要实事求是,以科学的思维、严谨的态度,积极地出主意、想办法,还要身先士卒。你看钟南山院士80多岁还到前线去。还有我们的临床医务人员,表现得非常好,一个个都冒着随时有被感染的危险,但还是积极请缨,不惧风险,努力救治病人,这就说明我们的广大医务工作者在关键时刻,是能打硬拼,不怕牺牲,靠得住的一支队伍。

五,炎症风暴控制住,病死率就会下降

《科学大师》:现在打这场疫情防控战,除了控制传染源和切断传播途径之外,对于医疗救治方面,您认为这场攻防的重心是什么?

丛斌:疫情来了,我们首先要考虑怎么用已经积累的和被认可的科学技术、科学理论以及药物治疗病人。而不是说现研发抗病毒的新药,因为我们通常得花十多年才能研究出来一个一类新药,现在疫情来了,我们靠加班加点短时间内研究出来的新药,你敢用吗?我认为这时候稳妥的做法,就是老药新用,赶紧对已经上市的药物进行抗新冠病毒作用的筛选。

再一个关键就是治疗,要防止病人病情恶化,怎么有效控制炎症风暴。这次的病毒主要是对肺组织的损害,肺部的炎症表现明显,等到系统性的炎症反应综合征出现后就不好控制了,随之会发生微循环障碍、休克、多器官功能衰竭等等,最后导致死亡。不管是病毒,还是其他损伤,症状由轻向重发展,到最后往往是按照这个通路走下去的。因此这时候救治患者的主要方向就不是抗病毒,因为病毒已经启动了机体自身性损伤的机制—炎症,此时,临床救治的重点是积极控制炎症。

我在2月1号也有过建议,要防止肺部炎症的失控而引起系统性炎症反应综合症,要想尽一切办法控制肺部炎症,改善微循环,改善组织缺氧和用氧障碍,进行免疫系统调节,给病人进行积极的心理安慰,如果病人心理恐慌,不但会影响治疗效果,还会使病情加重。这个建议在国家卫健委第五版的诊疗方案中都有了。对这个病的重要手段之一是要调节病人机体的免疫状态。炎症风暴控制住,病死率就会下降

六,对病亡者进行尸检,能够有效救治后续的病人

《科学大师》:最近在武汉刚刚开展了两例病亡者的尸体解剖,法医是您的优势专业之一,您给我们普及一下,做尸检的目的和作用是什么?

丛斌:我在2月3号就向国家提出了这项建议,希望尽快开展新冠肺炎病亡患者的尸体解剖,因为不经过尸检,就不能明确致病机制和致死机制。尤其是要观察体内新冠病毒的毒力变化规律,我提出对第一代感染病亡的,和第二代、第三代的病亡尸体,都要进行尸检。

把病原体分离出来,从其基因结构和蛋白质等生物大分子结构上分析有什么变化,这种变化提示病毒的传染性强了还是弱了,通过这个就可以预判出这次疫情的走向。2003年的SARS,它通过传代以后传染性就弱了,最后没了。这一次,通过发病情况来分析,我觉得这个病毒过代以后传染性还没有减弱,就是人和人之间的传播,还没有减弱的迹象。所以要通过尸检才能做出科学判断。

(丛斌院士工作现场)

当我们通过对尸体组织病理学研究观察,明确损伤和死亡机制,知道了肺部炎症的种类和性质,及其他重要生命器官损伤的性质和程度,就可以在临床上采取相应的治疗措施,就更有针对性了,能救治很多后续的病人。另外,通过尸检还可以发现新冠病毒在体内的分布,从而科学判断病毒的传染方式。

前几天有关部门让我写了一个详细的尸检方案,包括怎么尸检,由哪些人做尸检,我向他们明确提出要请法医病理学家,美国、德国平时也都是由法医病理学家来做这样的尸检。因为他们天天做尸检,技术熟练,加上这个病毒传染性非常强,尸检防护各方面的技术必须熟练。

七,弄清病毒变异规律和生物学特性,有助于判断疫情走向

《科学大师》:说到冠状病毒致病机制,不光这一次,17年前的SARS病毒相关机制至今也没有被科学家弄明白,您当年在全国人大发言中也提出应该加大这方面的研究,这个为什么这么难?

丛斌:冠状病毒的亚种比较少,目前我们已知的有7种,可能样本量还不是很大。但是我觉得如果把每一种的样本量扩大了以后,也可以做研究。关键是我们从事病毒学研究的科学家得把它作为一个大事,踏踏实实做研究,长期研究下去。我们国家在科研立项上也应该大力支持。目前这仍然是一个核心问题,是一个要攻破的问题,因为要防止后续的重大疫情发生,首先是要做这方面的基础性科学研究。

这也属于我们前面说到的生物安全治理能力问题,病毒变异规律不搞清楚的话,对于疫情的走向就不好判断。

这次新冠病毒的生物学特性,到现在我也还没有看到是不是已经被正式进行研究了。新的疫情来了,我们要知道这个病原体的传染力有多大,首先就要把病原体分离出来,研究它的生物学特性。了解病原体在体外生存的条件和时间,然后才能确定它到底是接触性传染还是呼吸道飞沫传染。在体内传代的时候,它的毒力是越来越强,还是越来越弱了?这都属于它的生物学特性,所以必须把它搞清楚。

8, 新冠肺炎自限性不能一概而论,要科学地进行区分

《科学大师》:有专家说这次的新冠肺炎是一种自限性疾病,引起大家的关注,您作为科学家,怎么看?

丛斌:把“自限性疾病”这个观点用到新冠肺炎上,我个人不太赞同。现在这个病毒已经引起炎症风暴,炎症因子的作用造成机体的系统性损伤,已经导致不少人的死亡。

它也许对有些人是自限的,因为每个人的免疫状态不同,这得根据个体差异来看。所谓自限性疾病,不是说这个病自己就会好了,它是一个机体免疫能力与病原体斗争的过程。机体的抗病能力强,可能这个病毒感染他,他不发病,或者发病也是轻的,然后被机体的免疫系统抑制住了,这属于特例,不具有普遍性。

所以我们在科学判断上绝对不能犯哲学错误。非典防控时我就这样讲,不能把特殊性当普遍性对待,也不能把普遍性当特殊性对待。有些个体有自限性,不能就说这次疾病是自限性的。

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