引起新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的冠状病毒非常微小。一千个这种冠状病毒排成一排，也就大概人类发丝的宽度。这么小的东西为何造成如此大的伤害？更重要的是，我们又该如何阻止它？
在一定程度上，答案可能就在于一台邪恶、复杂的……复制机。
寻找新的、更好的抗病毒药物，抗击新冠病毒及其变异体，是目前医学领域最迫切的事情，世界各国科学家都在努力。然而这并不是唯一的需求——因为其他冠状病毒也具有大流行的可能。冠状病毒是一个臭名昭著的“族群”，不仅引起了COVID-19，还引发过SARS和MERS（分别爆发于2003年和2012年）。
“创纪录的新冠疫苗研制速度展现了人类的科研能力，”诺华病毒学家Stephanie Moquin表示。“但我们仍然需要抗击冠状病毒的有效药物，不仅要帮助已经感染的患者，还要准备好有效药物来抗击未来可能出现的任何其他冠状病毒。”
“COVID-19打得我们措手不及，我们再也不能没有准备。”
诺华化学生物疗法研究负责人John Tallarico
诺华研究人员专注于探究冠状病毒用来劫持人类细胞和自我复制的分子机器。所有的冠状病毒都依赖于这台复制机，不仅是引起COVID-19的新冠病毒。因此，破坏掉这台复制机可能是研制新的泛冠状病毒抗病毒药物的关键——这种药物有可能帮助结束目前的新冠疫情，并让全球做好准备，应对未来其他冠状病毒可能带来的威胁。研究这台复制机甚至可以为“治愈”某些类型的普通感冒提供线索。
抗击疫情的药物
从识别出新冠病毒那一刻起，全球科学家便同心协力抗击疫情，并以前所未有的速度研制出了高效的疫苗。
然而，并不是每个人都可以或将会接种疫苗，而且对现有药物再利用的效果也十分有限（因为在设计这些药物时并未考虑冠状病毒）。我们迫切需要研制抗冠状病毒药物，以减缓或停止冠状病毒感染过程，尤其是在病毒变异体不断出现的情况下。
因此，即使疫苗已在全球发放，抗冠状病毒药物的研制工作仍在加速推进。通过公开分享知识和资源，建立合作新模式，包括诺华在内的全球科研人员正在应对这一挑战。本着这种精神，学术界和产业界的科学家们汇聚在一起，通过虚拟论坛探讨最新的研究进展和策略，包括由诺华生物医学研究所（NIBR）主办的首届疾病科学研讨会。
抗冠状病毒药物的作用机制是阻止病毒复制，所以其在感染的早期阶段最有效。这意味着，最理想的情况是这类药物可以广泛应用，并且任何被感染的人都可以轻松获取。
“理想的抗冠状病毒药物应该是药片形式，这样人们一旦感觉到有症状、检测结果阳性或认为自己已接触到病毒，便可以在家直接服用，进而阻止病毒复制，”诺华药物化学家Julien Papillon表示。
冠状病毒复制机
为了实现以上的目标，诺华科学家正在研究这台让病毒如此危险的关键复制机。
本质上，冠状病毒是其基因组的传递包——基因组是制造更多冠状病毒的基因图谱。一旦进入一个细胞，这个图谱所做的第一件事就是欺骗细胞为病毒创建一个分子复制机。
这台复制机的任务：复制病毒的基因组。每个新的拷贝都会告诉细胞制造更多的复制机，然后生产出更多的病毒图谱。
这种循环生产很快就霸占了细胞，最终将其转变为专门的冠状病毒生产工厂。很快，新生产出来的冠状病毒就会从细胞中涌出，感染周围的细胞，并最终感染其他人。
但病毒复制机也有缺点。
它是一个复合体，由许多不同的蛋白质组成。这些组件在首次创建时粘在一起——类似于玩具模型的部件首次从包装中取出时固定在塑料框架上的样子。为了释放部件并组装复制机，病毒会使用一对蛋白质剪刀，称为Mpro（或主蛋白酶）。
诺华研究小组与美国加州大学伯克利分校合作，着手寻找能够将这些剪刀焊接关闭的分子，阻止病毒复制机的组装。
没有复制机，病毒就无法繁殖、造成伤害。
为未来疫情做准备
过去一年来，诺华的研究团队一直在研究这类分子。在临床测试开始之前，这些分子必须在实验室进行测试。在比尔&梅琳达·盖茨基金会的支持下，已经缩小了可能的候选分子范围，一切正在向前推进。全球的组织都在进行类似的努力，希望通过禁用Mpro、复制机组件或其他靶点来遏制冠状病毒。
真正在患者身上测试可能的治疗药物还需要时间。但能够阻止Mpro的药物可以提供具有吸引力的益处，这种益处可以延展到COVID-19疫情以外。
已知的所有冠状病毒都使用非常相似的Mpro剪刀来组装它们的复制机。如果一种药物可以遏制某种冠状病毒的Mpro剪刀，那它也可能对其他冠状病毒有效，包括新的病毒变异体，甚至尚未出现的变异体。
这也包括引起20%普通感冒的冠状病毒，它们是引起COVID-19新冠病毒的表亲，毒性较低。由于感冒病毒也使用类似的分子剪刀，禁用Mpro也可能会提供治愈感冒的新线索。
“几乎可以肯定的是，未来疫情将由我们尚未识别的冠状病毒诱发”，诺华化学生物疗法研究负责人John Tallarico表示。“这也解释了为什么将具有抗泛冠状病毒疗效的抗病毒药物纳入公共卫生医疗库中是全行业努力的主要焦点。COVID-19打得我们措手不及，我们再也不能没有准备。”
Mpro和冠状病毒复制-转录复合体的主要图像由Mark Mazaitis提供。
