火中取栗——核酸检测“假阳性”事件溯源

公子霄

近日，多家医疗机构被爆出核酸检测“假阳性“事件。其中，北京市公安局5月27日上午通报，针对“北京金准医学检验实验室有限公司”在核酸检测过程中涉嫌违法犯罪的行为，北京警方已对该公司立案侦查。面对假阳性事件，不得不使人提问：疫情肆虐三年多了，为什么之前没有“假阳性”，反而最近频发呢？从表面上看，这似乎是一个技术问题，但究其根本原因，仍是利益驱动。以前，在相关流程体系还未充分完善时，核酸检测最初费用高达数百元。如今，《关于进一步降低新冠病毒核酸检测和抗原检测价格的通知》要求各地在6月10日前将新冠病毒核酸检测单人单检降至不高于每人份16元，多人混检降至不高于每人份5元。而这也意味着检测机构的利润空间被大大压缩。马克思的《资本论》提到:如果有50%的利润，资本就会铤而走险；有100%的利润，它就敢践踏一切人间法律；有300%的利润，它就敢犯任何罪行。在利润空间不断缩小的背景下，相关检测机构铤而走险、火中取栗，公然违背道德和底线伪造“假阳性”报告，试图裹挟政府启动多轮次核酸检测以获取非法利益。有意思的是，网络上有部分言论试图从技术角度为这些违法机构“洗白”脱罪。他们声称，任何技术都无法做到100%准确，产生“假阳性”或“假阴性”难以避免、情有可原。初略一想，似乎这些言论有理有据，但仔细琢磨，很显然他们对分子生物学和概率学不甚了解，而且居心不良、颠倒是非。为了还原真相，不妨还原剖析整个核酸检测的技术流程。第一步，取样。在这一过程中，取样所用的棉签、采样管均为一次性用品，使用前完全独立密封。如果这一环节发生交叉污染，只有一种可能就是一次性棉签被多次使用，但这种现象在理论上和现实中都不可能发生。网传吉林白城核酸检测多人共用一个棉签的视频已被官方辟谣，乃是演练并非实测。第二步，样品处理。该环节最为关键，也是操作最繁琐、大家知晓程度较低的过程。简而言之，棉签在咽喉、鼻腔取样后，样品是一个“大杂烩“其中包含唾液、上皮细胞、病毒等物质。首先，热处理使病毒失去活性（杀死病毒）。接着离心抛弃杂质使病毒沉降聚集。然后用化学试剂处理病毒，破坏其结构并释放内部核酸。随后再次离心抛弃病毒糖蛋白外壳使核酸沉降聚集。最后进行逆转录反应使病毒核糖核酸（RNA）转变为脱氧核糖核酸（DNA）。进行逆转录反应的原因是因为下一步上仪器进行聚合酶链式反应（PCR）必须使用DNA而不是RNA。上述过程只是简要描述，实际操作大约有十几道程序，而且是96个反应同时操作（所谓的96孔板，其中每孔为一个独立反应。若是单检每孔就只有一个样品，若是混检每孔就是5个或10个或20个样品）。这里每一道程序均使用一次性耗材，所以理论上也不会发生交叉污染。这是因为每一道程序均有严格的操作标准，只要严格按照程序就不会产生错误。比如驾驶汽车，开车前需要绕车一周检查汽车状况，随后打开车门坐进驾驶位并系好安全带，再脚踩刹车启动挂挡松开手刹，最后打开左转向观察前后来车就可以驾驶了。如果严格按照这个程序就不可能发生车祸，在汽车状况良好的前提下，出问题的唯一原因就是驾驶者违规操作。再比如饭店准备食材，只要严格区分生鲜区、熟食区、水果区并各自使用独立的刀具餐具，就不可能发生交叉污染。所以在这一步发生错误的原因只能是人为因素而不是技术问题。第三步，上机检测。处理好的样品最后通过荧光PCR仪进行PCR扩增反应。PCR反应的原理是对核酸进行指数级扩增，即1对核酸经过1次反应后变为2对，2次反应后变为4对，3次反应后变为8对，以此类推。那么理论上只要存在1个病毒（1对核酸），经过35次扩增反应后，至少得到2的35次方对核酸（约343亿对）。虽然由于平台效应实际扩增产物要比理论数值低很多，但至少可以达到数千万对核酸，也就是说PCR反应至少能够将原始信号放大几千万倍。在指数级的放大作用下，PCR检测的准确度无限接近100%（实际上可等同于100%），这也是PCR手段被称为新冠病毒检测“金标准”的原因。要知道行星撞击地球导致人类毁灭的概率也仅为7000万分之一，即在上机检测这一环节出现“假阳性”的概率就如同慧星撞地球一样几乎不可能发生。其实，想要深入分析“假阳性”事件的来龙去脉，根本无需从从复杂的分子生物学展开论述，只要从概率学角度分析一二就可知晓此事一定是人为原因导致。目前，抗原检测因其快速、便捷、高效等优点已成为新冠病毒检测的重要补充。但抗原检测没有PCR检测的放大作用，所以理论上存在1-2%的“假阳性”。该“错误”并非人为原因产生而是来源于反应体系系统缺陷，故可称之为系统固有失误率。而系统错误一定是随机发生的，不会随着操作者、时间、地域、环境的影响而改变。所以自抗原检测启用以来，不同地市、不同检测机构都有“假阳性”病例报告，而且这些报告案例完全随机分布，也没有科学上的关联性，即完美说明抗原检测的“假阳性”乃是系统偏差。那么核酸检测“假阳性”是不是体系系统原因呢？很显然，答案并不是。首先，若是系统原因那么从2020年到2022年这三年发生“假阳性”事件一定是每个时间段都有，例如每个月、每季、每年，而不是集中在最近爆发。其次，若是系统原因那么全国2800多个县区在核酸检测中也会随机出现“假阳性”事件，而不是只有北京才有。最后，若是系统原因那么所有的检测机构包括医院、疫控中心、第三方公司都会出现“假阳性”，而不是目前诡谲的全部发生在第三方检测公司。综上所述，为了杜绝“假阳性”事件再次发生，有两个方面的建议：一是对实验室核酸检测进行全流程视频监控，一旦出现问题则可调阅记录追溯权责。二是建立信用评级机制，根据“假阳性”发生次数对所有第三方公司进行评级。一旦发生“假阳性”事件后相关机构立即介入调查，如果并非人为原因而是其他因素导致，则下调该公司的评级，同时规定政府只能选择和信用等级最高的公司合作；如果调查发现是有人有意为之，则立即将该公司拉入“黑名单”永不录用，同时明确禁止该公司法人或股东继续从事核酸检测业务。