魔都疫情：为什么一会儿做核酸，一会儿做抗原？

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文 | 立方知造局，作者 | 李昀，编辑 | 小材

过去一周，上海微信群里除了晒菜篮、冰箱以外，出镜率最高的是一个白色塑料长块。

图源：人民日报

将鼻腔取样滴进长块上的试纸上，红色的横杠就会由无至浅变深。一条杠是阴性，两条杠是阳性，零条杠无效。

今天，上海再次展开核酸或抗原检测。在此之前，上海浦西地区已有两轮抗原检测，作为核酸检测之间的补充，筛查出潜在的阳性病例。

第二批浦西地区抗原检测共计筛查超过1000万人。目前上海浦东、浦南累计抗原检测采样超过1800万人次。

在中国，抗原检测作为区域核酸检测的补充手段被使用。不止是上海，在香港、吉林新一轮的新冠疫情中，抗原检测都发挥了相当大的作用。

3月22日，国家卫健委发布了《区域新型冠状病毒核酸检测组织实施指南》第三版。和第一、二版有所区别的是，这一版要求推进“抗原筛查、核酸诊断”的监测模式。

也就是说，核酸检测结果依然是金标准，抗原检测只是地区初步筛查的配合手段。

在抗原检测新政出台的同期，试剂的准确度程度也备受关注。

尽管抗原检测出结果只要15分钟，弥补了核酸检测需要长时间等待的短板，但因为抗原检测的准确度比核酸检测低，仍是新冠疫情防控下的配角。

那么，为什么抗原检测的准确度比核酸检测低？是技术问题么？未来抗原检测又将如何发展？立方知造局将一一对这些读者最关心的问题进行解答。

看完文章，你将发现：如今的抗原检测赛道就像一个大型海选现场。万孚生物、诺唯赞、华大基因等产品开始进入国内市场；九安医疗、东方生物、明德生物转道出海业务，并与美国企业雅培和Innova同台。不管卡司大小，对于所有参与者来说，这都是第一次。

01. 抗原检测和核酸检测有哪些不同？

新冠病毒就像一个桃子，由核和皮两部分组成。

核酸检测的原理是测定核里的物质，也就是COVID-19病毒内的遗传物质（RNA）。核酸检测里最常见的是荧光定量PCR法，它可以将新冠病毒里的RNA先逆转录为DNA，再进行复制与扩增。新冠病毒里的特异性序列会和探针反应，打上荧光标记。检测人员会通过荧光信号的累积来确定样本中的病毒含量。

这个扩增过程需要时间，因此等待检测结果的时间一般在半天到三天左右。理想状态下核酸检测的准确率可以达到95%以上。并且核酸检测需要借助PCR专业仪器，所以一般只能在实验室完成。

而抗原检测的对象是桃子的皮，也就是病原蛋白所在的位置，张文宏将其比喻为“病毒穿的衣服”。抗原检测法的基本原理基于抗原和抗体的反应。现在市面上流行的胶体金法，就是在检测线上放置胶体金标记的抗体，只要抗体识别到样本中新冠病毒抗原的侵入，就会显色。

打个比方来说，新冠病毒的检测方法就像打猎：

核酸检测是通过侦察搜索的方式确定猎物的位置；而抗原检测是通过陷阱触发的那一记“咔哒”声，从而确定猎物的存在。

目前我国已经批准的抗原检测试剂的敏感性约为75%-98%，低于核酸检测。原因在于：抗原检测没有扩增步骤，如果样本中的病毒含量不高或取样不成功，样本中的少量标志物可以通过扩增的方式被核酸检测捕获，却可能被抗原检测遗漏。简单来说，如果猎物的体重够轻，那它就没法启动陷阱的开关。

抗原检测也有着一些显著优势：比如反应时间短，普遍低于15分钟。操作也很方便。抗原检测从上世纪七十年代就被用于各领域。如生活中常见的早孕试纸，就是利用了这一技术，通过检测尿液中的人绒毛膜促性腺激素来判断是否怀孕。

各新冠病毒检测方法对比

02. 目前抗原检测的适用场景有哪些?

当我们已经了解到：新冠病毒检测的不同方式，是综合了准确度、效率、可普及度等因素的选择后，我们在分析抗原检测的适用场景时，就必须要考虑各时各地的适用条件。

3月18日，在吉林省疫情防控工作新闻发布会上，临床检验中心主任佟学颖给出了抗原检测主要适用的三种人群：

第一种是到基层医疗卫生机构就诊并伴有发热症状的人员。

这是考虑到吉林省当地的医疗条件：从基层医疗卫生机构类别来看，当地数量最多的是村卫生室和诊所、卫生所、医务室、护理站，数量之和占据各市基层医疗卫生机构的90%以上。而全省可提供核酸检测服务的只有36家。在专业程度、人力资源、以及采样条件较弱的情况下，抗原检测是初筛的最优选项。

第二种是隔离观察人员。

这部分人群里包括密接者和封控区的居民。目前，吉林省已累计调拨抗原检测试剂盒4000多万人份，占总人口的六分之一。而截至3月26日，吉林全省实际在用核酸检测的总产能为100.69万管。由此可见，疫情涉及人员的庞大规模，决定了易得性成为检测手段的重要选量指标。

第三种是有抗原自我检测需求的社区居民。

医保局规定，现阶段抗原检测不得高于每人次15元。而在4月2日新出台的检测降价政策中，核酸检测单人单检的封顶价为28元。抗原检测的低廉价格，也是在鼓励市民们在官方监测之外做出疫情的自我防范。

以上适用人群遵循的是《新冠病毒抗原检测应用方案（试行）》中的条例，也就是说：这一标准适用于全国大部分地区的医疗网络条件以及疫情“清零”要求。而上海因为自身情况的些略差异，在保留这一标准的同时也做出了轻度调整。

差异主要在于第一类适用人群：上海市卫健委表示，到发热门诊就医一定要做核酸，不能用抗原检测替代。这是因为在上海具有核酸检测能力的机构更加普遍。目前上海全市已有156家核酸检测机构，是吉林省的5倍。

也就是说，上海抗原检测的适用人群主要集中在第二、三类。

目前上海市使用抗原检测的动因有二：

一是追求筛查速度。特别在目前所处的疫情快速上升期，抗原排查必须和核酸确诊同步进行。

二是侦测人群中的无症状感染者。在上海的患者新增人数中，高达98.5％是无症状感染者，远远高出吉林的50%。有些感染者不会主动去卫生机构就诊，这也使得社区的抗原检测能够覆盖到医院核酸检测无法触达的患者。

抗原检测的手段，本来就是生发于自身的灵活性。因此，它能应用的范围和解决的问题，也会根据对象情况的不同，而存在不同程度的变形。

03. 为什么这波奥密克戎的蔓延使得上海的抗原检测被提上议程？

上海本轮疫情的新冠病毒分型为奥密克戎变异株BA.2亚型，这种进化分支具有隐匿性强、发现难、传播力强等特点。根据研究，BA.2的传播率比原始的奥密克戎高出约30%。

这些特点，使得可能感染人群很难再通过“就医-检测-确诊”的手段进行勘察，而必须通过大范围的排查来定位。在这种环境下，便宜、方便、快速的特点，使得抗原检测成为重要的补充方案。

04. 为什么抗原检测在新冠疫情2020年爆发时未被采用？

一个冷知识：新冠核酸检测的开发，比抗原检测要简单得多。

2020年1月，世卫组织正式签约，委托制药公司生产COVID-19核酸检测试剂。而八个月以后，第一个抗原检测试剂才通过批准，走的还是应急使用列表程序。

核酸检测开发的核心在于查找新冠病的特异性序列，然后针对这些序列设计引物探针，最后再做性能验证。以华大基因在大流行初期的试剂盒开发举例，从确定病毒的基因序列到完成试剂盒的初步研发，仅用了70多个小时。

相比之下，抗原检测的试剂盒开发较为复杂，耗时至少在两三个月。

上文提到，抗原检测的技术在上世纪七十年代就已经出现，并且有着傻瓜式的操作流程。对使用者简单的抗原检测，为什么对科学家们反而不简单了呢？

每一种抗原检测，都需要抗原特异性的抗体制备，而这在大流行早期是很难获得的。由于新冠病毒和SARS病毒的高度相似性，早期抗原检测开发主要依赖于针对SARS病毒蛋白的抗体。研发抗原检测试剂的过程，其实是一个比较、筛选、测试各种抗体与病毒抗原的结合作用的过程。结合作用越强，检测就越准确。

打个比方来说，核酸检测技术的研发，就好像是为一双脚做一双新鞋；而抗原检测试剂的研发，则是在一堆鞋子里，选一个最符合脚码的。后者往往比前者更需要耐心。

东方基因抗原检测试剂盒 图源：公司官网

05. 我们距离开放居民抗原自测还有多远？

3月13日，首批抗原检测试剂盒上线美团买药、百度健康商城、天猫健康。虽然商品还处于预售状态，但这似乎预示着，居民自测的时代可能快来了。

开放居民自测，就是全面开放抗原检测的市场。这回，难的不是科学家，而是供应商了。

抗原检测的显色试纸对于检测区抗体活性、样本流经检测区速度要求很高，这就对试剂核心原料的品质提出了更高要求。而在技术之外，还横亘着产能这一道槛。

目前，很多国内的生产商为了追赶这一轮的疫情需要，已经拼出去了。3月末，明德生物为了扩产，新增了一片2万平方米的净化厂房，从选厂、设施及原辅料进厂到试产，只用了2天时间。

在这种产能饱和的情况下，如果完全放开居民自测的市场，虽然会引来资本和技术的快速涌入，但也可能招致生产质量与行业监管等诸多问题。抗原检测由于本身就在结果准确度上存在不稳定性，这也会给劣质产品以市场空间。

目前，由于极其便宜甚至免费的价格，澳大利亚、英国等国家的抗原检测试剂盒已经脱销，不少药店都处于等待补货的状态。同时，由于新冠检测的公共卫生属性，定价必须要考虑到市场需要和国家规划的平衡。特别是在疫情的恐慌心态下，如何在允许居民自由购买的前提下，维持公共医疗机构的供给与库存，仍需要一个各方讨论决议的过程。

目前，抗原检测试剂盒属于四类药的监管领域，也就是退烧、止咳、抗病毒、抗感染类药物。最近两年，全国各地区正在加大四类药销售的监管力度。很多城市都要求消费者进行购药登记，并督促药店建立自己的售药台账，对出售药品的名称、数量逐一进行记录，以便明确每一粒药的来源与流向。

06. 目前抗原检测面临哪些问题？

准确度问题，是抗原检测永远的痛点。

奥密克戎的特点也使得这一痛点被放大了。奥密克戎病毒的潜伏期相对较短：短则1天，平均3天，最长要6-7天左右。也就是说，患者发病的时间提前了。对于这些患病人群来说，抗原检测的可参考价值不高，因为抗原检测无法对患病早期的低含量病毒进行充分反应。

准确度问题不仅使抗原检测基本绝缘发病人群，也使得它在低流行区域的适用性备受质疑，特别是其中的“假阳性问题”。

这是因为抗原检测的敏感性和特异性均低于核酸检测。

敏感性对应的是不漏检的概率，如果100个阳性结果中，抗原检测能够检出97个阳性，这款抗原检测产品的敏感性就是97%；特异性对应的则是不误诊的概率，如果抗原检测检出的100个阳性结果中，有3个是假阳性，那么它的特异性就是97%。

也就是说：面对同一群人，低敏感性使得抗原检测能够测出的真阳性患者比核酸检测少，低特异性使得抗原检测报告的假阳性患者比核酸检测多。

我国已经批准的抗原检测试剂的敏感性在75%-98%，特异性是95%-99%之间。在疫情趋势平缓的时期，中国大部分地区人群的患病率低于百万分之一，如果将敏感性85%、特异性97%的试剂盒，用于千万人口的城市做筛查的话，会得到30万个阳性，但这30万个阳性里可能只有9个是真的。

于此同时，核酸检测技术也在迎头赶上，誓将补上速度的短板。核酸检测中的PCR扩增反应时长长达两个小时，而思路迪公司的一项新技术将这一关键步骤缩短至30分钟。3月16日，这一试剂盒已经通过药监局的优先审评审批程序获批上市。

当核酸检测弱势项在慢慢拉近与抗原检测优势项的距离时，未来抗原检测的发展方向还尚显含混。

07. 目前中国抗原检测产业中主要的企业与产品有哪些？

新冠抗原检测的相关产业链包括：上游原材料（包括NC膜、包材等）；中游产品生产制造；下游终端销售（药店、检验机构、医院等）。从上中下游毛利率来看，上游毛利率为90%，中游为60%-70%，下游为50%-60%。

其中关注度最高的、也是直接和消费者接触的，就是中游的生产企业和它们的产品。

3月12日，首批的5款抗原检测试剂盒，和30款核酸试剂盒相比还显得相当小众。而截至4月4日，国家药监局已批准的抗原检测试剂产品就达到了24种，强烈的救急需求不言而明。

国内获批的代表公司有万孚生物、诺唯赞、华大基因等，而海外获批的企业有九安医疗、东方生物、明德生物等。在这些公司里，一些公司产品同时拥有海内外的认证资质，但也有一些只取得了其中一项。鉴于海外的复杂审批流程，只在国内获批的产品比较好理解。

九安医疗是第一批出海的抗原检测企业，看中了海外市场抗原检测市场的空缺。在这种情况下，去年11月，九安医疗得到美国食药监局（FDA）授权，抗原试剂盒获得应急使用授权（EUA）。在当时情况下，公司必须保证现有订单的稳定履行，再进军内地市场。

由此可见，在产能相当紧张的情况下，抗原检测企业已有的市场布局将决定它对于新兴市场的优先级排序。

同时，获批名单还将在未来快速增加。而上海作为目前疫情严重的地区，在4月1日也收获了本土第一个获证的新冠抗原检测产品。芯超公司正是在这轮疫情爆发后做出迅速响应，结合上海卫健委等部门的力量，用半个月的时间完成了研发、测试、药监局及欧盟CE认证等一系列程序。

今后，像上海芯超这样应地方疫情变化而作为的抗原检测企业，将会越来越值得期待。地方性企业的有生力量和机动能力，将直接解决大规模抗原检测的运输成本和物流封控问题，为及时的全民检测提供保障。

08. 抗原检测曾在哪些国外市场得到适用？效果如何？

1月15日开始，美国政府正式实施新冠快速测试计划。政府免费向民众发送抗原试剂，月需求量达到26亿剂，涉及的采购金额超百亿元美金。

这背后有美国政府和保险公司的协定做支撑。私人健康保险公司将被要求为参保人每月支付8次家庭新冠检测。美国民众可以在保险项下免费购买家庭检测试剂，也可以提交检测收据报销。

另外两个因向公众广泛提供免费或低成本测试的国家是英国和德国。在英国，公民每天最多可申请7 次免费抗原检测，试剂盒会送货上门。在德国，抗原检测获得了大量补贴，在许多杂货店可以找到不到1欧元的抗原检测产品。

然而，在这些国家的疫情防控中，抗原检测似乎并没有为疫情带来任何扭转局势的改善。

去年秋季，英国和德国没能限制病毒在社区传播，本土病例的快速上升早于奥密克戎的兴起。日本的抗原自测直到去年九月份才开放，在此之前药店被禁止销售医疗级抗原检测试剂盒。但日本在新增感染者的数据上较英德而言表现更好，这可能和当地的高疫苗接种率有关。

09. 国外的抗原检测产品与国产之间是否存在差距？

和大部分行业的发展历程不同，国产抗原检测试剂盒一上来走的就是出口路线。

英、美等国的抗原检测市场放开早于中国，它们对抗原检测市场的倚重程度也远远大于国内。目前，在很多西方国家，“家庭自检+居家隔离”的方案正在被大规模实践。今年1月，英国宣布抗原检测呈阳性的无症状感染者无需经核酸检测确诊，可直接开始居家隔离。

在中国，抗原检测有核酸检测为其兜底；而在国外，抗原检测独立支撑医学指导建议的比重正在扩大。因此，就像是配角一下子成为主角，人们对它的要求和期待也在无形间上升了。

人们都希望抗原检测产品能够有完美的演出，然而这种要求即便对职业演员而言，也太过苛刻。

在国内国外的抗原检测试剂盒性能上，两者没法在表现上做出比较。因为目前双方都无法克服试剂灵敏性的摇摆区间问题。出错、叫停、换角的故事每天都在上演。

第一批美国食药监局批准的15个抗原自测试剂盒生产商中，包含九安医疗、艾康生物、东方生物三个中国面孔。

美国两大抗原试剂厂商雅培和Innova，都曾因为一些事故而受到市场舆论的影响。

其中，雅培在去年6月15日被报道抗原新冠试剂在爱尔兰调研中，只能检测出50%的无症状新冠患者。而它最大的竞争对手Innova也因为相似问题，在5月中旬起被东方生物的产品替代，成为在英国使用的主要试剂盒。

Innova抗原检测试剂盒 图源：Innova官网

就像抗原检测试剂的研发是一个试错的过程——目前，整个全球的抗原检测市场也在不断试错，各国政府都在对各项产品进行着快速的测验和更换。

这场大型海选的入场券并不难拿，但如何能做到趋近完美，则需要企业拥有胶体金制金技术及标记技术、抗原抗体等免疫学技术，以及工艺优化技术等。

对于中国企业来说，同样是一个值得努力的方向。

新冠抗原检测属于IVD行业，也就是体外诊断。实际上，直到新冠疫情暴发前夕，国内IVD试剂原料长期被海外品牌高度垄断。2019年，国内IVD原料市场的进口产品市场份额高达88%。而疫情期间IVD核心原料出现短缺、断供和涨价现象，既暴露出供应链安全问题，更锤炼了国内供应商的产品能力。

这一次的抗原检测技术考验也是如此，短时的效果表现也许并不那么重要——重要的是研发和供应能力能够在不断的回炉重造中得到进步，从而突破国产IVD的整体瓶颈局面。

10.未来的抗原检测市场如何？

当前，中国抗原检测的市场约为100亿元。长期视角下，抗原检测市场规模可以达到2700亿元，新冠抗原检测的应用场景将集中在长期的静态自测以及短期的动态大规模检测。

按照2020年中国卫生统计年鉴的信息测算，中国抗原检测需求中，18.3%来自于基层卫生机构诊疗。

从2021年以来，我国确诊和疑似及无症状人群月均量约在2500人左右，对应8.3%的抗原检测需求，而市场中83%的份额来自居民居家自检。

可以说，目前中国抗原市场的空间主要依赖中国人口的庞大基数，以及随之伴生的庞大自测使用者。

很多人认为未来抗原检测是一个千亿市场，基于的也是这一条件。但在这之上，市场的快速膨胀还依托另一层假定：那就是未来抗原检测的渗透率，能够参考疫苗接种率的80%；单人抗原检测的频率，能够参考当前行程码14天追溯期，达到每月2次。在这种情况下，每年需要269亿人次的自测，由此计算得出自测中国市场规模为2688亿元。

因此，中国的抗原检测市场能成长到什么程度，取决于坚守“动态清零”大前提下，疫情变化下带来的政府防疫政策变化。

尾声

一项新产品诞生后，从业者们不仅要夯实自己的优势领域，同时不断明晰自己的技术边界。

这是一个行业、技术、资本逐渐找到定位的过程。比如无人机的历史，最早可以追溯到二战时期的军事轰炸机器。这项技术解决了当时飞机作战的操作成本问题，但由于机身、精度、和制造水平的限制，无人机进入物流、植保、测绘等商用领域都是十分晚近的事情。

对于如今的抗原检测技术而言，认清自己的做配地位，同时慢慢磨砺做主角的实力，也许是一种不错的选择。