幾千年來,饑荒、瘟疫和戰爭一直都是困擾人類的三大難題。其中,瘟疫的發生總是無聲無息,人們面對它時更加束手無策。
新年伊始,新冠疫情的形勢仍然不容樂觀,人們憂心忡忡,小心翼翼地保護著自己。當我們的生活秩序被不斷幹擾時,大家的目光紛紛聚焦到新冠疫苗上,希望疫苗的研發和使用,能將我們的生活儘快帶回正軌。
目前,全球範圍內已有百餘種疫苗正在研發中,其中數十種正在進行人體臨床試驗,這些小小的疫苗,已然成為了人類對抗病毒的最有力武器。
對於疫苗,其實我們每個人都不陌生。很多人手臂上仍留有一塊圓形的印記,那是卡介苗疫苗接種後所形成的疤痕,還有小時候吃下的那顆甜甜的白色糖丸,正用來預防脊髓灰質炎的。正是這些小小藥劑,為此後我們的一生築起一道道安全屏障。
縱觀歷史,在和瘟疫鬥爭的漫長歲月裡,疫苗也一直起著同樣的奇效,它一次又一次力挽人類於狂瀾之中,將我們從危險的深淵中拯救出來。我們今天安穩而幸福的生活,某種程度上也要歸功於這些疫苗。
在知名病毒學專家讓·佛朗索瓦·薩呂佐的著作《疫苗的史詩——從天花之猖到疫苗之殤》裡,作者按病種回顧了疫苗的發展歷程,從天花到狂犬病、脊髓灰質炎、黃熱病、B肝、流感、愛滋病。通過真實的故事和通俗易懂的文字方式,向世人展現出人類近兩百年的疫苗科學史。
在一針小小的疫苗背後,凝聚著一代又一代科學家的心血。正如書名一樣,疫苗的誕生,是一個歷經艱辛而跌宕起伏的偉大進程,它的發現、生產和不斷推進,可謂一部人類史詩。
被巴斯德救下的狂犬病人
或許是法國人生來的浪漫氣息,讓·弗朗索瓦·薩呂佐在《疫苗的史詩》書中,將歷史講得如小說故事般活脫,規避了常規科學史寫作中文獻論證的枯燥平淡,十分有趣。
讓·弗朗索瓦·薩呂佐是一名病毒學專家,曾經在巴斯德研究所工作了14年,後在賽諾菲巴斯德公司工作並主持該處抗病毒疫苗的生產。他現在是世界衛生組織顧問,負責向新興國家傳播疫苗疫苗研發技術。在與病毒為敵的這40年裡,他親身經歷了伊波拉、愛滋病等疫苗的研發,SARS期間他曾來到中國,研發了SARS疫苗。如今,讓·弗朗索瓦·薩呂佐也是新冠疫苗研發競賽的參與者。
他曾工作過的地方,法國巴斯德研究所是世界上最著名的公益型私人研究所之一,目前已培養出10名諾貝爾生理學或醫學獎獲得者,曾開發出狂犬病疫苗、天花疫苗、流感疫苗、黃熱病疫苗等多個造福人類的疫苗產品。
這裡所說的巴斯德,正是那個牛奶滅菌的「巴氏滅菌法」的發明者,而「機遇只惠顧那些有思想準備的人」這句名言,也是出自於他之口。
19世紀末,微生物學遭遇了一場轟轟烈烈的革命,路易·巴斯德(Louis Pasteur)和他的門徒們共同撐起了這場變革的一片天。那時,科學家們不甘示弱,紛紛走上了發現新病原體的道路。自此之後,微生物們就被分為兩大「陣營」:細菌和病毒。
細菌的主要特徵為:我們能在光學顯微鏡下觀察到,並可通過「肉湯培養基」進行培養。病毒則不同,它體積微小到用普通顯微鏡也無法觀察到——直至1940年電子顯微鏡被發明後,病毒才無處遁形。此外,病毒是無法獨立繁殖的。
對於早期的病毒學家來說,一定是極其失望的,因為他們未能親眼觀察到自己發現的病毒,而必須要藉助複雜的動物實驗才能夠令這種感染源進行繁殖。這也使得早期病毒培養的困難重重,導致病毒學的發展嚴重落後於細菌學,尤其是在疫苗的研發上。
雖然疫苗的研製,受限於那個時代的技術和工業水平,但總有一批無畏的逆行者,去攻克一個個難題。除了路易·巴斯德以外,還有很多著名的病毒學家值得被記住。諸如,喬納斯·索爾克研發出了滅活的脊髓灰質炎疫苗、阿爾伯特·薩賓研發了口服脊灰減毒活疫苗、馬克思·泰雷爾被稱之為「黃熱病疫苗之父」。
其中,路易·巴斯德的故事尤為動人。
當一個男孩被惡犬咬齧瀕臨死亡之際,巴斯德大膽使用了尚處在實驗階段的疫苗,約瑟夫·梅斯特成為巴斯德救下的第一個狂犬病人。梅斯特後來一直在巴斯德研究所做門房,在1940年,當德國士兵勒令他打開通向巴斯德墓室的大門之時,梅斯特以自盡維護巴斯德的尊嚴。
這些醫生、病毒學家都是最危險的職業,他們隨時暴露在感染者面前,面臨著極大的危險,儘管後來的保護措施越來越周到,而難以預料的意外仍然頻頻發生。是他們的心血,才鋪展了今天疫苗的路途。
人類是如何攻克第一個傳染病的?
早在11世紀,中國人會從天花感染者身上提取結痂組織,在常溫條件下保存一個月,在研碎並與植物混合後,用鼻子吸入所得粉末。其目的是以毒攻毒,使自己輕度感染,以期能夠對令人生畏的天花免疫。這種法子俗稱「種痘」。
愛德華·詹納對種痘的方法進行了演進。他在進行多年研究後,發現人被患有牛痘的牛感染後,就獲得了對天花的免疫力,受此啟發,他發明了疫苗接種。
天花疫苗接種
疫苗的一位受益者是小詹姆斯·飛利浦。1796年的一個春天,詹納用這種方法,從感染了牛痘的農婦身上取下牛痘膿皰,注射到小詹姆斯手臂上。幾天後,注射部位出現典型的感染症狀,經過整整一年的時間等待,詹納才給小詹姆斯注射天花病毒,而他依舊活蹦亂跳——這個小孩獲得了免疫力。歷史上的第一例疫苗接種,誕生了。
愛德華·詹納被世人稱之為「疫苗之父」,而「疫苗」這個詞的英文「vaccine」的詞源,正是來自於拉丁文的「vacca(母牛)」。在漫長的歷史長河中,疫苗製備技術在不斷的改進,但依舊離不開動物。
愛德華·詹納
在1900—1950年的半個世紀之中,在活體動物上製備出的病毒性疫苗非常稀有:天花疫苗是在小母牛犢的肋部製備的,而狂犬疫苗則取自羊腦,黃熱病疫苗取自受精雞蛋,日本腦炎疫苗取自鼠腦。
1930年初,美國的厄內斯特·古德帕斯丘博士提出,是否利用雞胚培育雞痘或鳥痘病毒。後來他想到一個辦法:病毒都會選擇相應的器官作為「窩點」,在不同的器官中進行繁殖,比如脊髓灰質炎病毒在腦部、黃熱病病毒在肝部,這種病毒專門針對某一種細胞的現象被稱之為「細胞嗜性」(Cellulartropism)。
鳥痘與其他痘病毒一樣(痘病毒主要包括天花和牛痘等),以皮膚為目標器官,一旦感染這種病毒,皮膚上就會出現我們前文提到過的膿腫。
於是,古德帕斯丘建議在雞胚內的薄膜上培養鳥痘細胞。雞胚雖小,卻包含著胚胎、為胚胎輸送各類營養的液體,還有各種絨膜。最終他在雞胚內培養病毒的技術就此誕生,時為1931年。
而這一技術,甚至沿用至今。根據美國CDC發布的數據,2019-2020流感季美國共提供了近1.75億劑流感疫苗,其中82%是基於雞蛋生產的。一般,一個雞蛋可供生產一劑疫苗,意味著美國每年供應流感疫苗生產需要接近1.5億個雞蛋。
我們對疫苗的世界還一無所知
愛滋病,是人類近年來遇到的最危險的傳染病——眾所周知,愛滋病疫苗至今還沒出現。但在一開始,科學家是非常樂觀的,認為很快就能研發出疫苗。
1984年4月23日,美國衛生與公眾服務部召開了新聞發布會,宣布美國病毒學家羅伯特·蓋洛發現了愛滋病病毒。上臺發言前,時任衛生部長瑪格麗特·黑克勒問蓋洛,是否有把握研發出愛滋病的疫苗。蓋洛答道:「我不覺得有什麼特殊困難。」於是瑪格麗特走上臺向在場的人宣布:「我們希望能在兩年之內測試愛滋病疫苗。」
然而,之後的幾十年,疫苗的研製毫無進展。大部分疫苗在動物身上的實驗就已經失敗,少數幾個開展人體實驗的疫苗,也很快被證明沒有效果。以前研製疫苗的方法,在愛滋病身上好像都沒有用。
這時候,科學家們才意識到,我們根本不知道疫苗是怎麼生效的。雖然現在已經有那麼多疫苗,但新疫苗的研製都是依靠以前的經驗,我們對病毒如何攻擊人體,人體如何擊退病毒進攻這些基本的機制知道得很少。
在那場發布會25年之後,還沒有任何候選疫苗勝利在望,有人問蓋洛為何1984年時會樂觀過了頭,他回答道:「那個時候,我對疫苗的世界還一無所知。」
其實不只是這位病毒學家羅,人類在疫苗誕生的這兩百年歷史中,僅僅是對它略知皮毛。作者在書中寫道:「到目前為止,大部分疫苗都是「經驗主義」的產物(尤其是針對麻疹、脊髓灰質炎和黃熱病的減毒活疫苗),科學家們能取得成功需要仰仗「天助」——運氣和直覺是敲門磚。
即便是在5G、AI技術大行其道、人們對於科技的自信心已經空前高漲的今天,我們對於新冠病毒的應對也就是猝不及防。
但當中國、美國、歐洲等地科研人員取得了新冠病毒基因組序列後,就嘗試用不同技術路線研發疫苗。疫苗研發通常需要數年時間,但在全球科學界共同努力下,不到一年,新疫苗就開始投入使用。
疫苗作為抵禦病毒全球大流行的終極武器,被人們寄予厚望,是因為我們相信科學,而最終科學家們也不負眾望,為我們消滅新冠帶來了的福音。
寫在最後
從世界上第一例疫苗接種,已經兩百多年過去了,而我們與傳染性病毒的戰爭還在繼續。
在中國,50年代末基本消滅了鼠疫、真性霍亂,60年代初徹底消滅了天花,90年代徹底消滅了小兒麻痺症,這些偉業的背後,無不是驚心動魄的疫苗史詩。
此前,國家已宣布新冠病毒疫苗將為全民免費提供。我們能夠想像,當所有人接種疫苗後,這場沉重的疫情就將在不久的將來和我們告別,人們的生活會重新步入正軌,世界也會恢復它原本該有的樣子。
疫苗的研發,其間有無數人的努力,曾付出過令人心碎的代價。而這無一不提醒著我們,敬畏自然、尊重科學,才是推動生命前行必須堅守的準則。
諾貝爾化學獎獲得者卡爾·巴裡·夏普萊斯曾說過,人類目前只不過發現了生命科學的冰山一角,還有太多奧秘等待揭示。生命科學的每向前進步一點點,都會給人類治癒疾病帶來更多希望,只有生命科學的突破性發展,才會從根本上顛覆人類的思想和生活。
IDG同樣堅信,科學才是人類未來的曙光。人們在未知的空間裡進行無窮地探索,這正是走向更美好世界的最好辦法。