關於疫苗的誕生，我們想先從一個故事說起
1762年，6歲的莫扎特與11歲的姐姐開始隨著父母輾轉於歐洲各地，莫扎特父母堅信子女的卓越音樂才華會贏得皇家賞識。1767年9月，莫扎特一家抵達奧地利維也納，為一場10月14日宏大的皇家婚禮做準備，新娘奧地利女大公瑪莉婭，是聞名的弗朗茨一世和特蕾西亞女皇的女兒。可是，天花來襲，打破了原有的歡樂樂章，16歲嬌美新娘染病並在預定婚禮日期的第二天10月15日不幸逝世；同時，莫扎特一家的房東金匠施馬勒克的三個孩子們也感染了天花。
17日，莫扎特爸爸帶著11歲的小莫扎特迅速離開房東家；23日，莫扎特全家逃離了這座病毒正在吞噬的城市。全家北上捷克，但是26日，小莫扎特還是出現了天花早期症狀，在發病最嚴重的九天裡小莫扎特什麼都看不見，姐姐南妮兒也隨後發病。天花潛伏期為12天左右，所以幾乎可以認定兩位音樂神童是在維也納被染病，所幸的是兩個孩子最終都躲過死神。在整整四個月之後，莫扎特一家才敢重返維也納，再次接待他們還是特蕾西亞女皇，女皇本人雖然也感染天花後痊癒，但是她卻在此次天花劫難中痛失三個孩子。
天花曾經是世界上最古老也是死亡率最高的傳染病，輕型天花可免於死亡，但重型天花卻有30% - 95%的死亡率。史料記載，順治、同治死於天花，康熙與鹹豐幸運地從天花魔爪存活下來，僅僅留下了麻子；而俄羅斯皇帝彼得二世及三世，美國總統喬治·華盛頓、安德魯·傑克遜及亞伯拉罕·林肯，匈牙利詩人克爾切伊·費倫茨也曾感染過天花。數據顯示，二十世紀天花造成了300至500萬人的死亡，而近在1967年也還有一年共計150萬例天花感染。
天花有據可考的記載可追溯到公元前1500年左右，古印度醫學文獻中和埃及法老的木乃伊上都出現過天花的痕跡，因此古印度或古埃及或為天花起源地。人們從很早就開始思考如何對抗這種古老而致命的病毒。資料顯示，最早的接種方法也是起源古印度，接種者吸入已被磨成粉末的天花病人的皮痂，或使用沾有這些皮痂的利器刮破皮膚。公元一世紀，天花病毒進入中國。
中國最早在公元前10世紀（北宋時期）開始採用，到16世紀（明朝）已經深得人心。隨後，此法經俄羅斯人由君士坦丁堡傳至歐洲，並推廣開來。1766年數學家丹尼爾·伯努利基於天花發病率及死亡率的數據，對此方法的免疫有效期進行了分析論證。
但是，傳統方法並不是萬全之策，接種人痘之後還有可能接種失敗並死於天花。此時英國民間也有新發現，鄉下許多擠牛奶的女工曾經感染過牛痘，但是幾乎沒有患上天花，因此很多人傳言牛痘可以預防天花。1976年，英國醫師愛德華·詹納嘗試在一名八歲男兒詹姆士·菲利浦的雙臂上接種牛痘天花，在男孩兒感染牛痘並康復後再接種天花，並未發生感染。詹納將此種物質稱為「疫苗」（Vaccine），Vacca是拉丁文中「牛」的意思。
也就是在這一年，1796年，人類創造了歷史上第一劑疫苗對抗天花。疫苗比人痘接種術要安全，因為使用者不存在可能患上天花的風險。要知道，牛痘方法雖在道光初年就被引入北京，但是皇家子女依然沿用人痘方法，道光幾個子女及同治帝不幸感染而亡。
此後，路易·巴斯德羅和伯特·科赫等人紛紛投入其他疾病的免疫研究，抗霍亂、炭疽、狂犬、小兒麻痺、B肝、水痘等約三十種的重要預防性疫苗相繼誕生。
經過一百八十多年的世代接種，世界衛生組織WHO終在1977年宣布人類消滅了天花。儘管天花是目前人類唯一消滅的傳染病，但是不可否認的是疫苗確實為公共衛生做出了巨大貢獻。一份2007年的美國疫苗研究報告顯示，相關疾病的感染率和死亡率分別降低了90%和100%。
人類醫學的突破，打贏了與病魔抗戰的第一仗。
從單點試驗到全民普及，疫苗經歷過質疑，贏得大眾認可也並非一帆風順。一個很著名的疫苗爭議是2003年左右，有超過1000名孩子在接種MMR疫苗後出現自閉症相關症狀，這些家長們希望得到英國疫苗損害賠付方案（VDPS）的法務認定，卻失望而歸。也有評價稱這種疫苗引發自閉症的說法是「近100年來破壞性最大的醫學騙局」。
早期由於微生物及消毒類知識積累不足，疫苗造成過一些副作用，導致了人員傷亡。1955年4月，20萬兒童在美國接受Cutter實驗室生產的脊髓灰質疫苗，由於病毒滅活處理不充分，引發4萬兒童染病，最終200名兒童不同程度癱瘓、10名兒童不幸去世。這一慘痛事故至今仍被美國國家生物技術信息中心記錄在案。
美國食品藥品監督管理局強制推出GMP標準，良好生產質量管理規範（Good manufacturing practices）。1975年，世界衛生組織出臺了GMP標準。1999年，國際醫藥法規協和會發布了活性藥物成分GMP標準。
GMP標準涵蓋了大大小小各種環節，機構要建立管理責任、質量管控、員工認證及培訓等機制，場地設施規劃合規，廠房需具備暖通空調（HVAC）過濾(HEPA)及無菌化等分類，通風管道、照明、排汙排廢系統完善，生產設備工具及生物安全櫃等的設計、規模、位置、驗證校準，原材料及其器皿與瓶蓋的把控；並且，對於生產製作流程也做了嚴格規定，如操作步驟標準化、流程校驗、批量生產記錄、各階段鑑定、過程質量控制、無菌加工等等；同時，規範化包裝和貼標籤環節，對倉儲、分發、配藥、各種類型報告記錄都有詳細規定，也需要做好做好病毒、細菌與細胞等的來源、等級、質量參數、冷藏處置等信息記錄。
如此複雜繁多的環節，工業4.0能否發揮一些作用呢？工業4.0概念是在 2011 年的德國漢諾瓦工業博覽會提出，隨後奧迪、博世、西門子、阿迪達斯等企業紛紛開展實踐。西門子相繼為製造巨頭BASF、拜耳、戴姆勒、寶馬提供數位化工廠方案，2015年數據顯示相關工廠已經實現了75%自動化運轉。
瑞士C-Mill公司和Medimix生命健康科技公司使用計算機輔助設計和製造醫療用品，從設計環境的3D模型到生產環境的成品零件提高醫療器械的性能與精度，使用編程程序分析數據，檢測是否符合食品藥品監督管理局規定，確保產品符合標準、法規和質量規範，在緊迫的期限內產生足量的需求材料。
傳感器及監測儀、無線網絡、機器間通信、專職檢查無人機、3D列印、可穿戴設備、機器人及外骨骼技術的IoT硬體技術，配合PaaS化平臺、霧與邊緣計算、傳感器網絡應用、數據分析、網絡安全、人工智慧等雲計算軟體生態，可以將各種物理實體及實際工作流程都一一映射到數位化世界，如此可以減少人力投入，既避免了人為操作的隱患，也起到了監督記錄的作用。
GE在一份2017年的報告曾經指出，工業4.0將在五個方面革新製造業：通過計算機輔助及視覺提高產品設計質量；3D列印製作零件並減少返工浪費；編程友好化且具備語音和圖像識別能力的自動製造；連同雲端快速準確分析，打造智能工廠；由人類管理機器人提升效率節省資源。
在上市之前，任何疫苗都需要經過三種試驗，首先醫學科研工作者研究的配方需要經過實驗觀察，其次在老鼠、兔子等動物試驗檢測後，最後進行三至四期人體臨床試驗。
上個世紀，醫學課題都是只能將觀察信息快速而潦草地寫在實驗記錄本上，1950年左右，醫學界開始思考如何將醫學科研與計算機的結合應用，比如如何存儲、處理和呈現數據，以及結合儀器採集並分析心率。隨後歐美陸續出現專業研究機構，在大學開設相關專業和培訓課程，範圍涉及護理、臨床護理、牙科、藥學、公共衛生、職業治療和生物醫學等領域。
漸漸地，越來越多的醫學實驗都具有複雜且龐大的數據量，比如基因組學、微生物學和康復學等細分領域。以基因組學為例，一個人類個體的全基因組有30億鹼基對構成，需要使用90G-200G的存儲空間和成百上千的CoreHour的分拆和分析計算能力，比如2015年美國發起的精準醫療百萬基因組計劃以及2017年中國發起的10萬人基因組計劃，單純依靠普通的計算機或者數據中心的計算能力，是無法應對大規模樣本的存儲和分析。新時代的計算能力因為大數據、人工智慧與雲計算而大大增強，需要超強可伸縮性，幾乎無限的分布式存儲能力，以及雲上雲下一體化的資源調度能力。
基因分析的雲化和規模化，大大降低了單個基因分析的成本，集成了容器，異構計算，以及創新的SNP／CNV分析方法，也大大提高變異檢出的準確度；在藥品研製過程中，可以進行更深層次與更細粒度的疾病與基因變異的關聯分析，聚類分析，可以更準確的為靶向藥物研究提供精確的依據，和可以極大提高藥物研究的成功率。大量免費公開的基因數據存儲空間，也便於科學家們協作共享數據。據悉，目前各大雲廠商都已提供基因數據運算相關服務。
疫苗接種證記錄了如疫苗名稱、劑量、接種日期、接種醫生等信息，是個體接種疫苗的憑證。個體如果希望了解到更多相關信息，如廠商、批次等，則需要電子查詢平臺。目前，各位家長可以在阿里健康「碼上放心」上查詢到涉事疫苗的信息。
電子病歷（EMR）被認為在臨床領域具有很大的前景，將包括實驗室和藥房在內的綜合信息記錄下來，並在預防、診斷、治療和觀察等階段提供服務信息，比如提示臨床醫生某個糖尿病患者需要進行眼科檢查或血紅蛋白A1C水平測試。
除了電子化查詢之外，還有沒有其他的可能性？業界認為還應該嘗試更多應用區塊鏈技術。
區塊鏈技術具備一套獨特的信息錄入驗證機制，並應用密碼學以保證信息的不可篡改和不可偽造，因此被認為數據可信。疫苗作為特殊藥品，對溫度敏感，需要滿足要求的傳輸冷鏈，在製作、發貨、存放、運輸、收貨等各環節遵守規定，如冰箱溫度不能過高或者過低、在運輸過程中不能直接接觸冰袋等。相關企業方具備各類冰箱、低溫試驗箱、疫苗容器、水包、泡沫墊等工具，以及符合規定的溫度監測機制，在全程做好詳細準確的記錄，以留檔及查詢。
去年，羅氏集團基因泰克、輝瑞、麥克森、艾伯維、美源健康等藥企聯手創立了MediLedger區塊鏈項目，希望建立一個分布式的藥品供應鏈網絡，嘗試一種新的可信化運營模式。據悉，該項目致力於法規遵守行為的跟蹤記錄、確保患者安全和藥物供應安全，構建一個開放化的基於區塊鏈藥品供應鏈生態平臺。
IT技術的突破，能否打贏這健康保衛戰的第二仗？
作者：阿里雲區塊鏈團隊 木環
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