第558期【齐悦读—线上共读—透视新科技】 “齐悦读”[线上共读] 《解读疫苗》
（通讯员 邓辉）
讲座题目：透视新科技——解读疫苗
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：戴连攀，中国科学院微生物研究所研究员。
王 军，中国科学院微生物研究所研究员。
讲座时间：2024年5月6日～5月12日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——解读疫苗
讲座内容：
2021年5月14日，在国务院联防联控机制新闻发布会上，国家卫建委疾控局相关人员介绍，全球疫情形势相当严峻复杂。世界卫生组织通报的数据显示，新冠病毒变异的频率从千分之0.1逐渐上升到千分之1.3，这提示我们加快疫苗接种工作尤为紧迫。与此同时，中国疾控中心在新闻发布会上介绍了我国生产的灭活疫苗对在英国、南非、巴西发现的新冠病毒变异株均有效。我国灭活疫苗研发工艺具备快速应对变异株的能力，疫苗从何而来？我们为什么要接种疫苗？在阻击病毒的过程中，疫苗发挥了怎样的作用？各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》，我是主持人胜春。首先，我们给大家介绍一下，这两位都是中国科学院微生物研究所的研究员，一位是戴连攀，另外一位是王军，欢迎两位！疫苗这个词是两个字，一个是疫，一个是苗，什么是疫？什么是苗？这两个词组在一块儿又是什么概念？
疫苗这个疫就是传染病的意思，疾病其实是一个很广泛的概念，包括癌症、心血管，这种都属于疾病，那么它也当然也包括传染病，病毒、细菌等等引起的，这种都是叫传染病，它可以通过人与人之间传播。这个传染病要达到让它在一个地方流行起来了，形成了一定的流行了，那么它叫作流行病。比如说像新冠（肺炎疫情），那么现在是全球大流行，包括1918（年）大流感，它就是大流行。疫苗的这个苗就像种子一样，种到我们人体内，希望它能够长出一个防御系统，能够预防这个疫，就是说的流行病能预防这个疫的发生，所以叫疫苗。疫苗可以说是一种预防性的生物制品。在疫苗的历史上，最早疫苗的出现是在什么时候？现在普遍认为西方的疫苗就是在1798年英国的医生詹纳，他通过观察挤奶女工很少得天花这一现象开始发现这些女工，其实在她的挤奶过程中很有可能获得过牛痘的这种感染。但是，因为牛痘和人得的天花，具有一定的这种相似性，包括它的一些蛋白，还有一些其他生物性质上具有一定的相似性，这样曾经获得过一次牛痘感染的挤奶女工，很有可能就获得了针对天花的这样的一个抵抗力，这个时候他就想着我能不能够把牛痘接种到健康的儿童身上，然后他们这样的话就有可能获得针对天花的保护力，这个是西方免疫学或者西方疫苗学的开始。
我国唐朝时候，孙思邈就有记载，在《千金方》里面就记载，用种痘的方式来预防天花这样一个实践，这个当时是怎么做的呢？要么就是用得了天花人的结痂，他会穿了一个（件）衣服，用它给那个没得过天花的小孩去穿，然后让这些人来（获得）预防。那么还有一种，就是把天花人的结痂收集起来，混合到一起，然后吹到没有感染健康的人的鼻子里面，这就叫作吹痘法，所以这两种方法用得比较多，实实在在还是有危害的，因为它是实实在在的这种野生的这种天花病毒，那么它就（被）用到健康人（身）上，就有存在这种死亡风险性。我们为什么研究这个疫苗？首先可能我们要说病毒是什么？它又是如何来攻击我们人体的？病毒的话我们知道头发丝的那个粗细，我们肉眼是刚刚能看到，病毒的大小，大概是在头发丝的千分之一，所以它是我们从显微镜也看不到，需要用现在最先进的电子显微镜，你才能看到它的存在。实际上我们说是看不见那一个敌人，它如果感染到我们人的话，会引起很多疾病，比如说像艾滋病。对于人类而言，病毒是最熟悉的陌生人，病毒比细胞小得多，它不具备细胞的复杂形态，只有蛋白质或磷脂分子组成的外壳包裹着它的遗传物质。病毒缺少细胞器这样的生命分子机器，自身无法复制，必须寄生在宿主细胞内，才能利用细胞中的代谢系统进行复制繁殖，所以病毒要想方设法地混入人体内部，它才能得以生存下来。在与病毒的长期博弈中，人类发现了疫苗能有效地阻击病毒侵入。
疫苗在人体内到底是怎么来发挥作用的？打个比方就有点像我们人的免疫系统，就像是军队，就是我们抵御外部敌人，也是防控内部出现变化的一个军队，所以我们疫苗相当于一个什么作用呢？相当于告诉我们免疫系统，告诉我们的军队，谁是我们的敌人，起到一个预警作用。下次面对真正的敌人的时候，军队就能够快速反应，将敌人很快消灭掉。没有疫苗的话，我们面对真正敌人的时候，我们的军队是需要一个过程才能发现它，如果这个时候再启动的话，可能已经造成了甚至是不可逆的一个损伤损害。对我们人体来说，所以疫苗就起到这么一个作用，给我们播下这种种子、预警，让这个军队识别到这些敌人。人体就自然地就产生了这个免疫，然后对病毒进行攻击，就是说我们的免疫系统，有的时候可以分为先天免疫和后天免疫这两个大的类型，或者是这两个大的系统。先天免疫的话，是针对这种特别普遍的这些病原菌的性质，但是它们的作用，主要是直接进行杀灭，它的针对性不是特别地强，而疫苗主要是调动我们的后天免疫，就是通过疫苗激发我们自己的后天免疫，产生的一系列特别有针对性，特别特异的这些抗体的反应，然后这些抗体在真正的病原菌或者病毒侵入的时候，就可以进行中和以及杀灭，从而保证不会获得感染。
当人体注射疫苗以后，就像一次作战训练,一方面是刺激B细胞产生抗体，直接杀死病毒，并让免疫系统认识了这种病毒；另一方面会活化免疫系统里特异性的T细胞。活化的B细胞和T细胞又会转化为记忆性细胞，长期存在。一旦人体被病毒感染，B细胞和T细胞就会马上发挥功能，不仅杀死漏网的病毒，而且把被病毒感染的细胞也一并杀掉，达到彻底清除病毒的目的。疫苗现在都分为哪几种类型呢？第一种就是减毒（活疫苗），就是病毒的毒力减弱了，这一类我们可以参考天花，牛痘它就是一种减弱的天花病毒。这种病毒它对人体没有危害，或者是危害很轻，这样的话得一个很小的病，或者是不得病，然后防控大病的这个目的，这是减毒（活疫苗）。比如在我们生活当中，哪些疾病（传染病）是用这种类的疫苗来应对的。减毒（活疫苗）的话，我们用得比较多的，你看比如说黄热（病疫苗），我们去非洲旅游、出国，一般都会要接种一个黄热（病）疫苗，它由黄热病毒引起的，靠蚊子传播。这个病毒给人体造成的伤害是什么？
它有很高的一个死亡率，会死亡，然后到时候发热高烧，然后严重的就会死亡，所以这个疫苗当时科学家将黄热病毒给它减毒，找到一个减毒株叫作17D。就是打一针以后，理论上是对绝大部分人来说，终生就可以保护，你就永远不用担心被黄热（病毒）所感染，所以这个就是疫苗一个很成功的一个减毒的一个例子。其他的比如说卡介苗，卡介苗也是预防支气管、肺结核，它其实也是一种减毒的一种细菌，还有这个水痘，我们可能原来小时候都得过水痘，脸上会长很多麻子那种。水痘（疫苗）就是典型的一种也是减毒的。水痘它是由这个疱疹病毒，一类疱疹病毒引起的，包括现在老年人也会得，老年得的那个叫作带状疱疹。一般来说带状疱疹就是你的水痘，它会销声匿迹，在你青壮年的时候，你免疫力好的时候，它就发展不出来，你看不出来，它会把它压制住。一旦你到比较疲劳的时候，免疫力下降的时候，年龄大的时候控制不了，它就会活跃起来，这几种就是比较成功的减毒（活疫苗）的案例。
那么还有第二种，就是灭活（疫苗）。灭活是什么？就把一个活的一个病毒，有毒的病毒，通过物理和化学的方法，比如说加热或者是化学试剂让它杀死。这个病毒只有形在那里，只有尸体在那里，但是实际它没有活力了，这样的话我们再把它打到人体内，这样它就能产生很好的免疫应答。疫苗的主要组成部分就是病毒、细菌等微生物，只不过这些微生物经过了灭活或减毒处理，早已失去了害人的能力。所谓灭活，就是直接把病毒打死，只留下它的尸体供免疫系统识别。灭活疫苗的成分和天然病毒结构最接近，注射进人体后不会生长繁殖，即便是免疫缺陷者接种，也不会造成感染而致病，是比较成熟安全的疫苗研发手段。所谓减毒疫苗，就是把病毒打个半死，让它毒性减弱到不能使人致病，又能使人产生免疫应答能力的状态，注射到人体后，可以在不生病的状态下获得对特定疾病的免疫力，但无论是减毒疫苗，还是灭活疫苗都是安全、有效的。那疫苗是怎么进入到体内当中，精准地找到这个病毒株，然后把它杀灭的呢？
我们说狂犬疫苗也是，它进入到人体内以后，它会被免疫系统识别，我们免疫系统对于任何的外源的这种异物，它都会有一个预警识别的一个机制。如果说把狂犬病毒作为一个钥匙的话，那么钥匙跟锁芯的关系，就是说它是一个钥匙开一把锁，那么它们就是这么精确地匹配，那么这些抗体就是能精确地找到这些狂犬病毒。狂犬病毒的疫苗也是为数不多的，在感染确实发生或者可能发生之后，才打（接种）的这样一个疫苗。它利用的一个原理是狂犬病毒，它是嗜神经性的，也就是说它其实只感染神经系统，所以在被咬和发病期间，一般有七到十天以上这样一个延迟期。而这个时候通过免疫，通过狂犬疫苗，我们可以快速地建立T细胞，使我们自己快速地产生很多抗体，然后这个抗体可以阻断正在神经（系统）中传递的这些病毒的传播，还有包括流感（疫苗），刚刚说流感有很多也是灭活疫苗。
流感其实主要感染我们人的是甲型和乙型这两种对吧，其实它有甲乙丙丁，现在认为四个型。甲型其实又分为很多，它最主要的两种叫作HA还有NA，然后HA和NA这种组合，HA有十多种，NA是九种，这样组合起来，产生的HXNY的这种可能性就是一个上百（种）。然后这样重组以后，就会产生很多这种流感病毒，它可能在禽类里面就重排好了。然后某个时机传染到人，所以我们的人经常会遇到不同的这种流感病毒，这是一类。第二种，就是说流感它的疫苗我们研制现在已经是比较成熟了，流感是每年都会变。我们说打了一个疫苗，只能管那么一段时间，明年这个疫苗又要得换，因为它突变很快，它一旦突变之后，它就会逃逸我们现有疫苗所建立的这个保护免疫效果。所以每一年都会有世卫组织，还有科学界都会有预测，预测以后会根据当年的情况，能够制定出当年的流行株。流行的是什么情况，那这样的话就会需要新的疫苗，所以它这个主要的抗原，它可能隔个一年两年，它就已经完全变化了，变成对我们现有疫苗进行免疫，就完全对它失效了。这样的话，疫苗就需要重新再根据新的毒株来进行重新设计来使用，所以这又增加了另一层的维度，流感的疫苗是经常要换。现在人们也在说，这个疫苗年年要打，它就不是一个真正的疫苗了，所以现在很多流感的疫苗研究，就是说能不能开发出一种疫苗预防所有的流感。有可能性吗？从目前看来还是难度非常地大。
刚才两位提到了这个传统疫苗的种类，一个是灭活疫苗，一个是减毒疫苗，有没有其他的疫苗。传统疫苗是减毒和灭活这两种，那么新型疫苗主要是以基因工程技术兴起之后开发的这种疫苗。它跟传统疫苗的区别在哪里呢？它就是不是用的全部的，比如说病毒也好，细菌也好，它只是用了它其中的一部分，我们知道了哪些基因起哪些作用。那么这样我们就能够理解它这个病原起核心作用的那么一个元件，我们可以把它取出来，那么我们来研究疫苗。新型的疫苗跟传统的疫苗之间，它的主要区别是什么？我们说传统的疫苗，它是以预防为主。那么现在基因工程疫苗，它已经延伸到了很多传统的一个领域，就是非传染病，而且它是以治疗性的形式而出现的，就是以治疗性的疫苗来出现，那么癌症（疫苗）就是现在我们在全球兴起的一个方向，就是癌症疫苗和传染病疫苗不一样的地方。每个人都是不一样的，敌人都是不一样的，那么就需要精准医疗，它就是精准到每一个人，给你设计出疫苗，然后再去治愈癌症。传统的疫苗是什么都有，只要是个病原，我一股脑给你打进去，灭活（疫苗）也好，还是减毒（疫苗）也好，实际上是全病毒都在里面，这里面有病毒的所有的，或者这个病原所有的成分。有用的，没用的，有益的，有害的都在里面，那么这新型疫苗只是把它能够引起我们军队，能够识别的那一部分，能够一剑封喉的要害那一部分给它抓取出来，然后提供给我免疫系统来看。所以，只是形式不一样，那么它有个什么好处呢？它能够精确设计。
第二个生产上避免了直接操作活的这个病毒、病原这种风险，它可能在很普通的一个级别的生产车间就能够生产，那么它产量可控，有的时候你的活病毒不一定能够培养得（数量）很高，有的病毒就是你培养不出来。那么但是我们如果放到一个工程细胞里面，只表达它这一段的，这是很稳定、很成熟的一种表达方式，生产方式。那说到这个新型疫苗又分哪些种类呢？新型疫苗比较常规的就几种。一种就是重组蛋白疫苗，或者重组亚单位蛋白疫苗，我们是把它比如说关键的那部分蛋白给它摘取出来，我们可能通过一些工程细胞来表达这样的一个蛋白，生产这种蛋白，然后打回去。通俗来说，重组蛋白疫苗是由病原体的一部分制成，利用基因工程技术将一个病原体最有效的抗原成分的基因拿出来，在体外进行重组表达，大量生产。一般辅以佐剂制成的疫苗，接种到人体诱发免疫反应。当病原体入侵时，产生相应的抗体，从而保护机体抵御病原体对身体的侵害。比较常见的像乙肝（疫苗），乙肝（疫苗）就是我们用乙肝病毒上面的表面抗原来生产的。宫颈癌疫苗也是我们用它上面的某一个蛋白，比如说L蛋白我们来生产，生产成一个病毒样颗粒，然后打（接种）到人（体）里面。
还有比较常见的就是最近用得多的带状疱疹（疫苗），估计可能很多老年人都在排着队要打这个疫苗，现在也是很紧缺，那么这个疫苗其实也就只是用到了病毒里面的一个高丰度表达的一个蛋白，叫作GE这么一个蛋白。然后用它跟佐剂一匹配，然后打到人体内。如果用全部病毒的话，它是几百个，疱疹病毒是几百个蛋白的一个复合物，非常复杂，它只取其中一个蛋白，然后就能起到非常好的效果。第二种就是病毒载体，或者说活载体疫苗，包括还有腺病毒载体（疫苗），把疫苗的基因，给它嫁接到安全的病毒载体上面。简单说，腺病毒是一种可导致人类感染和发病的常见病原，致病能力较弱，可自行痊愈，所以腺病毒常常用来作为一个抗原基因递送的载体。科学家首先会选择一种很弱的腺病毒，然后切掉它身体的重要部分，让它在人体内不能繁殖，同时提取出病毒的抗原基因，通过基因工程技术植入到被切掉的腺病毒位置。重组后的腺病毒就是疫苗的核心成分，它注入人体后，会训练免疫系统记住病毒的特征，并产生记忆细胞和抗体，用来防范以后万一真正入侵的病毒。近段时间以来，各地采用多种灵活多样的方式，让有接种需求的群众尽快接种疫苗。我国正在使用是只打一针的腺病毒载体疫苗，打两针的灭活疫苗，和需要打三针的重组蛋白疫苗。疫苗接种的选择更加灵活多样，尽管这三种疫苗类型不同，但都是安全和有效的。
我们国家在研发疫苗的过程当中，包括传统的疫苗种类和新型的疫苗种类，用五种不同的方式来研究疫苗，这个目的是什么？新冠（病毒）是个新生事物，我们都从来没有见过这个病毒，都不了解，所以不知道哪一条路径的疫苗是有效的，传统的疫苗和新型的疫苗哪种有效不知道，所以为了加快这个成功率，五条我们国家包括全球也是多条路径并行。传统的疫苗和新型疫苗并行，最后哪条路走得通，哪条路快就成功了，希望以最快的速度将疾病控制，将疾病造成的社会影响给消除，所以我们要布局多路径同时进行。真的可以阻止目前全球蔓延的病毒的情况吗？我们真的就可以不用再担心了吗？如果真的疫苗能够实现非常好的保护作用的话，并且我们实现全民接种，或者是绝大部分人接种，我觉得是完全可以阻断新冠疫情的传播的。即使不是所有的人都接种这个疫苗，并且实现了对新冠的保护，我们也可以通过使绝大部分的人获得免疫，然后不携带这个病毒，从而保护那些还没有接种疫苗的人，这就是一个全民免疫的这种概念。他这个说的叫作建立一个免疫屏障，比如说我们这个屋子，这么多人，我们只要有三分之二人打（接种）了，假如其中有一个人感染了新冠（病毒），那么他就不能传给我们打（接种）疫苗的人。假如我们的孩子没有打疫苗，我们也不会通过我们自己传染给孩子，所以孩子就保护住了，所以这样，我们打了疫苗的人，相当于是一个屏障。在科学上这需要三分之二的人有打了疫苗，国家社会的免疫屏障就能建立起来，这个病就传染不起来，打疫苗必须的一个作用。
那是不是人人都需要接种，一旦接种了之后，到底又能管多久，是一劳永逸的吗？终身的吗？这个从目前从感染的人来看，有很多人他感染之后，康复病人他那个抗体水平就消失了，或者是急剧下降就消失了。那么在疫苗上是不是这个情况，现在有待观察。因为我们需要一个长期的观察，三个月、半年还是一年、几年，我们刚刚说的黄热疫苗打一针管终生，乙肝（疫苗）也是打一针管很多年，所以新冠疫苗的效果需要一个长期的观察。目前国外一些地方疫情蔓延态势依旧，并且不断出现变异毒株。根据研究，现有的疫苗是可以应付部分变异病毒的，但是要想阻断它的传播，不给它继续变异的机会，首要的问题就是提高疫苗的接种率。距离我国第一批接种新冠疫苗的时间已经接近6个月，6个月之后接种疫苗产生的抗体是否会失效？是否需要重新接种并进行加强针的免疫？根据目前的研究，接种疫苗6个月之后，部分人对病毒仍然有一定的防御能力。因此，最重要的依然是完成首次疫苗接种，尽快建立免疫屏障。
未来随着我们科技不断地发展，疫苗的安全问题我们怎么来解决？疫苗的安全我认为是这样，就是现在疫苗主要是强调三点，一个是有效性，需要从理论上原理上，在设计疫苗的时候，就要把所有的这种风险给规避掉。那么第二个就是说，我们要遵循严格的疫苗开发的这么一个流程，从临床前动物到一二三期临床观察，包括上市以后的一个长期观察。第三个就是质量可控，现在很多人关注疫苗，一些问题疫苗出现，其实很多时候并不是疫苗本身有问题，而是疫苗可能是它的生产或运输过程中，它的质量控制，就可控性这块出了问题，在生产过程中加强生产的可控，运输的可控，这样保证每一个批次的疫苗都达到我们标准，这样的话，我相信疫苗肯定是一个很放心，让大家肯定的一个产品。随着科技不断发展，包括我们提到的生物工程、基因工程，那什么时候才能够做到让疫苗又快又好又安全呢？未来的疫苗，它已经是一个交叉学科，它不光光是传统的生物学。它可能用到化学、材料学、计算机，甚至用到生物信息等等，它是个交叉学科，它会是一个什么结果呢？它覆盖的领域更广，刚刚我们说了，除了传染病，它现在已经进入到癌症领域。然后还有一些，我们认为传统的一些非传染性的一些疾病里面都可以涉及到。第二个，就是说它由预防性为主，后续慢慢地更多地进入到治疗性的领域，就是得了病以后再打，这就是已经不是一种传统的那种疫苗。随着科技发展，它的这个安全性会更高、精准，更加精准，副作用会更小，适用的人群会更多。所以我们认为疫苗，以后会随着科技的发展，会更多地造福于我们人类。
未来可能除了新冠（病毒）以外，还会发生其他的疫情，对人类产生重大影响的疫情。我们普通人应该用一个什么样的心态去面对它？实际上未来的传染病，是会伴随我们人类发展，这个是肯定长期存在的，还有很多大量的病毒，还有传染病的病原它一直在，所以我们看到的这些传染病只是冰山一角。还有很多大量的病毒，还有传染病的病原，是存在于包括刚刚说的动物（体内），或者是媒介里面，这里面大量地存在，甚至海洋里面都有很多。那么随着人类迁徙，还有自然疫源地的扩张，我们人类的这种跟野生动物这种亲密接触越来越多，所以我们需要做好防范，一个是储备，就是我们需要做好科技上储备。首先我们了解这些病原，然后我们要快速储备一些方法和一些比如说疫苗，或者是抗病毒的一些药物，这样我们可以做一些提前储备。有些类似的一些方法，通用的方法，我们储备在那里或者是先做好，可以防患于未然，这样的话我们对于不同的这种疾病来的时候我们不会慌，我们不会乱了阵脚，我们会很快地快速应急，就能够把它控制住。今天感谢两位来到我们演播室当中，跟我们聊关于认识疫苗这样的话题，在未来的岁月当中，我们还会碰到很多的问题，希望大家能够科学地去面对。今天的节目就到这儿了，如果您想了解我们更多的节目，可以下载央视频去收看我们的其他的节目。好，感谢您收看我们今天的《透视新科技》，我是胜春，咱们下期节目再见。
