关于疫苗的诞生，我们想先从一个故事说起
对抗天花 疫苗的诞生
1762年，6岁的莫扎特与11岁的姐姐开始随着父母辗转于欧洲各地，莫扎特父母坚信子女的卓越音乐才华会赢得皇家赏识。1767年9月，莫扎特一家抵达奥地利维也纳，为一场10月14日宏大的皇家婚礼做准备，新娘奥地利女大公玛莉娅，是闻名的弗朗茨一世和特蕾西亚女皇的女儿。可是，天花来袭，打破了原有的欢乐乐章，16岁娇美新娘染病并在预定婚礼日期的第二天10月15日不幸逝世；同时，莫扎特一家的房东金匠施马勒克的三个孩子们也感染了天花。
17日，莫扎特爸爸带着11岁的小莫扎特迅速离开房东家；23日，莫扎特全家逃离了这座病毒正在吞噬的城市。全家北上捷克，但是26日，小莫扎特还是出现了天花早期症状，在发病最严重的九天里小莫扎特什么都看不见，姐姐南妮儿也随后发病。天花潜伏期为12天左右，所以几乎可以认定两位音乐神童是在维也纳被染病，所幸的是两个孩子最终都躲过死神。在整整四个月之后，莫扎特一家才敢重返维也纳，再次接待他们还是特蕾西亚女皇，女皇本人虽然也感染天花后痊愈，但是她却在此次天花劫难中痛失三个孩子。
天花曾经是世界上最古老也是死亡率最高的传染病，轻型天花可免于死亡，但重型天花却有30% - 95%的死亡率。史料记载，顺治、同治死于天花，康熙与咸丰幸运地从天花魔爪存活下来，仅仅留下了麻子；而俄罗斯皇帝彼得二世及三世，美国总统乔治·华盛顿、安德鲁·杰克逊及亚伯拉罕·林肯，匈牙利诗人克尔切伊·费伦茨也曾感染过天花。数据显示，二十世纪天花造成了300至500万人的死亡，而近在1967年也还有一年共计150万例天花感染。
天花有据可考的记载可追溯到公元前1500年左右，古印度医学文献中和埃及法老的木乃伊上都出现过天花的痕迹，因此古印度或古埃及或为天花起源地。人们从很早就开始思考如何对抗这种古老而致命的病毒。资料显示，最早的接种方法也是起源古印度，接种者吸入已被磨成粉末的天花病人的皮痂，或使用沾有这些皮痂的利器刮破皮肤。公元一世纪，天花病毒进入中国。
中国最早在公元前10世纪（北宋时期）开始采用，到16世纪（明朝）已经深得人心。随后，此法经俄罗斯人由君士坦丁堡传至欧洲，并推广开来。1766年数学家丹尼尔·伯努利基于天花发病率及死亡率的数据，对此方法的免疫有效期进行了分析论证。
但是，传统方法并不是万全之策，接种人痘之后还有可能接种失败并死于天花。此时英国民间也有新发现，乡下许多挤牛奶的女工曾经感染过牛痘，但是几乎没有患上天花，因此很多人传言牛痘可以预防天花。1976年，英国医师爱德华·詹纳尝试在一名八岁男儿詹姆士·菲利浦的双臂上接种牛痘天花，在男孩儿感染牛痘并康复后再接种天花，并未发生感染。詹纳将此种物质称为“疫苗”（Vaccine），Vacca是拉丁文中“牛”的意思。
也就是在这一年，1796年，人类创造了历史上第一剂疫苗对抗天花。疫苗比人痘接种术要安全，因为使用者不存在可能患上天花的风险。要知道，牛痘方法虽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，道光几个子女及同治帝不幸感染而亡。
此后，路易·巴斯德罗和伯特·科赫等人纷纷投入其他疾病的免疫研究，抗霍乱、炭疽、狂犬、小儿麻痹、乙肝、水痘等约三十种的重要预防性疫苗相继诞生。
经过一百八十多年的世代接种，世界卫生组织WHO终在1977年宣布人类消灭了天花。尽管天花是目前人类唯一消灭的传染病，但是不可否认的是疫苗确实为公共卫生做出了巨大贡献。一份2007年的美国疫苗研究报告显示，相关疾病的感染率和死亡率分别降低了90%和100%。
人类医学的突破，打赢了与病魔抗战的第一仗。
新兴科技能否助力疫苗领域
从单点试验到全民普及，疫苗经历过质疑，赢得大众认可也并非一帆风顺。一个很著名的疫苗争议是2003年左右，有超过1000名孩子在接种MMR疫苗后出现自闭症相关症状，这些家长们希望得到英国疫苗损害赔付方案（VDPS）的法务认定，却失望而归。也有评价称这种疫苗引发自闭症的说法是“近100年来破坏性最大的医学骗局”。
早期由于微生物及消毒类知识积累不足，疫苗造成过一些副作用，导致了人员伤亡。1955年4月，20万儿童在美国接受Cutter实验室生产的脊髓灰质疫苗，由于病毒灭活处理不充分，引发4万儿童染病，最终200名儿童不同程度瘫痪、10名儿童不幸去世。这一惨痛事故至今仍被美国国家生物技术信息中心记录在案。
美国食品药品监督管理局强制推出GMP标准，良好生产质量管理规范（Good manufacturing practices）。1975年，世界卫生组织出台了GMP标准。1999年，国际医药法规协和会发布了活性药物成分GMP标准。
疫苗的生产与工业4.0
GMP标准涵盖了大大小小各种环节，机构要建立管理责任、质量管控、员工认证及培训等机制，场地设施规划合规，厂房需具备暖通空调（HVAC）过滤(HEPA)及无菌化等分类，通风管道、照明、排污排废系统完善，生产设备工具及生物安全柜等的设计、规模、位置、验证校准，原材料及其器皿与瓶盖的把控；并且，对于生产制作流程也做了严格规定，如操作步骤标准化、流程校验、批量生产记录、各阶段鉴定、过程质量控制、无菌加工等等；同时，规范化包装和贴标签环节，对仓储、分发、配药、各种类型报告记录都有详细规定，也需要做好做好病毒、细菌与细胞等的来源、等级、质量参数、冷藏处置等信息记录。
如此复杂繁多的环节，工业4.0能否发挥一些作用呢？工业4.0概念是在 2011 年的德国汉诺威工业博览会提出，随后奥迪、博世、西门子、阿迪达斯等企业纷纷开展实践。西门子相继为制造巨头BASF、拜耳、戴姆勒、宝马提供数字化工厂方案，2015年数据显示相关工厂已经实现了75%自动化运转。
瑞士C-Mill公司和Medimix生命健康科技公司使用计算机辅助设计和制造医疗用品，从设计环境的3D模型到生产环境的成品零件提高医疗器械的性能与精度，使用编程程序分析数据，检测是否符合食品药品监督管理局规定，确保产品符合标准、法规和质量规范，在紧迫的期限内产生足量的需求材料。
传感器及监测仪、无线网络、机器间通信、专职检查无人机、3D打印、可穿戴设备、机器人及外骨骼技术的IoT硬件技术，配合PaaS化平台、雾与边缘计算、传感器网络应用、数据分析、网络安全、人工智能等云计算软件生态，可以将各种物理实体及实际工作流程都一一映射到数字化世界，如此可以减少人力投入，既避免了人为操作的隐患，也起到了监督记录的作用。
GE在一份2017年的报告曾经指出，工业4.0将在五个方面革新制造业：通过计算机辅助及视觉提高产品设计质量；3D打印制作零件并减少返工浪费；编程友好化且具备语音和图像识别能力的自动制造；连同云端快速准确分析，打造智能工厂；由人类管理机器人提升效率节省资源。
疫苗研发与新时代的计算力
在上市之前，任何疫苗都需要经过三种试验，首先医学科研工作者研究的配方需要经过实验观察，其次在老鼠、兔子等动物试验检测后，最后进行三至四期人体临床试验。
上个世纪，医学课题都是只能将观察信息快速而潦草地写在实验记录本上，1950年左右，医学界开始思考如何将医学科研与计算机的结合应用，比如如何存储、处理和呈现数据，以及结合仪器采集并分析心率。随后欧美陆续出现专业研究机构，在大学开设相关专业和培训课程，范围涉及护理、临床护理、牙科、药学、公共卫生、职业治疗和生物医学等领域。
渐渐地，越来越多的医学实验都具有复杂且庞大的数据量，比如基因组学、微生物学和康复学等细分领域。以基因组学为例，一个人类个体的全基因组有30亿碱基对构成，需要使用90G-200G的存储空间和成百上千的CoreHour的分拆和分析计算能力，比如2015年美国发起的精准医疗百万基因组计划以及2017年中国发起的10万人基因组计划，单纯依靠普通的计算机或者数据中心的计算能力，是无法应对大规模样本的存储和分析。新时代的计算能力因为大数据、人工智能与云计算而大大增强，需要超强可伸缩性，几乎无限的分布式存储能力，以及云上云下一体化的资源调度能力。
基因分析的云化和规模化，大大降低了单个基因分析的成本，集成了容器，异构计算，以及创新的SNP／CNV分析方法，也大大提高变异检出的准确度；在药品研制过程中，可以进行更深层次与更细粒度的疾病与基因变异的关联分析，聚类分析，可以更准确的为靶向药物研究提供精确的依据，和可以极大提高药物研究的成功率。大量免费公开的基因数据存储空间，也便于科学家们协作共享数据。据悉，目前各大云厂商都已提供基因数据运算相关服务。
疫苗追踪与个人专属信息化平台
疫苗接种证记录了如疫苗名称、剂量、接种日期、接种医生等信息，是个体接种疫苗的凭证。个体如果希望了解到更多相关信息，如厂商、批次等，则需要电子查询平台。目前，各位家长可以在阿里健康“码上放心”上查询到涉事疫苗的信息。
电子病历（EMR）被认为在临床领域具有很大的前景，将包括实验室和药房在内的综合信息记录下来，并在预防、诊断、治疗和观察等阶段提供服务信息，比如提示临床医生某个糖尿病患者需要进行眼科检查或血红蛋白A1C水平测试。
除了电子化查询之外，还有没有其他的可能性？业界认为还应该尝试更多应用区块链技术。
区块链技术具备一套独特的信息录入验证机制，并应用密码学以保证信息的不可篡改和不可伪造，因此被认为数据可信。疫苗作为特殊药品，对温度敏感，需要满足要求的传输冷链，在制作、发货、存放、运输、收货等各环节遵守规定，如冰箱温度不能过高或者过低、在运输过程中不能直接接触冰袋等。相关企业方具备各类冰箱、低温试验箱、疫苗容器、水包、泡沫垫等工具，以及符合规定的温度监测机制，在全程做好详细准确的记录，以留档及查询。
去年，罗氏集团基因泰克、辉瑞、麦克森、艾伯维、美源健康等药企联手创立了MediLedger区块链项目，希望建立一个分布式的药品供应链网络，尝试一种新的可信化运营模式。据悉，该项目致力于法规遵守行为的跟踪记录、确保患者安全和药物供应安全，构建一个开放化的基于区块链药品供应链生态平台。
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