本文作者：錢琦琪（中國科學院微生物研究所）
圖1：普羅米修斯之火
圖片鏈接：https://www.bibalex.org/SCIplanet/en/Article/Details?id=10261
2002-2003年中國廣東省爆發嚴重急性呼吸道綜合徵冠狀病毒(SARS-CoV)，該病毒導致了中國持續4個月的“非典”疫情，共造成8000多人感染，病死率達10%。
疫情最終在關閉野生動物市場，發現並隔離中間宿主等一系列措施後，隨著時間的推移逐步消退。
2009年普遍流行的H1N1甲型流感病毒引發急性呼吸道感染。據世界衛生組織估計，在全球範圍內，流感病毒平均每年造成約300萬至500萬重症感染病例，約29萬至65萬例與呼吸道疾病相關的死亡。
接種疫苗是預防流感最有效的方法，但由於流感病毒不斷變異，以及機體接種疫苗後產生的免疫力隨時間推移逐漸減弱，因此建議每年接種流感疫苗。
圖2：漿細胞釋放抗體抵抗流感病毒感染
（圖片鏈接：http://cellcartoons.net/cartoons-all/）
2012年，中東地區爆發嚴重呼吸道綜合徵冠狀病毒(MERS-CoV)，病死率高達38%。和SARS-CoV一樣，MERS-CoV病毒起源於蝙蝠，為人畜共患病原體。
MERS疫情持續了兩年多，沒有任何減弱的跡象，至今仍然沒有針對人和動物冠狀病毒的疫苗和抗病毒治療方法。
2013年，西非爆發埃博拉病毒，平均病死率約為50%。普遍認為埃博拉病毒的自然宿主為大蝙蝠科果蝠。
埃博拉病毒通過人與感染動物的血液、分泌物、器官或其他體液密切接觸後傳染到人，並通過人際交往傳播蔓延。目前剛果民主共和國正在發生埃博拉疫情，雖然rVSV-ZEBOV疫苗已經在疫情中使用，但該疫苗仍未批准上市。
2019年12月，中國湖北武漢出現新型冠狀病毒(2019-nCoV)引發的疫情仍然時刻牽動著你我的心。目前，針對2019-nCoV的若干候選疫苗和抗病毒治療也正在加緊研究中。
圖3：中科院微生物所科研人員正在做2019-nCoV病毒關鍵蛋白的純化（圖片來源：中國科學院微生物研究所）
圖4：中科院微生物所科研人員正在抓緊科研攻關（圖片來源：中國科學院微生物研究所）
近年來，病毒起源的人畜共患性傳染病不斷髮生。這類傳染病傳播迅速，具有高致病性，嚴重危害人類健康，引發了巨大經濟損失和社會問題。
疫情的普遍流行清楚地表明瞭全球正在面臨重大傳染病威脅的現實。
漫長的冬季和黑夜籠罩著人類，直到普羅米修斯從阿波羅的太陽車竊取到了火種，並將火種饋贈給了人類。
自從兩百多年前第一款疫苗問世以來，疫苗接種顯著減輕了全球性傳染病引發的負擔。
圖5：地球免疫
（圖片鏈接：https://www.youtube.com/watch?v=s_6QW9sNPEY）
傳統疫苗通過減弱病毒毒性或使特定病毒失活的方式，消滅了天花病毒，顯著地限制了脊髓灰質炎、破傷風、白喉等病毒的傳染，成功地減少了傳染性疾病給人們帶來的危害。
但傳統的減毒疫苗或滅活疫苗不適合應對突發疫情。
一方面，傳統疫苗具有高回覆突變的可能性，不適合高致病率和致病特徵不明的病毒，這些病毒一旦發生回覆突變就會引發感染。
另一方面，傳統疫苗的研發需要分離病毒並傳代培養。一些病毒本身難以在體外分離，或是因為病毒的高致病性和易於傳播性需要在較高生物安全等級的實驗室才能操作，極大地限制了突發疫情下傳統疫苗的研發。
如本次武漢爆發的2019-nCoV，根據國家衛健委公佈的《新型冠狀病毒實驗室生物安全指南（第二版）》，病毒培養和動物感染實驗應在生物安全三級實驗室操作。未經培養的感染性材料的操作，應當在生物安全二級實驗室進行，同時採用生物安全三級實驗室的個人防護。
滅活材料的操作應當在生物安全二級實驗室進行。分子克隆等不含致病性活病毒的其他操作，可以在生物安全一級實驗室進行。
圖6：試管裡的病毒小夥子們
（圖片鏈接：https://www.nytimes.com/2019/03/11/opinion/measles-outbreak-vaccines.html）
面對全球突發疫情，新型疫苗需要應對如下挑戰：
1.核心的問題：突發病原體特性不明。
2.不變的威脅：人畜共患。
如冠狀病毒的高度流行和廣泛分佈，其基因組的遺傳多樣性和頻繁重組，以及不斷增加的人與動物交互活動，頻繁的跨物種感染和偶爾的溢出事件，新的冠狀病毒可能在人類中週期性地出現。
圖7：我愛你，狗子
https://blazepress.com/2015/10/27-funny-comics-that-prove-animals-have-problems-too/
3.難以預料的挑戰：已知病毒的突變和對新宿主或新環境的適應可能導致病毒產生未知的免疫原性和致病性。
1918年爆發的西班牙流感與2009年爆發的豬流感同源於H1N1亞型的甲型流感病毒感染。然而，西班牙流感造成了約五千萬人的死亡，相較於西班牙流感，09年豬流感引發的疫情則更為溫和。
如今獲批的週期性流感病毒疫苗都是針對現有毒株，無法應對未來新發的流感疫情。
圖8:1918年西班牙流感
（圖片鏈接：https://www.cdc.gov/flu/pandemic-resources/1918-pandemic-h1n1.html?CDC_AA_refVal=https%3A%2F%2Fwww.cdc.gov%2Fflu%2Fpandemic-resources%2F1918-commemoration%2Findex.htm）
4.致命的突變：RNA病毒在適應環境下的高突變是最難解決的問題。
由於依賴RNA的RNA聚合酶的不忠性和同源RNA的高重組頻率導致新病毒的產生，新病毒具有高度的遺傳多樣性，其感染的可能性無法預測。
病毒在不同的動物物種中可能有不同的傳播方式，並且這些病毒之間可能會不斷地相互干擾，如果發生這種情況，就會有全新的重組病毒出現，並在人類中引起突發疫情。
圖9：戰勝流感
（圖片來源：https://www.cdc.gov/flu/resource-center/freeresources/graphics/animated-images.htm）
在過去的幾十年中，除了傳統疫苗，各種新型疫苗也在不斷地研發中，其中核酸疫苗憑藉其獨特的研發性質，具備了應對突發疫情的潛力。
核酸疫苗通過將編碼病毒抗原的核酸序列運送進體內後，藉助宿主細胞的表達系統編碼抗原。在特定細胞中產生抗原能夠模擬感染過程中病毒蛋白的合成，引發免疫反應。
無論是DNA疫苗還是RNA疫苗都非常靈活，能夠應對各種各樣的病原體，不管病毒、細菌還是寄生蟲，都能夠通過核酸疫苗表達相應的抗原應對感染。
核酸疫苗由於研發特性與編碼蛋白無關，因此能夠在無需建立新的生產、純化和驗證方法以及生產設施的情況下開發不同的疫苗。
同時由於所有核酸疫苗都使用相同的基本成分生產，因此可以在一個已建立的系統中生產幾種疫苗，大大減少了疫苗生產的成本和時間。
最後，核酸疫苗的合成主要依靠化學合成材料，大規模生產相對容易。因此，以核酸為基礎的製備技術能夠支持快速和靈活的應急疫苗開發和生產。
圖10：接種快樂
（圖片鏈接：https://nl.toluna.com/opinions/3767088/Griepspuit-helpt-niet）
2019-nCoV疫苗研發現狀（包括但不限於）：
1． 2020年1月21日，美國國立衛生研究院國家過敏和傳染病研究所與馬薩諸塞州劍橋市的Moderna生物技術有限公司合作，希望花三個月左右的時間將基於RNA疫苗技術研發的2019-nCoV疫苗投入一期臨床試驗。
2． 2020年1月22日，Vir生物技術有限公司正在迅速確定其先前鑑定的抗冠狀病毒單克隆抗體(mAbs)是否能夠結合並中和2019-nCoV。
3． 據科學雜誌報道，疫情準備創新聯盟(CEPI)於2020年1月23日宣佈，將向三家科研機構提供總額為1,250萬美元的資金用於開發2019-CoV疫苗，三家科研機構分別是Moderna, Inovio和昆士蘭大學。
4． 2020年1月24日，據昆士蘭大學官方報道，流行病防備創新聯盟(CEPI)要求該大學利用其最近開發的快速反應技術開發一種針對2019-nCoV的疫苗，這種疫苗最快可在6個月內在世界範圍內投入使用。
5． 2020年1月28日，同濟大學附屬東方醫院轉化醫學平臺與斯微（上海）生物科技有限公司合作推動新型冠狀病毒mRNA疫苗研發，利用相關平臺技術，或可在40天內完成大規模預防性2019-nCoV的疫苗樣品生產、製備。
6． 2020年2月1日，據美國《時代》週刊報道，Moderna Therapeutics正式啟動2019-nCoV的mRNA疫苗研發項目。
7． 2020年2月1日，據科學雜誌報道，Inovio Pharmaceuticals正式啟動2019-nCoV的DNA疫苗研發項目。
竊取天神的火種---研製安全有效的疫苗是預防突發傳染性疾病爆發的最佳控制措施之一。
除此之外，鍛鍊身體提高免疫力，愛護衛生控制疾病傳播，保護小動物與自然和諧相處也是應對未知挑戰的好辦法。
圖11：瘋狂原始人
圖片鏈接：
https://www.scmp.com/business/companies/article/1293551/croods-lift-dreamworks-profit
新聞鏈接：
1. https://news.bloomberglaw.com/pharma-and-life-sciences/coronavirus-vaccine-candidate-eyed-for-human-trials-by-april
2.https://investors.vir.bio/news-releases/news-release-details/vir-biotechnology-applying-multiple-platforms-address-public
3. https://www.sciencemag.org/news/2020/01/scientists-are-moving-record-speed-create-new-coronavirus-vaccines-they-may-come-too
4. https://www.uq.edu.au/news/article/2020/01/race-develop-coronavirus-vaccine
5. http://www.51ldb.com//shsldb/ms/content/0092df8d3ddbc001bdda6c92bf95ed90.htm?from=timeline&isappinstalled=0
6. https://time.com/5775784/coronavirus-vaccine-research/
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