2020年初，新冠肺炎在我國爆發，導致人們的工作生活在一段時間內處於停擺狀態；1月26日，中國疾控中心分離出新冠病毒毒株，為疫苗製作和藥物篩選提供了材料。
當地時間16日，美國宣佈開始展開預防新冠肺炎疫苗的臨床試驗，並有4人接受了疫苗注射，隨後會展開更大規模的實驗，比之前預計的提前了一個多月，此次實驗疫苗為mRNA疫苗。
3月17日，中國的一家公司也宣佈，與軍科院生物工程研究所聯合研製的疫苗也開始進入臨床階段，並啟動招募志願者；另外，中國上海研製的mRNA疫苗，預計在4月中旬進入臨床實驗，該疫苗目前以在小白鼠身上產生特異性抗體。
目前世界上有能力的國家，都在爭分奪秒地研製新冠病毒疫苗，許多專家也公開表示，消滅新冠病毒不能靠群體免疫，最終的辦法還是得靠疫苗。那麼疫苗注入人體後，人體內都發生了些什麼，病毒又是怎麼被消滅的呢？
疫苗的歷史
現在剛出生的嬰兒，在1~2天內就會接種人生的第一個疫苗——卡介苗，然後還有乙肝疫苗，百白破（百日咳、白喉和破傷風的混合疫苗）等等，正是因為有了這些疫苗，人類的壽命得到大大增加，新生兒死亡率大幅降低。
在古代，天花、鼠疫、霍亂、流感等等傳染病一旦爆發，就會造成成千上萬的人死亡，其中被天花奪走生命的人超過5億，僅僅在18世紀的歐洲，天花就造成至少1.5億人死亡。
1749年出生的英國醫生愛德華·詹納，認識許多當地擠奶廠的工人，得知當地的一個說法——“感染牛痘的人不會感染天花病”。
這個說法引起了愛德華·詹納的注意，經過深思熟慮之後，在1796年5月，愛德華·詹納把一位女工人的牛痘膿包物質注入到一位八歲健康男孩身上，男孩很快患上了牛痘，然後又恢復，愛德華·詹納繼續向男孩體內注入天花痘，結果男孩並沒有患上天花。
這一偉大的發現開啟了人類戰勝病毒的科學之路，愛德華·詹納無私地把該方法介紹給世界，現在愛德華·詹納也被稱之為免疫學之父。
現在我們知道，牛痘病毒和天花病毒具有部分相同的抗原表面，能產生同樣的特異性免疫，但是牛痘的症狀很輕，對大部分人來說不會致命；直到1979年，世界衛生組織正式宣佈，天花病毒已在全世界範圍內被消滅，這也是目前為止唯一被人類徹底消滅的病毒。
疫苗的原理
疫苗的作用原理與人體的免疫系統密切相關，我們身體經過長時間的進化，發展出一套對付外來有害物質的反應機制，首先我們的皮膚、體內粘液等等構成了人體的第一道防線，能把大部分外來物質（包括細菌、病毒、異物等等）阻擋在外。
然而第一道防線也有漏網之魚，比如皮膚破損，病毒直接侵入肺部等等，接下來人體的免疫系統將發揮作用，我們可以形象地把免疫系統看做“警察”，外來物質看做“壞人”，整個就是“警察抓壞人”的行動。
外來物質進入人體後，很快就會被機體發現，然後派出吞噬細胞把外來物質吞噬掉，吞噬細胞就如街上巡邏的警察，能不能遇到壞人以及能不能識別出壞人得靠運氣，所以這道防線也不是萬能的。
如果病毒的破壞力不強，免疫系統B細胞在識別病原（比如病毒）之後，B細胞將會轉化為效應B細胞，效應B細胞會根據抗原的表面特點產生特異性抗體，特異性抗體對抗原具有很強的親和力，能大量吸附在抗原上，使抗原失去感染能力，然後被免疫系統清除掉。
形象地說，抗體就如一個識別系統，能標記出哪些是壞人，然後被巡邏警察快速清除掉，並且壞人的模樣會被免疫系統記住，如果這個壞人再次入侵人體，免疫系統就會快速釋放抗體，而且抗體具有特異性，只能識別和標記特定的抗原。
疫苗的原理就在這，根據人體免疫系統的應答機制，我們把滅活或者減毒的病毒注入人體，就能讓免疫系統產生免疫應答，從而記住該抗原的信息，滅活或者減毒的病毒就是我們說的疫苗，疫苗形象地就如一張畫像，告訴警察壞人長什麼樣。
病毒由蛋白質外殼包裹核酸組成，滅活的病毒就是核酸已經被破壞，但是蛋白質外殼可以引起人體免疫應答；減毒的病毒需要篩選，比如把可以在人體鼻腔內32℃中繁殖，但是又無法在體內37℃中繁殖的毒株篩選出來。
疫苗研製的難點
簡單地說，就是把病毒進行體外增殖，然後把病毒滅活，再把滅活的病毒注入人體即可。說起來非常簡單，實際操作難度非常大。
病毒滅活過程要保證破壞病毒核酸的同時，表面抗原不能被破壞；如果核酸保留了活性，就有可能感染人體，如果表面抗原被破壞，疫苗就不起作用，所以疫苗的臨床階段都是非常謹慎的，需要在動物身上實驗，然後再進行人體實驗，整個研發過程一般需要一年以上。
另外，對於RNA病毒來說，變異速度非常快，新冠病毒和流感病毒就屬於RNA病毒，也許等你把疫苗研製出來，病毒已經變異了，然後新疫苗的研製又要從頭開始，這也是RNA病毒很少有疫苗的原因。
mRNA疫苗
針對這次新冠肺炎，美國首先宣佈mRNA疫苗進入臨床試驗，那麼mRNA疫苗又是什麼呢？
這得從病毒在人體內的增殖原理說起，以RNA病毒為例，可分為正鏈RNA和負鏈RNA，正鏈RNA與人體mRNA相似，可以直接在人體細胞內翻譯出蛋白質，而負鏈RNA需要藉助RNA酶，以自身為模板合成相反的RNA，然後再翻譯出蛋白質；此次新冠病毒屬於單股正鏈RNA病毒。
mRNA疫苗則是從病毒翻譯蛋白質的角度著手，以正鏈RNA病毒為例，我們把病毒的RNA進行修飾之後，只保留其翻譯蛋白質的能力，然後製成mRNA疫苗；mRNA疫苗能在人體內翻譯出抗原蛋白質，從而引起機體的免疫應答，但是隻有蛋白質是不具備感染能力的。
同時，mRNA在人體內使用過後會被分解掉，不會整合進人體基因組，因此相比傳統的疫苗來說，mRNA疫苗的安全性更高，免疫應答效果更好，近幾年隨著基因轉錄技術的發展，mRNA的研發週期變得更短，研發成本更低。
但是mRNA疫苗也有不足的地方，比如mRNA在體內很容易被RNA切割酶破壞掉，而且mRNA穩定性很差，另外如何把mRNA高效地輸送到細胞內也是一個難點。
除此之外還有DNA疫苗，DNA疫苗和RNA疫苗統稱為核酸疫苗，目前也有一些辦法來克服核酸疫苗的缺點，相信隨著醫學技術的發展，核酸疫苗高效、廉價的特點將是未來疫苗的發展方向。
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