时论广场》新冠疫苗是科研的机缘巧合？（林建甫）
法国医师爱德华．詹纳在听到坊间流传「乳牛工厂女工不会得天花」，决定前往调查，最终研发出抗天花病毒的牛痘疫苗，开启人类疫苗史的第一页。（倪浩伦摄）
2019年起新冠病毒全球大肆虐，现在先进国家人民已经广泛接种冠病疫苗，疫情逐渐缓和。然而疫情在台湾才逐渐延烧，我们不得不重视疫苗供应不足的问题。
接种疫苗是遏止疫情恶化的有效办法。从早期的「牛痘接种术」，疫苗就成为人类与病毒斗争的坚实后盾。天花、麻疹、小儿麻痹 (脊髓灰质炎)、肝炎等曾肆虐全球的传染病，都通过疫苗接种得到有效的控制。
牛痘疫苗的发明，真是科学上有名的机缘巧合 (serendipity)！传说中金纳(Edward Jenner)医生在病人当中，偶然发现挤牛奶的女工没有感染天花的病例，后经过研究发现接种牛痘病毒可以产生抗体，保护人类免于天花的感染，而且终生免疫。这说起来像是科学界的偶然。
这个技术，就最早成为疫苗的核心技巧。利用减毒、灭活得到不具危险性的病原体，注入人体激发免疫系统防御。该技术疫苗制作方便，保存、运送容易。然而疫苗成分复杂，过去若不小心，甚至接种后仍有毒力恢复的风险。随着生化科技的进步，这些问题现在都可避免。大陆的国药、科兴疫苗就是使用这些技术，两家也都得到世卫 (WHO) 的批准，也都相当安全。
第二种疫苗为透过基因工程取得病原体的蛋白结构、多糖体来做成疫苗。有多糖体疫苗、胜肽疫苗和次单位疫苗…等。也就是用病毒的关键部件当钥匙，将其交给人体的免疫系统认识。技术上有的还使用吸附剂、佐剂，病毒载体等，最后将之递送至人体细胞，制造抗原来刺激免疫系统。
AstraZeneca/Oxford共同开发的AZ疫苗就是将新冠病毒蛋白编入黑猩猩腺病毒载体，Johnson & Johnson子公司Janssen的载体则是采用人类腺病毒Ad26。而我国将加速执行符合国际规范的第三期临床的高端公司疫苗为次单位疫苗。
第三种疫苗则是以信使核糖核酸(mRNA)疫苗为代表的基因疫苗。信使的作用，是教细胞如何制造出一种蛋白质(片段)，从而触发体内的免疫反应。如果真正的病毒进入我们的身体，这种产生抗体的免疫反应可以保护我们免受感染。但由于mRNA是不稳定的基因片段，需要极低温 (-80oC)才能保持安定，冷链成本非常高。
莫德纳 (Moderna) 和 辉瑞/BNT (Pfizer/ BioNTech) 的疫苗就是如此。创始人卡瑞蔻(Katalin Kariko) 女士，她可能是今年诺贝尔医学奖的笃定人选。她出生、成长于匈牙利，早年拿到塞格德大学(University of Szeged)的博士，后来找到美国博后的研究工作，1990年并到宾州大学成为一名研究型的助理教授，但1995年时没拿到长聘，研究计划经费被拒绝，还被降职，直到1997年她遇到刚从国家卫生研究院跳槽到宾大的怀斯曼(Drew Weissman)教授。两人开始合作，终于在2005年获得重大突破。
原来卡瑞蔻没有办法解决的问题是，合成的mRNA非常容易受到人体自身免疫系统的攻击。这意味着合成的mRNA还未被运送到靶细胞前，就已经被人体的免疫系统摧毁了。2005年的突破是他们终于找到解决过度免疫反应的办法，用弱化的版本替换了其中一个RNA的模组，就像换轮胎一样。这样新的mRNA，就可以植入人体并引起免疫系统的正常抗体反应。但这个突破当时也没有得到医学界的认可，没有一家药商愿意和他们合作。多年以后才有两家分别叫 Moderna和 BioNTech的小公司注意到他们的成果，并愿意投资，利用这一技术开始研制疫苗。
传统疫苗的研制一般短则3、5年，长则十几年才能上市。但这一次新冠疫情，在取得病毒的基因序列之后，两家公司只用了几个月时间就研制出了效率高达95%的mRNA疫苗。
其实现在不论哪一种疫苗都需要高深的生技知识。知识的累积与进化，冥冥中有发展的必然轨迹。就像居里夫人时代，科技已经到一定的程度，她没有发现镭，镭最后也会被发现。不同的是，现在的突破就像mRNA的研究过程需要解决卡住的问题。因此，科学的研究进展还是站在巨人的肩膀上往前走那一小步，但是要走那一步还是需要幸运的机缘巧合。