2020年的这个春节，无论你身在何处，都一定和我一样，被新型冠状病毒感染的肺炎疫情发展牵动着心。1月26日，中国疾控中心开始研发新型冠状病毒疫苗，已成功分离病毒，正筛选种子毒株。作为现如今最常见的医疗手段之一，疫苗最早是如何被发明的，又是如何对人体产生作用的呢？今天的“为你读书”将一一为你解答。
尽管人们知道病毒的存在，但没有人真正见过病毒，直到1939年，人们在电子显微镜下第一次揭开了病毒的面纱。在此之前，研究人员依靠光学显微镜，不足以看见极小的微生物。人们已观察到细菌，但对于病毒感染导致的疾病，如天花、狂犬病、麻疹、腮腺炎、肝炎、流感等，研究人员实际上一直在盲目地工作。
为了对病毒的大小有个概念，我给您做个比较：体细胞的平均宽度是25微米，15个细胞排起来可长至0.5毫米——约为这个字母“i”的宽度；红细胞是人体最小的细胞之一，只有7-8微米宽，大小接近于导致疟疾的成年疟原虫；肺炎支原体是最小的细菌之一，会引发某种形式的肺炎，它仅有0.2微米长——而最大的病毒的大小也是如此。
利用电子显微镜观察
20世纪30年代，一位科学家在电子显微镜下研究标本。这项新技术使研究人员能在30年代末观测到病毒。
人类观察到的第一种病毒，是烟草花叶病病毒，它会感染烟草，也会感染动物和人类。而巴斯德的狂犬病研究工作已表明：样本、涂片、刮切过的受感染组织，都会把疾病传染给其他人。20世纪40年代，人们结合X射线晶体学和早期电子显微镜图像研究病毒结晶，开始清楚地看到每个病毒的结构。这揭示了病毒和细菌之间的重大差异：细菌不仅存活于细胞间，若提供适宜的营养物质和生存环境，大多数细菌能够存活，并独立于其他形式的生命进行繁殖。而与细菌不同的是，病毒必须入侵活细胞进行复制，而且，病毒几乎不算是“生命”，因为大多数时间下，病毒是不活跃的，只有复制时才是活跃的。最重要的，也是逐渐明确的是：能*死细菌的抗生素对病毒无效。
病毒、细菌、血型不匹配的血细胞、器官移植以及其他人体外来物质，其表面上都有被称为“抗原”的物质。人体的免疫系统不断地寻找这些抗原，通过B细胞——也就是淋巴细胞来检测它们，B细胞会产生大型Y形蛋白质分子，也称为抗体。千百万的抗体散布在人体血液中，抗体顶端的化学结构有许多种，因此当病毒或细菌入侵时，部分抗体能与病毒或细菌的抗原相结合。这使特定的B细胞转变为浆(jiāng)细胞—“勤奋”的抗体工厂，它能快速产生大量抗体，攻击或摧毁入侵者。其他B细胞转变为记忆细胞，并在体内保留数年，以后如果再次遭遇相同的微生物，这些B细胞将把它们识别出来，并在它们对人体造成伤害之前清除它们。免疫，意思是对感染具有抵抗力。免疫可以自然产生，或通过注射疫苗的方法诱导产生。疫苗的接种，是将有害抗原引入人体，从而使免疫系统与它们战斗，并清除它们，使人体对这种疾病产生主动免疫。被动免疫，是将现有的抗体注射到体内，这种方式提供快速的保护，但效果只能持续数周或数月，因为抗体会降解，而且不可再生。
根除天花
这张1931年的苏联海报呼吁人们接种疫苗，对抗天花。正如底部的条形图显示， 苏联当局的目标是在1932年根除天花。
20世纪上半叶，自研发出天花、狂犬病两种开创性疫苗以来，研究人员又努力研制出白喉、肺结核、破伤风、骨髓灰质炎、百日咳、黄热病以及其他主要传染病的疫苗。他们的研究，帮助人们理解“抗原—抗体”机制以及人体免疫系统深刻的复杂性，在今天，仍会给人们带来惊喜。
疫苗接种的另一个重大发展是应对脊髓灰质炎病毒，1952年，人们首次拍下这种病毒的照片，同一年，美国遭遇了这种致人麻痹的传染病的可怕暴发。早在1905年，瑞典医生伊瓦尔·维克曼发表的一系列研究就指出：脊髓灰质炎是一种接触性传染病，通过身体接触或近距离接触传播，这在当时是有争议的。仅三年后，卡尔·兰德施泰纳与另一位奥地利医生欧文·波佩尔认定，该接触传染物是病毒，而非细菌；从已故患者脊髓内提取出的受感染物质，经过过滤除去细菌后，仍会将脊髓灰质炎传染给实验猴。到了1910年，纽约洛克菲勒医学研究所所长西蒙·弗莱克斯纳证明：患有脊髓灰质炎的猴子恢复健康后，其血液内含有“*菌物质”，也就是抗体。这表明，含有失效的脊髓灰质炎病毒的疫苗，可能会触发人体产生天然抗体，从而产生免疫力。
1951年，匹兹堡大学医学院的病毒研究实验室主任约纳斯·索尔克，开始在猴肾组织中培育脊髓灰质炎病毒。1955年4月，试验结果表明：索尔克疫苗对麻痹性脊髓灰质炎的免疫效果，达到了90%。
20世纪50年代，医学研究员约纳斯·索尔克（Jonas Salk）首先成功地研制出脊髓灰质炎疫苗。在当时，美国正遭遇有史以来最严重的脊髓灰质炎疫情。
在美国俄亥俄州的辛辛那提大学，俄裔美籍医学家阿尔伯特·萨宾及其团队，也在研制一种基于弱化病毒的脊髓灰质炎疫苗，这种疫苗可口服，无须注射。50年代，该团队在苏联开始对数百万名儿童进行临床试验，到了1963年，萨宾疫苗投入生产，能抵抗三种类型的脊髓灰质炎病毒。
那么，在今天节目的最后，我们再来复习一下，免疫是如何运作的。疫苗含外来分子，即抗原，能够触发初次免疫应答，使人体产生抗体，从而消灭感染。同时，人体会产生记忆细胞，它能识别入侵者，若入侵者再次出现，记忆细胞会立即活跃起来，抵抗该疾病在将来引发的任何感染，即再次免疫反应。疫苗接种，会将抗原引入人体从而触发免疫；同时，要将致病细菌的用量控制在微小的程度。与接种疫苗一样，若疾病在将来试图进入人体，受种者体内的记忆细胞将识别出该疾病，并产生浆细胞，浆细胞释放抗体，从而消灭细菌。
好了，今天的《为你读书》就是这样，祝每个人都能拥有足以战胜病毒的强大免疫力，我们明天见！
《DK医学史：从巫术、针灸到基因编辑》
史蒂夫·帕克
【作者介绍】
英国科普作家、编辑和咨询顾问，专注于科普通识和生命科学创作。他也是伦敦动物学会资深会员。他参与创作250多本书籍，涉及人体、医学和药物，曾获得2014年英国医学协会颁发的公众理解科学促进奖。
【图书介绍】
DK经典图文书以时间为线索，用几百幅插图、年表和专业解说，呈现从史前时代到21世纪的世界医学历史进程。从古代文明中医疗之神的传说、中世纪医学的怪异器械，到现代医学中细胞、病毒、基因图谱……珍贵的文献资料与实物照片，构筑起一座袖珍的私人医学博物馆。
