目前世界各國正在如火如荼地注射新冠肺炎疫苗,比起其他傳染性疾病,新冠肺炎的疫苗研發速度快了許多,這要歸功於科技的進步、政府機關的積極和資訊無私地分享。
科學家們以驚人的速度解決了新冠肺炎病毒的奧秘,二○二○年一月十一日,中國研究人員發表了該病毒的基因序列,莫德納的疫苗配方在大約四十八小時內就完成。到二月下旬,已將一批疫苗運送到馬里蘭州進行臨床試驗。川普政府的「曲速行動」加快了其發展,該行動向包括莫德納在內的幾種候選疫苗投資了數十億美元。
這其中的一個關鍵技術叫做mRNA(信使核醣核酸),人們幾乎每種身體的功能都依賴蛋白質,mRNA的功能就是指揮我們的細胞去製造各種蛋白質。借助人類編輯的mRNA,理論上我們可以命令我們的細胞機器去製造幾乎任何蛋白質。你可以大量生產體內天然存在的蛋白質,以修復器官。或者你可以要求我們的細胞製造非天然的蛋白質,這時我們的免疫系統會學會將其識別為入侵者並攻擊消滅它。
對於導致新冠肺炎的冠狀病毒,mRNA疫苗會向我們的細胞發出詳細的指令,以使其產生類似冠狀病毒的「有尖狀突出的蛋白質」(棘狀蛋白),這些產生的蛋白質不會量大到讓我們產生嚴重的反應,反而會讓我們的免疫系統看到了這種外來的入侵者,就會群起而攻之將這些蛋白質破壞。未來等到真正的病毒入侵,免疫系統會再次識別出「有尖狀突出的蛋白質」,並以有經驗且訓練有素的免疫大軍對其進行攻擊,讓病毒無法大量繁殖,從而降低了感染風險並阻止了嚴重的病毒反應。
既然mRNA可以驅動細胞製造出任何蛋白質,它的潛力應該遠遠超出解決新冠肺炎疫苗的問題,例如mRNA可產生與特定腫瘤相關的蛋白質,以指導人體免疫系統來對抗癌症。但mRNA,像許多科學突破一樣,感覺像是一夜成功,其實是政府和民間數十載持續投資研究的成果。
因為mRNA對人體來講也是外來蛋白質,所以可以想見這其中最困難的第一步就是讓免疫系統不會被發動來摧毀mRNA,為了使合成的mRNA越過細胞的防禦系統,科學家意識重點就是調整mRNA的分子組成,但從知道如何做到真正做成功也花費了許多功夫,絕對不容易。
研究無法在早期階段就知道自己是在做傻事還是在進行革命,即使是一場革命,你也不知道是哪種。但是這種不確定性的風險和其可能的重大突破,正是為什麼國家應該鼓勵更多的基礎科學研究的重要原因。
(本文已刊載於2021.04.07聯合報第A12版民意論壇)
科學家們以驚人的速度解決了新冠肺炎病毒的奧秘,二○二○年一月十一日,中國研究人員發表了該病毒的基因序列,莫德納的疫苗配方在大約四十八小時內就完成。到二月下旬,已將一批疫苗運送到馬里蘭州進行臨床試驗。川普政府的「曲速行動」加快了其發展,該行動向包括莫德納在內的幾種候選疫苗投資了數十億美元。
這其中的一個關鍵技術叫做mRNA(信使核醣核酸),人們幾乎每種身體的功能都依賴蛋白質,mRNA的功能就是指揮我們的細胞去製造各種蛋白質。借助人類編輯的mRNA,理論上我們可以命令我們的細胞機器去製造幾乎任何蛋白質。你可以大量生產體內天然存在的蛋白質,以修復器官。或者你可以要求我們的細胞製造非天然的蛋白質,這時我們的免疫系統會學會將其識別為入侵者並攻擊消滅它。
對於導致新冠肺炎的冠狀病毒,mRNA疫苗會向我們的細胞發出詳細的指令,以使其產生類似冠狀病毒的「有尖狀突出的蛋白質」(棘狀蛋白),這些產生的蛋白質不會量大到讓我們產生嚴重的反應,反而會讓我們的免疫系統看到了這種外來的入侵者,就會群起而攻之將這些蛋白質破壞。未來等到真正的病毒入侵,免疫系統會再次識別出「有尖狀突出的蛋白質」,並以有經驗且訓練有素的免疫大軍對其進行攻擊,讓病毒無法大量繁殖,從而降低了感染風險並阻止了嚴重的病毒反應。
既然mRNA可以驅動細胞製造出任何蛋白質,它的潛力應該遠遠超出解決新冠肺炎疫苗的問題,例如mRNA可產生與特定腫瘤相關的蛋白質,以指導人體免疫系統來對抗癌症。但mRNA,像許多科學突破一樣,感覺像是一夜成功,其實是政府和民間數十載持續投資研究的成果。
因為mRNA對人體來講也是外來蛋白質,所以可以想見這其中最困難的第一步就是讓免疫系統不會被發動來摧毀mRNA,為了使合成的mRNA越過細胞的防禦系統,科學家意識重點就是調整mRNA的分子組成,但從知道如何做到真正做成功也花費了許多功夫,絕對不容易。
研究無法在早期階段就知道自己是在做傻事還是在進行革命,即使是一場革命,你也不知道是哪種。但是這種不確定性的風險和其可能的重大突破,正是為什麼國家應該鼓勵更多的基礎科學研究的重要原因。
(本文已刊載於2021.04.07聯合報第A12版民意論壇)

