《疫苗竞赛》 田牧歌解读
《疫苗竞赛》| 田牧歌解读
关于作者
本书作者是美国知名医学记者梅雷迪丝·瓦德曼，她毕业于斯坦福大学和牛津大学，是医学科班出身，同时还拥有哥伦比亚大学的新闻硕士学位。多年以来，瓦德曼一直为自然科学的顶级期刊《科学》和《自然》杂志撰写生物医学报道，具有丰富的医学类作品写作经验，她的作品叙述详实，逻辑严谨，充满人文情怀。
关于本书
为了写作本书，瓦德曼进行了大量的准备工作，用了9个月的时间采访当事人、搜集一手资料、进行实地访问，用翔实的内容为我们生动还原了发生在上世纪的一场疫苗故事。本书围绕着传奇的人胚胎细胞系WI-38的诞生过程，为我们回顾了包括风疹、狂犬病、脊髓灰质炎等多种疫苗的研发竞赛，在向我们展示疫苗科学原理的同时，也让我们了解到关于疫苗研发方方面面的问题。
核心内容
疫苗的研发极其困难，一方面，科学家们要保证疫苗拥有最大程度的有效性和绝对的安全性，另一方面，围绕着疫苗研发，还有大量的社会、伦理、道德和商业问题需要得到解决。上世纪在美国威斯塔研究所工作的几位医学科学家，为了研发出安全有效的疫苗，做了大量艰苦卓绝的科研工作，最终造福了全人类。但在疫苗研发过程中，他们又不可避免地卷入到了种种非议之中，这场疫苗竞赛的历史告诉我们，解决科学问题本身固然重要，但有时解决科学背后的社会问题更为重要。
你好，欢迎每天听本书，本期要为你解读的书是《疫苗竞赛》，它的副标题是“人类对抗疾病的代价”。
古往今来，疾病一直都是人类面对的最重要挑战之一，疾病的种类虽多，但绝大多数都是由细菌或者病毒引起的。幸运的是，人类在上世纪发明了对抗细菌的特效药——抗生素，依靠抗生素，人类成功地击退了白喉、肺结核和百日咳这些曾经常见的、致命性的细菌性疾病。但遗憾的是，人类至今没研制出类似抗生素这种能对抗各类病毒的特效药。在面对病毒时，我们最有效的对抗手段，就是防患于未然，通过接种疫苗来保护自己。
比如，2019年底爆发的新冠肺炎疫情，导致全球上亿人被感染，夺去了数百万人的生命，人类要彻底战胜疫情，唯一可行的方式，就是通过接种疫苗达到群体免疫。全球有上百种新冠疫苗正在研发或已经研发完毕，这是科学家和医药企业在跟病毒赛跑。
虽然我们现在提及疫苗的频率很高，但对绝大多数人来说，疫苗仍然是一种很神秘的东西，对它充满了疑问。比如，为什么研制疫苗的难度如此之大，动辄需要几年的时间，需要大量科研人员和机构的通力合作，才能生产出一款安全有效的疫苗？又比如，科学家是怎么保证疫苗安全性的？不同的疫苗研制团队和医药公司，是如何开展竞争和合作的？等等。
这些问题事关重大，但都能在《疫苗竞赛》这本书里找到答案。这是一本科学纪实的典范之作，它以人类历史上第一个人二倍体细胞系WI-38的传奇为线索，回顾了三位疫苗界的“大神”级人物——海弗利克、普洛特金和科普罗夫斯基研发疫苗的故事，也为我们解答了关于疫苗的种种疑问。
本书作者是美国知名医学记者梅雷迪丝·瓦德曼，她毕业于斯坦福大学和牛津大学，是医学科班出身，同时还拥有哥伦比亚大学的新闻硕士学位。多年以来，瓦德曼一直为自然科学的顶级期刊《科学》和《自然》杂志撰写生物医学报道，作品兼具专业性和可读性。
接下来，我就分三个部分，来为你解读这本书。第一部分，谈科学家是如何不断提高疫苗安全性的，并回顾一下疫苗史上的里程碑事件WI-38细胞系的诞生过程；第二部分，谈谈人类在疫苗竞赛过程中，都付出过怎样惨重的代价，遭遇过哪些医学伦理问题；最后，我们再说说，疫苗研发是如何逐步走上商业化道路、开展商业竞赛的。
我们先来看看第一个问题，也就是，科学家是如何提高疫苗安全性的，以及WI-38细胞系的诞生过程。
我们现在都知道，疫苗的基本原理，就是在人被某种病毒感染之前，事先接种一些死去的或者毒性比较低、不足以让人生病的病毒，也就是灭活或减活病毒。这样可以让人体免疫系统记住病毒的样子，在被病毒感染前，就能产生足够的抗体，从而达到免疫的效果。虽然研发疫苗的思路并不复杂，但难点在于，因为它直接关系到亿万人的生命健康，所以疫苗的安全性必须得到绝对保证。
那该怎么保证疫苗的安全性呢？说白了，就是让疫苗里面不要掺杂一些危害健康的“脏东西”。这里说的“脏东西”，既包括毒性比较强的活病毒，也包括其他可能致病的化学物质。去掉病毒的毒性其实不难，要么直接用福尔马林等化学物质把病毒杀死，制成灭活病毒疫苗，要么在实验室里把病毒培养几十代，让病毒适应实验室的生存环境，这样病毒就会逐渐失去对人体的毒性，通过这种方式就可以制成减毒活疫苗。
相比之下，保证疫苗安全性的难点，不是去掉病毒的毒性，而是要保证疫苗里不能有其他的致病化学物质。因为病毒不能单独存活，只能在细胞里复制繁衍，所以最终制成的疫苗，除了病毒本身以外，可能还含有培养病毒的细胞碎片。这样一来，具体使用什么细胞来制备疫苗，就直接关系到疫苗的安全性。
这本书三位主角的故事，就是从这里开始的。这三位都是著名的生物学家，也曾同时在美国鼎鼎有名的生物学研究所——威斯塔研究所工作。他们分别是在人体细胞领域做出过巨大贡献的伦纳德·海弗利克，单枪匹马研究出高效风疹疫苗的斯坦利·普洛特金，以及他们俩的领导，曾担任研究所所长34年的权威病毒学家希拉里·科普洛夫斯基。
海弗利克在威斯塔研究所的主要工作，是替他的同事们培养实验所需的各种细胞。这项工作没有太高的技术含量，一开始也没有得到所长科普洛夫斯基的重视，但海弗利克从没轻视过自己的工作，一直在为提升疫苗的安全性而努力。
很长时间以来，医学界都喜欢用动物细胞作为培养病毒的宿主，比如恒河猴的肾脏细胞。但这种方法成本很高，也很残忍，因为需要源源不断地从活猴子身上摘取肾脏，然后用新鲜的肾脏细胞培养病毒。只此一项，美国每年就要处死上万只猴子，作为制备疫苗的原材料。
不过，成本还不是使用动物细胞的最大问题。1960年，科学家们在用恒河猴肾脏细胞制备的疫苗里，发现了一种隐藏的猿猴病毒，这种病毒感染细胞后不会有明显表现，进入人体后也没有什么症状，所以就大批量地混进了已经上市的疫苗里。但问题是，病毒是导致癌症的重要原因之一，猿猴病毒进入人体，短期内虽然没有什么症状，但长期来看，不能排除致癌的风险。而且，人们今天发现了一种隐藏的病毒，明天就有可能发现更多种的隐藏病毒，风险实在太大。所以，在海弗利克看来，使用动物细胞制备疫苗不是最佳选择。
但是，使用人类细胞制备疫苗也存在困难。首先，细胞从哪里来？获取人体细胞，不可能活体摘取，只能考虑体外培养，虽然人们在1951年就建立了大名鼎鼎的、可以在实验室无限增殖的海拉细胞系，这是从一位美国黑人妇女的宫颈癌细胞衍生而来，但考虑到致癌风险，制备疫苗时肯定也不能用海拉细胞。所以，摆在海弗利克面前的，就只有一条路可走了，那就是使用正常的非癌人体细胞。
癌症细胞的优势在于，可以在实验室里无限增殖，永远不死。那正常的人体细胞呢？在海弗利克之前，学界一直认为，只要培养的方法得当，正常的动物细胞都可以在体外无限增殖。但海弗利克通过大量实验发现，这种由来已久的看法是错的。只有癌细胞才能无限增殖，动物的正常细胞在培养皿中分裂到一定次数之后，都会逐渐老化并最终死亡。比如人体细胞在培养皿中，最多就只能分裂大约50次。为了纪念这一发现，这个极限的次数被称作“海弗利克极限”。然而，虽然有分裂次数的限制，但因为细胞能一分为二地呈指数级增殖，所以理论上，只要精打细算，一小瓶细胞在全部老化死亡之前，总共可以产生多达2200万吨的细胞。
海弗利克的志向远大，他决心利用细胞增殖的特性，建立一个可以供学界和业界使用很长时间的、安全可靠的细胞系。为此，他需要先获取一小批绝对干净安全的人体细胞，再对其进行少数几次的增殖培养，然后把这些细胞冷冻起来，每次只解冻一小部分，经过增殖之后就够用很久。
就像猴子细胞一样，人体细胞里也可能隐藏着各种各样的病毒，比如人扁桃细胞体里可能隐藏着腺病毒，神经细胞里可能隐藏着单纯疱疹病毒。所以，要想建立一个理想中的细胞系，细胞的来源就必须绝对干净。那什么样的人体细胞最干净，最不会受到病毒的入侵呢？
没错，就是还没有出生的胎儿。胎儿还没有接触过母亲子宫外的世界，而且还受到母亲免疫系统的保护，所以胎儿细胞是理论上最安全、最干净的人体细胞。在所长科普罗夫斯基等同行的帮助下，海弗利克获得了很多流产下来的人类胚胎，他从中选择了一个最健康、没有家族病史的胚胎，开始培养他的人胚胎细胞系。
海弗利克小心翼翼地把这个胎儿的肺细胞分裂了8到10次，获得了几百瓶干净的细胞，所有这些细胞共同构成了一个细胞系，海弗利克把它命名为WI-38细胞系。他坚信，这个细胞系绝对安全可靠，可以成为未来制备各种疫苗时的标准细胞系。
所长科普洛夫斯基，很快就注意到WI-38细胞系的优势，开始大力支持把这个细胞系用于疫苗制备。在他的提倡下，同样在威斯塔研究所工作的普洛特金，开始使用WI-38细胞系研发他的风疹疫苗。
风疹是由风疹病毒引起的急性呼吸道传染病，一般来说，风疹的病情轻、病程短，算不上什么大病。但孕妇如果患上风疹，胎儿就有很大概率出现死胎、早产、耳聋、白内障等症状，而且目前没有治疗风疹的特异性疗法，所以通过接种疫苗预防风疹就显得特别重要。
上世纪六十年代，风疹疫情在美国非常严重，这吸引了美国几大医药公司同时研发风疹疫苗。比如默克公司、飞利浦·罗克珊公司和史克法公司，都参与其中。这三家公司的疫苗都有一个共同特点，那就是用于制备疫苗的病毒毒株，都曾经在实验室里，用非洲绿猴的肾细胞培养过很多代，用来减弱毒性。他们之所以用非洲绿猴，是因为之前在恒河猴体内发现的隐藏猿猴病毒，不会天然寄生在非洲绿猴体内。但普洛特金依然不放心，因为非洲绿猴体内没有这种病毒，不代表不会有其他病毒。
事实验证了他的担忧，1967年在德国城市马尔堡，爆发了一次死亡率极高的瘟疫，病原体被称作马尔堡病毒，它是臭名昭著的埃博拉病毒的亲戚，而马尔堡病毒就是由一批非洲绿猴传播开的。相比之下，普洛特金在制备疫苗时，自始至终用的都是海弗利克的WI-38人胚胎细胞系，就不会有潜藏病毒的隐患。
不过，疫苗研发从来都不是单纯的科学问题。虽然经过细胞和人体试验，四种疫苗都表现出了一定的保护效果，但疫苗要想在美国上市，必须要获得美国生物制品标准部的批准，而这个部门的主管罗德里克·默里出于自己的偏见，一直都看不上海弗利克的WI-38细胞系，和普洛特金基于这个细胞系制备的风疹疫苗。至于非洲绿猴携带的马尔堡病毒，默里认为这种病毒致病性极强，一旦出现很容易识别出来，不太可能长期隐藏在疫苗里，所以就选择性地忽视了这个潜在风险，于1969年陆续批准了三家公司的疫苗上市，唯独否决了普洛特金疫苗的上市申请。
但是，疫苗的效果可没有政治偏见。飞利浦·罗克珊公司的风疹疫苗上市不久，就因为大面积的副作用而退出市场。默克公司和史克法公司的疫苗，在后续使用中也逐渐暴露出了问题，就是在接种疫苗之后，风疹的重复感染率非常高。而普洛特金的疫苗，重复感染率远远小于其他竞品，效果明显更好。
经过艰苦的努力和论证，普洛特金的风疹疫苗在研发完成11年之后，终于在1978年获批上市，直到今天，这款疫苗仍然被全世界绝大多数国家所使用。海弗利克和普洛特金，共同赢得了这场疫苗竞赛的胜利。
海弗利克建立的WI-38人胚胎细胞系和普洛特金发明的风疹疫苗，都对保护人类健康起到了重大作用。但光明的背后是黑暗，疫苗的研究历程，往往也充满着对人伦道德的挑战和对弱者的伤害。所以，第二部分我们就来聊聊，该如何看待疫苗研究过程中遇到的伦理道德问题？
研究疫苗需要使用大量细胞。在上世纪，如果用的是动物细胞，就避免不了使用大量动物作为细胞供体，动辄成千上万只，确实非常残忍。后来随着研究的深入，人们才在保证安全性的前提下，研发出了体外无限增殖动物细胞的技术。这样算是在一定程度上解脱了动物，也减轻了社会的批评。
不过相比于动物细胞，其实人类细胞系，比如海弗利克的WI-38细胞系，遭到的道德非议更多。上世纪的美国，堕胎一度属于非法行为，而WI-38细胞系就来自一个流产的胎儿，所以很多人在心理上难以接受使用这种细胞制备的疫苗，尤其是一些宗教保守主义思想严重的人，更是强烈抵制。
还有人指责说，为了制备WI-38细胞系，海弗利克使用了一个流产的胎儿，可他并没有取得胎儿母亲的同意，实际上胎儿母亲对此毫不知情。后来普洛特金研制的风疹疫苗投入市场，各方都取得了相当可观的经济利益，但从来也没人给过胎儿母亲任何经济补偿。从胎儿母亲的角度来看，用自己的孩子来研发疫苗，这样的做法确实难以接受。
如果说涉及WI-38细胞系的相关指责，大多数还是精神方面的，那对疫苗进行人体试验的历史，可是实实在在地伤害过很多人。因为要想测试疫苗的具体效果，就必须在人体上进行随机双盲对照试验，也就是说给两组实验对象，一组接种疫苗，一组接种没有实际效果的安慰剂，然后通过分析两组实验对象的免疫情况，才能得出关于疫苗有效性的最权威结论。
但问题就出在实验对象上。因为被测试的疫苗都是新疫苗，多多少少都可能存在未知风险，所以测试疫苗效果时，实验对象一开始都应该被告知实验风险，并给予一定报酬，保证被测人的充分知情和绝对自愿。但在上世纪，以及今天某些执行不到位的地方，违背被试者自愿原则的现象都明显存在。
普洛特金在研发风疹疫苗时，就做过这样的事儿。为了验证疫苗的有效性，普洛特金需要找到大量没有接触过风疹病毒的被试者，还要保证这些被试者足够听话，能按时接种疫苗。为此，他盯上了位于美国费城的圣文森特儿童之家，这是一家由教会运营的孤儿院，为了获得在这里的实验许可，普洛特金隐瞒了他疫苗的相关信息，没有向管理者充分告知疫苗的潜在风险。很显然，孤儿院的孩子们没有判断和反对能力，他们都被迫成为了实验的“小白鼠”。后来，为了获得更多实验数据，普洛特金还前往费城以北的汉堡州立学校与医院，对在这里生活的约1000名智障人士进行疫苗实验。同样，这些智障人士也不可能有自愿自主选择的权利。
我们说这些，不是在指责普洛特金的个人道德有问题，实际上，他的行为都是当时医学界的普遍做法。比如，科普洛夫斯基就曾在没有取得孩子父母同意的情况下，给医院里的早产儿接种他新研发的脊髓灰质炎疫苗；美国生物制品标准部主管默里，也曾故意让一座监狱里的60名囚犯感染乙肝病毒，来验证乙肝的传播途径；1932年，美国政府研究人员为了研究梅毒对人体的影响，故意不给399名贫困的非洲裔美国男性治疗梅毒……
二战及战后的很多年里，美国一直都在进行着这些在今天看来绝对无法接受的人体试验，而实验对象无一例外，都是社会的边缘群体，穷人、有色人种、囚犯、孤儿等等。这些人群往往不能充分理解实验可能给他们造成的伤害，同时也无法拒绝参与实验。
今天，对社会边缘群体的人体试验，已经在很多地方被禁止。如果要进行人体试验，受试者的知情权和自主选择权也应该得到完全保证，比如关于试验的说明必须简单明了，让初中生也能看懂。除此之外，还有很多伦理道德问题在被不断讨论，比如使用人体组织是否应该补偿组织的提供者？我们该怎么对待以人体组织为基础制造出来的工具或者药物？还有，如何看待公民在研制疫苗时的权利和义务？
从全局来看，所有这些伦理道德问题，都需要得到重视和解决，否则弱势群体的权益就会不断遭到侵犯。这关系到我们是否有资格“把一部分人的利益建立在另一部分人身上”，这关乎社会的根本公平。不过同时，对伦理道德的讨论也都需要得到及时解决，而不能永远悬在半空中，否则医学发展的进程可能会遭到阻碍而停滞不前。
试想一下，假如普洛特金当时没有当机立断地进行人体试验，没有及时研发出效果最好的风疹疫苗，又会有多少家庭继续遭受苦难呢？伦理道德或许就像科学发展的风筝线，只有控制好松紧和方向，才能让科学发展飞得更高。
一款疫苗一旦上市，就可能影响成千上万的人口，同时产生巨大的经济效益。所以医学的学术成果，不可避免地会受到商业运作的影响，这种影响重要且广泛。第三部分，我们就来说说，上世纪的医学领域，是如何逐渐走上商业化道路的？
今天，有能力的生物学家经常和企业合作，把他们的发明商业化，他们和风投资本家来往密切，并经常作为企业的科学顾问发表意见，而他们任教的大学往往也都支持这些商业运作。但在上世纪80年代以前，科学界的风气远不像今天。当时的生物学家们基本都把学术研究当作根本目的，追求的是知识和荣誉，而不是商业利益。比如，世界上第一款脊髓灰质炎疫苗的发明人乔纳斯·索尔克，被问到这款疫苗的专利权属于谁时，给出了经典的回答：“没有什么专利，你能为太阳申请专利吗？”
这个回答表明了当时生物学界的主流态度，那就是追求知识而非利益。但海弗利克不这么认为，建立WI-38细胞系后不久，他就开始试着把自己的成果商业化。但问题在于，WI-38细胞系虽然是由海弗利克建立的，但这项工作当时是在美国政府的资助下开展的，工作地点则是威斯塔研究所，所以WI-38细胞系的归属权就产生了纠纷。美国政府和海弗利克，都宣称自己拥有对WI-38细胞系的所有权，而威斯塔研究所的科普洛夫斯基，也一度坚持研究所应该从中受益，甚至瞒着海弗利克，和医药公司签订了使用WI-38细胞系的合同。
海弗利克一直把WI-38细胞系当作自己的孩子，所以一气之下就带着所有WI-38细胞离开了威斯塔研究所，转而投奔斯坦福大学。上世纪70年代，他创建了一家名为“细胞联合公司”的生物科技企业，通过出售WI-38细胞系赚钱，不到14个月，他就进账了4.7万美元，还和默克公司签订了价值可高达100万美元的惊人合同。
这在当时可不是一笔小数目，因此惊动了美国政府的相关机构。从那之后，海弗利克就和美国政府展开了旷日持久的诉讼战。诉讼期间，海弗利克不仅丢了工作，失去了实验室，还遭到包括科普罗夫斯基和普洛特金在内的同行们的非议，虽然最终海弗利克和美国政府达成和解，但他的WI-38细胞系基本上也都被收归国有，至于出售细胞赚取的钱，也全部被用来支付他的律师费了。
今天回顾这段历史可以发现，海弗利克确实有他的过错，但是把科研成果商业化这一举动，却实实在在地走在了时代前列。上世纪70年代，生物学家们普遍反对商业玷污他们纯洁的事业，但后来人们逐渐意识到，过去由美国政府资助的各个科研项目，成果的专利都属于政府，但只有很少一部分得到开发，大量的资金投入并没能为社会带来更多福利。
为了促进科研成果转化，美国政治家们开始推动学术成果的商业化。直到1980年，美国最高法院宣布，只要是人造的、由人类操控的产物，就都可以取得专利。这一裁决打开了生物科技产业发展的大门，大量风投资本涌入，大学也开始鼓励教授们为自己的成果申请专利。1979年，美国只有十几家成立不久的生物科技企业，基本也都没什么营业额，可到了2015年，美国光是上市的生物科技公司就有394家，总营业额达到了1170亿美元。
商业化对医学研究的影响逐渐显现，成了促进科技进步的重要推手。但今天我们也要思考，商业化真的对全社会有利而无害吗？比如，人类的某些基因和胚胎干细胞，也都被申请了专利，但申请人真的有资格获得这些专利吗？过度的商业化和专利索取，会不会鼓了一个人腰包，却损害了全人类的利益呢？毫无疑问，今天医学研究的发展离不开商业化的推动，但更离不开的是科学家们对真理的追求。说到底，商业只应该是促进医学发展的手段，而不应该成为目的本身。
好，让我们回顾一下本期音频的内容。
无论是发现海弗利克极限，建立第一个人胚胎细胞系WI-38，还是成功研制风疹疫苗，上世纪六七十年代在美国威斯塔研究所工作的几位科学家，都通过他们的实际行动切实推进了科学的发展，造福了全人类，他们的功劳值得我们铭记。但同时我们也要看到，科学发展从来都不是单纯的科学问题，它涉及社会、政治、道德、商业等方方面面的复杂因素。
当年海弗利克建立WI-38细胞系时，立志要让这个细胞系成为人类制备疫苗时的标准细胞系，但保管的不善和后来发生的一系列争端，都让WI-38细胞系遭到大量损耗，最后已经明显无法满足科学界的全部需求。这促使其他国家的科学家们纷纷沿着海弗利克的路线，建立了自己的人胚胎细胞系，如今WI-38细胞系的使用并不广泛，在美国只有三款疫苗还在用它来制备。有同行就指出，海弗利克的最大悲剧不是官司缠身，也不是失去工作，而是毁掉了他本人的梦想，毁掉了WI-38细胞系的光明未来。
今天，科学背后的问题，仍然在深刻影响着科学本身。比如在面对新冠肺炎疫情时，仍然有很多国家试图把疫苗问题政治化，或是囤积大量疫苗惜售抬价，或是针对特定国家不发放认证许可。这些短视的行为，都从根本上拖延了人类消灭新冠疫情的整体进程。通过这些，我们能清楚地看到，解决科学背后的问题，有时候比解决科学问题本身还要重要。
撰稿：田牧歌转述：徐惟杰脑图：刘艳导图工坊
划重点
1.保证疫苗安全性的难点，不是去掉病毒的毒性，而是要保证疫苗里不能有其他的致病化学物质。
2.只有癌细胞才能无限增殖，动物的正常细胞在培养皿中分裂到一定次数之后，都会逐渐老化并最终死亡。
3.人体细胞在培养皿中，最多就只能分裂大约50次。为了纪念这一发现，这个极限的次数被称作“海弗利克极限”。