撰稿人：Lia ／ 責任編輯：Zaphyra
2020年1月11日，在世界衛生組織確認一種新型冠狀病毒正在中國武漢引發不明原因肺炎疫情後不久，中國科學家團隊向全球公開了該病毒的完整基因序列。這一迅速的、開放的科學數據共享，無異於為一場迫在眉睫的全球公共衛生戰爭，打響了發令槍。它使得世界各地的頂尖實驗室，能夠在無需獲得病毒實體樣本的情況下，立即啟動疫苗的設計與研發工作。這其中，最引人注目的，是一批採用了被稱為「快速反應平台」（Rapid Response Platforms）的新世代技術的團隊，他們旨在將傳統疫苗數年甚至十數年的研發週期，極限壓縮至數月之內，與一場正在加速蔓延的全球大流行，展開一場前所未有的速度競賽。
這場疫苗研發競賽的核心，是一次深刻的技術範式轉移。傳統的疫苗製備方法，例如減毒疫苗或滅活疫苗，其前提是必須先在實驗室中，大量培養活的病毒，再透過化學或物理方法，將其毒性減弱或殺死，製成疫苗注入人體，以「 priming 」免疫系統。這一過程，不僅耗時漫長，且在面對一種全新的、具有高度傳染性的病原體時，對生產設施的生物安全等級，也提出了極高的要求。而以信使核糖核酸（messenger RNA, mRNA）技術為代表的新型核酸疫苗平台，則徹底繞開了「培養病毒」這一步驟。它的運作原理，更像是一套生物學上的軟體程式。科學家不再需要病毒本身，而僅需其關鍵部分的基因編碼（例如冠狀病毒表面的棘蛋白），便能設計並合成出一段攜帶「指令」的mRNA。
當這段mRNA被注入人體後，它會利用人體自身的細胞機制，來「指導」細胞，生產出與病毒棘蛋白完全相同的、無害的蛋白質抗原。人體的免疫系統，隨後會識別這些由自身細胞產生的外來蛋白質，並針對性地產生抗體與免疫記憶。從戰略層面上看，這種平台化技術的最大優勢，在於其驚人的速度與靈活性。正如流行病防範創新聯盟（CEPI）的專家所比喻的，這個技術平台，就像一台「卡帶播放機」，而針對不同病毒的mRNA序列，則像一卷卷不同的「卡帶」。一旦播放機的技術被驗證，未來在應對新的病毒威脅時，科學家只需快速合成出新的「卡帶」，便能迅速開發出候選疫苗。這種模組化的能力，使得從獲取病毒基因序列，到製造出第一批用於臨床試驗的疫苗，整個過程的時間，有望從2003年SARS疫情時的20個月，縮短至僅僅16週。
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Lia Independent Media 台北報導
2020年1月11日，當一種新型冠狀病毒的完整基因序列，被中國科學家上傳至一個全球共享的公共數據庫時，一場旨在阻止全球大流行的科學戰役，便已在分子層級上，悄然打響。這串由近三萬個鹼基字母組成的遺傳密碼，成為了全世界科學家得以解讀、分析並最終反擊這一新型病原體的關鍵情報。
在美國國家衛生研究院（NIH）以及由全球公私部門合作成立的「流行病防範創新聯盟」（CEPI）等機構的主導下，一場規模空前的疫苗研發競賽，正以前所未有的速度展開。這場競賽的核心，不再是傳統疫苗開發的漫長路徑，而是一系列被寄予厚望的、能夠對新發傳染病，做出快速反應的新世代技術平台。其最終目標，是在一場仍在蔓延的大流行期間，而非數年之後，便能為全球提供有效的免疫保護。
舊典範的黃昏：傳統疫苗的開發困境
在歷史上，疫苗的開發，一直是一項以十年為單位計算的、充滿不確定性的漫長征程。傳統的疫苗技術，無論是使用減弱毒性的活病毒（如麻疹疫苗），還是使用被殺死的病毒（如流感疫苗），其生產的第一步，都離不開在實驗室或生物反應器中，對病毒本身進行大規模的培養。
這個過程，不僅耗時費力，且充滿挑戰。科學家需要摸索出適宜特定病毒生長的最佳細胞株與培養條件，並在確保病毒不發生變異的前提下，將其產量放大至工業級別。隨後，還需要經過複雜的純化、滅活或減毒、以及嚴格的品管程序，才能製成最終的疫苗原液。在2003年SARS疫情爆發時，即便全球科學界全力以赴，從病毒序列被確定，到第一批候選疫苗進入臨床試驗，也花費了長達20個月的時間。對於一個傳播速度極快的呼吸道病毒而言，這樣的反應速度，顯然已遠遠落後於疫情蔓延的步伐。
新的黎明：作為生物軟體的核酸疫苗
此次應對新型冠狀病毒，全球科學界得以擺脫舊有路徑依賴的關鍵，在於核酸疫苗技術的突破，特別是信使核糖核酸（mRNA）疫苗平台。
與傳統疫苗直接將病毒抗原（被削弱或殺死的病毒本身）注入人體的「硬體」思路不同，mRNA疫苗的運作模式，更像是一種「軟體」投遞。它的核心，不再是病毒本身，而是一段攜帶著生物學「指令」的基因編碼。科學家首先從病毒的基因序列中，識別出能夠引發最強免疫反應的關鍵部分—對於冠狀病毒而言，這就是其用以侵入人體細胞的「棘蛋白」（Spike Protein）。
隨後，科學家在實驗室中，人工合成出一段只含有「如何製造棘蛋白」這一指令的mRNA分子，並將其包裹在一個微小的脂質奈米顆粒（Lipid Nanoparticle）中，以保護它在進入人體後，不被輕易降解，並能順利地進入人體細胞。
一旦進入細胞，這段mRNA便會像一張藍圖，暫時性地「徵用」細胞內的蛋白質生產機制，製造出大量與病毒棘蛋白完全一樣的蛋白質。這些蛋白質本身不具備任何傳染性或致病性，但對於人體的免疫系統而言，它們是無法識別的外來入侵者。免疫系統會立即對其發動攻擊，並在此過程中，產生具有記憶功能的抗體與T細胞。當未來，攜帶著同樣棘蛋白的真實冠狀病毒入侵時，已被「演練」過的免疫系統，便能迅速識別並將其中和，從而避免感染或重症的發生。
平台化與模組化：速度的戰略優勢
這種技術範式的轉變，為疫苗的快速開發，帶來了革命性的突破。其戰略優勢的核心，在於「平台化」與「模組化」的概念。
以美國莫德納（Moderna）公司與NIH合作開發的候選疫苗為例，其所使用的mRNA技術平台，包括脂質奈米顆粒的配方、生產工藝以及遞送系統，是一套相對成熟且通用的「播放機」。而針對不同病毒棘蛋白的mRNA序列，則是可隨時替換的「卡帶」。
這種架構，意味著一旦「播放機」的安全性與有效性得到驗證，未來在面對一種全新的病毒時，科學家所需要做的，僅僅是在獲取其基因序列後，快速設計並合成出對應的新「卡帶」，然後將其插入到既有的平台中即可。這極大地簡化了研發流程，省去了針對每種新病毒，都要重新摸索病毒培養與滅活條件的漫長過程。
正是在這種新的指導下，CEPI等機構，才敢於提出將從「獲取序列」到「進入臨床試驗」的時間，從SARS時的20個月，壓縮至16週的驚人目標。這場始於2020年1月的全球疫苗研發競賽，因此不僅僅是在與一種新病毒賽跑，它更是一場對全新科學思想與技術平台的實戰檢驗。其成敗，將不僅決定此次全球大流行的走向，更將在根本上，重塑人類應對未來新發傳染病威脅的能力。
資料來源
The Wall Street Journal: How High-Tech Vaccines Are Made
https://www.wsj.com/video/series/wsj-explains/how-high-tech-vaccines-are-made-to-fight-coronavirus/93051A48-E465-4554-9467-3367A602B739 (Primary source for transcript)
Reuters: With Wuhan virus genetic code in hand, scientists begin work on a vaccine
https://www.reuters.com/article/us-china-health-vaccines/with-wuhan-virus-genetic-code-in-hand-scientists-begin-work-on-a-vaccine-idUSKBN1ZE2H8
The New York Times: Scientists Were Racing to Build a Coronavirus Vaccine. Then the Genome Arrived.
https://www.nytimes.com/2020/01/24/health/coronavirus-vaccine.html
Associated Press: China shares coronavirus genome, aiding global research
https://apnews.com/article/52220468f7ab2d699059f67a24a68edb
The Guardian: Global race to find coronavirus vaccine 'could take a year'
https://www.theguardian.com/world/2020/jan/24/global-race-to-find-coronavirus-vaccine-could-take-a-year
U.S. National Institutes of Health (NIH): NIH launches research to develop vaccine for new coronavirus
https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-launches-research-develop-vaccine-new-coronavirus
Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI): CEPI partners with Moderna to accelerate development of a novel coronavirus vaccine
https://cepi.net/news_cepi/cepi-partners-with-moderna-to-accelerate-development-of-a-novel-coronavirus-vaccine/