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传递科技背后的思考
大家好，今天我们聊一聊最近热议的疫苗话题。
近期，中国和美国的新冠疫苗都已经上市，在给大家带来希望的同时，也给大家带来很多疑问。尤其是关于中美疫苗的技术路线区别：中国的疫苗是灭活疫苗，而美国的是mRNA疫苗。
上周马斯克在接受欧洲媒体采访时也表达了对mRNA疫苗的期待：
来源：南都周刊
在马斯克这个工程师的角度看，mRNA疫苗可以治疗一切，代表了医学的未来。
mRNA疫苗真的有这么神奇么？未来的某一天，人类真的能像机器人一样，通过mRNA在线编程，让人体执行任何操作？
今天我们就一起看看，这个mRNA疫苗到底有多神奇？
让我们简单回顾一下高中生物知识。
大家都知道，细胞是构成人体的基本单元。肝脏有肝脏细胞，骨骼有骨骼细胞，大脑有神经元细胞，皮肤有皮肤细胞，就连大家最讨厌的脂肪也是由脂肪细胞构成的......。不同的细胞形成了不同的器官，实现人体不同的功能。
构成细胞的最主要有机物是蛋白质和核酸。
蛋白质分为结构蛋白和功能蛋白，结构蛋白形成细胞的结构。功能蛋白实现了细胞的功能，如物质运输、催化功能、信息交流和免疫功能。人体已知蛋白质有几万种，他们一起实现了人体的复杂功能。
而构成人体蛋白质的基本物质是21种氨基酸，这些氨基酸根据不同的规则连接起来形成肽链，肽链在经过折叠形成立体结构的蛋白质。比氨基酸更小的就是氢氧碳等元素，它们作为原子不在我们的讨论范围。
21种氨基酸能够形成几万种功能各异的蛋白质，其秘密就在于核酸，也就是人体的遗传基因密码。
核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA是双链螺旋结构，RNA是单链结构。DNA的双链结构非常稳定，让它具有保存遗传信息的功能，在细胞分裂的过程中能够产生相同的细胞。DNA存储的就是ACGT四种碱基的排列信息，三个一组的碱基排列对应着不同的氨基酸。
RNA分为mRNA、tRNA和rRNA。在细胞分裂的时候，DNA双螺旋结构在酶的作用下分开，mRNA和DNA其中一条链作用，将DNA信息拷贝下来。tRNA运输各种氨基酸，rRNA将tRNA运来的氨基酸按照mRNA的排列顺序组装起来，形成不同功能的肽链，肽链再折叠成不同的蛋白质。
mRNA的作用
从细胞分裂的过程看，mRNA起着基因信息表达的关键作用。
我们举一个生动的例子，整个过程就好比是做菜，各种氨基酸是食材，DNA是菜谱，rRNA是厨师，tRNA是厨师的小工负责打下手，蛋白质是做出来的菜肴。
mRNA在整个过程中最关键，因为厨师不识字，看不懂菜谱，mRNA就是那个帮厨师读菜谱的人。厨师按照菜谱做出来的菜，就是人类基因决定的人体基本功能。如果mRNA不按照菜谱读，自己编一个菜谱，rRNA这个厨师一样会做这道菜，因为食材都是那21种氨基酸，rRNA只管做，不管菜谱是哪来的。
病毒能够在人体中复制，就是利用了mRNA的这个特性。有些病毒在进入人体细胞质内后，其携带的RNA直接起到mRAN的作用，指导人体的rRNA复制。有些病毒的RNA和转录酶作用产生互补的RNA，这个互补的RNA作为mRNA指导rRNA复制。最厉害的一种病毒（如艾滋病病毒）进入人体后，能够将自身的RNA反转成人体新的DNA，再通过正常的转录形成新的mRNA，而且新的DNA会长期持续下去并传给子代细胞。
人体的免疫系统，有两个重要作用：
一是保证人体能够和细菌病毒和谐共处。大家都知道，人体是一个细菌病毒的大容器，细菌本质上就是人体的组成部分。不管是我们吃的食物，还是喝的水，还是接触的空气，都不是完全纯净的。免疫系统不是要杀死所有细菌和病毒，而是要控制一个合理的度。
二是及时清除人体内的衰老的、死亡的、损伤的细胞，以及异常细胞（如肿瘤细胞），保证人体处于最佳状态。即使是正常的人体，也会产生癌细胞，但是在免疫系统工作正常的情况下，这些异常细胞很快会被消灭掉。
免疫系统的工作模式有两种：
一种是非特异性免疫，人一生下来就具有。比如人类的炎症反应，就是免疫系统对抗大量细菌感染的快速反应。
另一种是特异性免疫，是针对特定抗原的免疫反应，人体需要经历一个过程才能获得。
免疫系统工作的原理我们在这里就不展开了，主要就是各种免疫细胞在抗体的帮助下和细菌、病毒以及人体不需要的细胞战斗，将它们消灭掉。
虽然人体的免疫系统是强大的，但是很多细菌、病毒和异常细胞对于人体来说还很陌生。非特异性免疫对它们不起作用，有的时候甚至起反作用（杀死被感染的人体细胞）。特异免疫则需要很长时间产生抗体，如果它们数量太多，或者是免疫系统效率低，就会产生严重后果。
疫苗的作用就是让人体免疫系统接触到大量的细菌病毒前，有计划地提前产生特异性免疫。疫苗是用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。
疫苗包括灭活苗、减毒苗和mRNA疫苗的区别在哪呢？
灭活苗和减毒苗是传统疫苗，都是由病原微生物直接制成，灭活苗的微生物丧失了活性，减毒苗保留复制活性，但是没有致病性。
mRNA疫苗的原理在用它能指导蛋白质合成，所以只要制作出和病毒RNA一样的mRNA，将mRNA放入脂质纳米颗粒内并导入人体细胞，就会在细胞中产生病毒的抗原蛋白。
mRNA疫苗可以通过mRNA的编辑，控制疫苗能否完成自我复制。
举个形象的例子，免疫系统就像是人体的警察局，免疫细胞就是各警种的警察，抗体就是警察的武器。然而，很多犯罪分子（细菌、病毒和异常细胞）警察是不认识的，也不知道怎么对付。疫苗的作用就是提前训练警察，并提前准备好有针对性的武器。
传统灭活和减毒疫苗就是抓住少数犯罪分子，然后丢给警察进行训练，灭活疫苗就是把这些犯罪分子五花大绑起来，减毒疫苗就是戴上手铐但是还能行动。警察和这些犯罪分子实战，在战斗中积累经验，以后真的有犯罪分子来了就可以对付了。
mRNA疫苗就更神奇了，相当于只收集了犯罪分子的口音、外貌、生活习惯、行动方式等信息，然后通过数字化的形式训练警察，整个训练过程中都没有真的犯罪分子出现。
从上面例子中我们能看出来，mRNA疫苗相比传统疫苗，研发周期更短，成本更低。
有这么多优点，我国为什么不直接采用mRNA生产新冠疫苗呢？
首先，mRNA疫苗是新生事物，虽然是技术前沿，但是研发风险也更大。从我国对疫情的态度也能知道，我们的疫苗只准成功不准失败，所以选择技术更成熟的传统疫苗也就不奇怪了。
其次，由于我国疫情控制力度大，效果好，进行III临床实验缺乏研究样本，这也减缓了mRNA疫苗的研发脚步。我们不首先使用，但是mRAN疫苗的研发工作一直在做。
最后，美国选择mRNA疫苗，更多的是私有制药公司基于自身成本、周期等考虑，尤其是传统疫苗的生产需要生物安全三级防护，对生产效率影响很大，我国是把P3实验室临时用于疫苗生产。
至少在现阶段，传统疫苗风险更低，更有把握。
但是mRNA疫苗代表着科技的发展方向，不管是基因工程，还是纳米技术都已经发展很久了，相比信息技术日新月异的发展速度，实在是太慢了，也是时候用来造福人类了。
马斯克说得没错，未来的10年-20年是mRNA疫苗爆发的时期。
随着技术的进步，我预计不远的将来，会研发出小型化可植入人体的疫苗发生装置。通过在线的方式接收最新的病毒RNA数据，并直接生成mRNA疫苗导入人体。
人体的免疫系统就像杀毒软件一样，可以在线升级更新。
不管是未知细菌、病毒还是异常细胞，都可以通过升级人体的免疫系统进行彻底的查杀！
未来充满希望！