中美德国抢“疫苗”？华人医学家张卫奇教授详解“第三代疫苗”奥秘

小编手记

新冠病毒已经成为全球性的瘟疫，传播到了137个国家，给地球人的生命、健康、生活工作和经济，造成了前所未有的创伤。防治新冠病毒最重要的前提是研制疫苗。因此，各国都在紧锣密鼓的研发新冠病毒疫苗。  中国和美国除了在国内快马加鞭地研制疫苗外，也将目光投向德国。两个大国在疫苗研制上展开了一场没有硝烟的战争，在德国也已经短兵相接。有关精彩而详细的内容请看“小编后记”。 德国生物公司研发的疫苗属于“第三代疫苗”。我们发表在德国明斯特大学任教的张卫奇教授的文章，介绍第三代疫苗。

什么是第三代疫苗？

张卫奇 博士

3月15日一大早，德国媒体出现了一条新闻：“美国、德国开抢新冠病毒疫苗……美国总统特朗普正试图投入巨资（据称有10亿美元）诱使德国公司 CureVac 专门为美国开发新冠病毒疫苗……”。

在全球关注新冠肺炎疫情的紧急关头，一切有关新冠病毒的新闻都会引起人们的绝对注意，更何况这条“吸眼球”的新闻呢！短时间内，各个媒体争相传送，这条普通的短新闻马上成为爆炸新闻。

很多读者看到这条消息以后，可能都会问同一个问题：现在各国的科学家都在研制新冠病毒疫苗，可是这家德国公司有什么“灵丹妙药”，值得美国总统这么“大动干戈”？

星期天那天，我接连收到亲友的来电，询问此事。我本人既不是病毒学家，更不是研究疫苗方面的专家，所以自己在这方面的知识十分有限。 不过，我在哥廷根大学医学院当教授时有一位学生，她现在正在这家CureVac公司的高层工作，所以我马上打电话给那位学生，希望了解一些详情，解除自己心里的一些疑问。 

在此，我会尽力简短扼要地解释医学原理，省略那些对大多数人不足轻重的技术细节，只局限于一些公开信息。文字中如有不尽人意和不便详谈之处，还请大家谅解。

什么是疫苗？

正确的定义是：疫苗是人类用不同的技术制成的可使机体产生特异性免疫的生物制剂。一个人打了某抗原的疫苗针以后（专业词汇：疫苗接种），可以获得对此抗原的免疫力。

自从新冠肺炎疫情出现以来，网上有很多文字提到疫苗。我相信，详细介绍以上的疫苗定义对大多数人的理解已经不会有什么进一步的帮助。因此，我想从一个“非专业的”角度来讲疫苗，希望大家能通过此文进一步了解疫苗以及制作疫苗的技术。 我相信，大多数读者都曾经看过这样的“侦探电影”：电影中有一位“逃犯”突然失踪，为了寻找这位“逃犯”，“警察”会求助一条经过专门训练的“警犬”。为此目的，“警察”首先设法找到“逃犯”的一件（具有他特殊气味的）“贴身衣服”，事先让“警犬”仔细地嗅闻这件“贴身衣服”，为其提供“逃犯”的相应信息，然后将“警犬”放出，四处寻找那位“逃犯”，最终将“逃犯”捉拿归案。 其实，“用疫苗消灭病毒”也类似一部“侦探电影”，其中的“逃犯”就是病毒，“警察”就是医生，“警犬”就是人的免疫系统，“贴身衣服”就是具有病毒特征的抗原。 通常，健康的人体都有一个强壮的免疫系统，一般不缺乏“警犬”。可是，一旦遭到新病毒的侵袭，这些“警犬”并不了解“逃犯”，不知谁是“逃犯”，无从下手，更无法有的放矢地捕捉。因此，最主要的问题是如何训练“警犬”，或者说如何找到一件“贴身衣服”来训练“警犬”？ 当然，你可以让“警犬”（免疫系统）直接面对“逃犯”（病毒），经过一番搏斗以后，“警犬”自然会认清“逃犯”，绳之以法，这就是我们受病毒感染而得病，最终康复并具有免疫力的过程。但是，这种（与疾病的）搏斗很可能十分残酷，需要付出的代价可能很高，甚至两败俱伤，不一定是最佳方案。 

一种更安全有效的方法是，不用让“警犬”（人体）去直接面对“逃犯”（病毒），只是用“贴身衣服”来训练它们。一旦相遇，它们能马上认清“逃犯”，并将其绳之以法。这就是种疫苗而防止疾病的过程。

病毒的保护性外壳

众所周知，病毒不是细胞，不属于真正意义上的生物。但是，它是一个由保护性外壳包裹的活体，当中包裹着它的全部遗传信息。为了成活，病毒需要找到一个有利于自己生存的最佳寄生（植物、动物或人类）细胞，然后借助这些寄生细胞来实现自己的遗传信息，为自己制作蛋白质，继以传宗接代！

那么，什么是病毒的保护性外壳呢？

说简单一点，这就是病毒自身”遮风避雨“的外衣，而且每种病毒都有自己”特定的外衣“。换句话说，病毒的保护性外壳上有一些具有此病毒特征的蛋白质（抗原），它们正是认清病毒的最好标记！ 

可以这么说，病毒疫苗的目的就是将这种抗原作为”逃犯“的“贴身衣服”，用此来训练“警犬”，让其不用事先直接面对”逃犯“就能直接辨认，并将其绳之以法！

第一代（蛋白质）疫苗
其实第一代（蛋白质）疫苗就是按照这种思路，将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因制作成疫苗。用通俗的话来说，用生物技术将病毒失去”毒性“，却保留着它的”特定的外衣“（抗原蛋白质），或者说用一个”穿着外衣的病毒尸体“来训练“警犬”！ 

当然，严格来说疫苗是一种”药品“，所以医学界对疫苗有很严格的要求：

１）疫苗本身不能造成感染；

２）疫苗不能对人体有其它危害；

３）疫苗能够使接受疫苗的人体产生足够有效的抗体。 

为了保证人类的安全，这种第一代（蛋白质）疫苗的研究和制作过程需要很长时间（>２年），而且需要很多繁杂的特殊工序，所以制作第一代（蛋白质）疫苗的成本很高，而且生产量一般比较低，很难满足”全球性需求“！

第二代（核酸DNA）疫苗
众所周知，生物制造蛋白质的过程简单地来说起码有两道转换程序：基因（核酸DNA）-> 信使核糖核酸（mRNA）->蛋白质

如果我们把蛋白质制造的过程看作一个制造车间的工序，那么

１）基因（核酸DNA）就相当于制造器件的原始图纸；

２）信使核糖核酸（mRNA）就相当于制作器件的铸模；

３）蛋白质就相当于铸造成的器件。 因为现有的技术无法在最短时间内生产足够剂量的第一代（蛋白质）疫苗，所以很多科学家开始寻找新的制造疫苗的路径。 按原理来说，病毒一旦侵入人类细胞，就会将自己的”原始图纸“（核酸DNA）巧妙地转入人类细胞的蛋白质制造车间，为其制造自己所需的蛋白质。 

既然如此，为什么我们不能以其之道而还治其之身呢？我们可以直接将描写此病毒特征的蛋白质（抗原）的”原始图纸“（核酸DNA）直接交给人人体，这样人体的细胞可以直接按照图纸制造抗原，然后用此来训练“警犬”，最终达到疫苗引起的免疫作用。

这就是第二代（核酸DNA）疫苗！

应该说，这是一种很先进、巧妙地方法，是医疗科学的一大进步。这种新思路可以允许在很短时间研究和制作新疫苗，一旦成功，可以大量生产，其数量足以满足”全球性需求“！ 

第三代（信使核糖核酸mRNA）疫苗
但是，第二代（核酸DNA）疫苗有一个很致命的短处。不仅仅病毒有自己的核酸DNA，所有生物，包括人类的细胞都有自己的核酸DNA。注射第二代（核酸DNA）疫苗以后，细胞不仅仅制造具有病毒特征的蛋白质，也可能将这些病毒的核酸DNA混入人类的核酸DNA（基因），直接影响人的细胞作用，造成一种前所未有的”转基因的后果“，甚至会引起肿瘤和其他病变。虽然这种可能性很小很小，但是理论上不能完全排除这种可能性。 

于是，近几年科学家又在继续寻找新的制造疫苗的路径。既然生物制造蛋白质有两道程序，为什么我们不能直接将相应的信使核糖核酸（mRNA）作为铸模注射入人体，不用影响基因，却直接”铸造“成此病毒特征的蛋白质？

这就是第三代（信使核糖核酸mRNA）疫苗！

从理论上来说，这种第三代（信使核糖核酸mRNA）疫苗同样可以在很短时间研究和制作疫苗，而且其生产量足以满足”全球性需求“，却完全没有以上的”转基因“的危险，几乎属于现代医学制药业的一种梦寐以求的新技术。 

高难度项目

但凡做分子生物学研究的人都知道，基于现在的科学发展水平，设计和制造核酸DNA和信使核糖核酸mRNA已经属于很普通的技术，很多小实验室都已经能做到！但是，核酸DNA和信使核糖核酸mRNA都是细胞内的产物，一般不应该、也不允许出现在人体细胞外或者血液中，所以一旦在那里出现，就会马上被人体分解铲除！ 

因此，除了设计和制造合适的核酸DNA和信使核糖核酸mRNA之外，制造第二代和第三代疫苗的最大障碍，或者说成功制作第二代和第三代疫苗的最大企业秘密就是：

用什么方法将它们包装成”疫苗“，成功地注射进人体，并丝毫无损地送入人体细胞，使其成为真正意义上的疫苗！ 

这也是制作新冠病毒疫苗的最大困难！

至今为止，全世界真正能够解决这些技术问题，掌握其制作工艺的研究所和公司不多，寥寥无几！！ 

德国研发机构

现在回到开始提到的德国公司 CureVac 。这个公司的创始人就是研究第三代（信使核糖核酸mRNA）疫苗出身，他在２０００年用自己作博士论文时发明的专利建立了这个公司，已经成功地制作了不同的治疗癌症和其它疾病的第三代抗体以及预防流传病的第三代疫苗。 

据说，这个公司已经成功地开发了一种预防狂犬病的第三代疫苗，发明了一种很有效的”包装疫苗方法“，所以他们相信可以在短时间内将描写新冠病毒表面蛋白质的信使核糖核酸mRNA包装成”预防新冠肺炎的疫苗“，进入试验阶段。

这也许就是他们值得美国总统特朗普这么“大动干戈”的真正原因！

其实，CureVac公司不是世界上唯一能制作第三代疫苗的公司，来自Mainz的德国公司Biontech也在研发第三代预防新冠肺炎的疫苗，其原理跟以上的德国公司 CureVac应该一样，但是他们也有自己的”包装疫苗方法“。应该强调，还有好几家中国、美国和加拿大的大公司或研究机构也都在研发第三代疫苗。 

我不是专家，也不知道这些公司和机构的技术细节，所以无法判断，谁会领先。 最后我还想强调：疫苗是一种”药品“，所以医学界对疫苗有很严格的要求，所有新疫苗都需要经过三个试验期。第一期试验需证明此疫苗确实对人无毒、无太大的副作用；第二期试验需测定所需剂量；第三期试验需最终证明此疫苗是否真的有免疫作用。只有圆满地通过这三个试验期，才能算真正成功的第三代预防新冠肺炎的疫苗。普通的新药品通过这三期试验，一般需要一到三年时间，现在是特殊时期，试验期可能会短一些，但是不能压缩得太短，因为太短就不科学，也就不安全了！ 

虽然大家都盼着新冠肺炎疫苗的出现，但是我衷心希望政府和公众不要给那些公司和机构造成太大的舆论压力，不要催得太紧，让那些科学家有足够的时间去研发疫苗，其结果的安全性和有效性最终会牵涉到我们每个人的身体健康和安全！

注：由于时间的关系，也为了简单起见，我将很多不同类型的第一代疫苗，以及它们各自的优缺点都忽略，也忽略了其他很多制作第三代疫苗的公司的信息！请大家见谅！

张卫奇简介：

医学博士，终身教授；现任德国明斯特大学分子精神病研究所主任。

1986年，德国波恩大学医学系本科毕业。

1988年，获得德国波恩大学医学博士学位。

1988-1989年，瑞士伯尔尼大学医学院神经内科就读博士后。

1989-1992年，瑞士伯尔尼大学医学院生理研究所就读博士后。

1993年，英国牛津大学医学院生理研究所就读博士后。

1994-1996年，瑞典皇家卡罗林斯卡学院学院诺贝尔神经生理研究所客座研究员。

1997-2008年，德国哥廷根大学医学院神经生理研究所副教授，教授。

2008年起任德国明斯特大学医学系终身教授。2017年起被聘任为同济大学医学院兼职教授

近十几年来，他的团队与德籍诺贝尔医学奖获得者托马斯·苏德霍夫多次合作，在自闭症、焦虑症、精神分裂症和其它精神疾病的分子发病机制研究方面取得了杰出的成就。

主要关心遗传性神经发展障碍分子发病机制，研究基因和环境如何互相作用，影响人的大脑以及心理。近些年，他的团队开辟了新的课题，研究遗传以及表观遗传对大脑，神经环路构成和突触可塑性的影响，以及由此引起的病历变化，寻找造成精神疾病的新的机制和治疗模型，促进分子精神病学的临床转换。

小编后记

中美在德国的“疫苗博弈”

德国有两家生物公司，在研发新冠病毒疫苗方面脱颖而出。这两家公司也分别被美国和中国盯住了。中美之间的竞争，在德国也感受到了。

3月15日，德国《世界报》周日版报道称，美国总统特朗普提供资金诱惑德国CureVac去美国，德国政府则出手将该公司留下来。

位于图宾根（Tübingen）的Curevac AG（CureVac）是2000年成立的一家生物制药公司，专门研究和开发基于信使核糖核酸（mRNA）的医药产品。该公司从2006年到2014年，完全由SAP软件公司创始人之一Dietmar Hopp的生物技术风险投资公司dievini Hopp BioTech holding出资。自2015年起，比尔盖茨基金会和多家机构陆续注资，到2017年已经成功融资3.6亿欧元。

2018年5月，创始人兼首席执行官Ingmar Hoerr接任监事会主席。美国子公司前首席业务官兼首席执行官Daniel L. Menichella被任命为董事会新主席。

2019年2月，国际疫苗联盟CEPI与Curevac宣布达成3400万美元的协议，以进一步开发Curevac的疫苗接种平台。该平台旨在快速提供针对已知疾病（如拉沙热，黄热病和狂犬病）的疫苗。到2020年1月，Curevac从CEPI那里获得了830万欧元的进一步资助，用于加速疫苗的开发和生产以及针对最近发生的新冠病毒SARS-CoV-2的临床研究。由于新冠肺炎COVID-19大流行，美国总统唐纳德·特朗普正试图将德国这家公司的科学家的工作变成美国独有，并且将采取任何措施来为美国取得疫苗，“但只为美国所用”。为此，美国开出了10亿美金价格购买这一家公司。2020年3月2日，时任Curevac董事会主席Menichella与特朗普等美国领导人见面，讨论了美国购买Curevac公司的计划。显然，德国政府对美国的这一计划非常不满。而且，公司Curevac内部对于美国的计划也应该有不同的看法。 很快，公司的领导层发生了变更。2020年3月11日，Hoerr重新担任董事会主席，Menichella不再担任董事会主席。2020年3月15日，公司发表声明，宣布研发的冠状病毒疫苗不应该提供给一个国家，而是应该提供给全世界。多数股权持有人Dietmar Hopp在接受广播公司Sport1采访时说：“德国公司开发的疫苗，只能在美国使用。这是不可能的。”他补充说，他没有亲自与特朗普对话。“他（特朗普）向公司讲话，他们立即告诉我了并问了我的想法，我马上知道这是不可能的。”Dietmar Hopp是德国著名企业家，SAP软件公司创始人之一，德甲Hoffenheim 1899足球俱乐部老板。他成立Dietmar-Hopp-Stiftung慈善基金会是欧洲最大的基金会之一，主要扶持体育、医学、教育和社会计划。

德国卫生部发言人证实了上述报道的引言，称“德国政府对确保在德国和欧洲也能开发针对新冠病毒的疫苗和活性物质非常感兴趣。”该发言人补充称，“在这方面，政府正在与CureVac公司进行深入交流。”

另据德国媒体爆料，美茵茨一家生物技术初创公司Biontech将与中国复星医药集团合作研发疫苗，并获得来自复星集团1.2亿欧元的资金支持，其中4400万用来购买该公司股权。该公司计划在4月底开始测试新研发的疫苗。一旦成功，复星负责在中国投放市场，Biontech负责其他世界其他国家的销售。

得疫苗者定天下。面对新冠病毒掀起的惊涛骇浪，各国都在争分夺秒抢先研发新冠疫苗。这是一场没有硝烟的战争。走在前面的是中国、美国和德国。

3月16日，第一位志愿者43岁的詹妮弗·哈勒（Jennifer Haller）女士在美国西雅图接受了新冠病毒试验性疫苗接种。这是对抗全球性大流行的新型冠状病毒疾病（Covid-19）的关键一步。还有另外三名参与者也一起参加了此次试验，本次是两剂疫苗中的第一剂注射，该疫苗将间隔一个月再注射一次。 该疫苗是由美国国立卫生研究院（NIH）和生物技术公司莫德纳（Moderna）合作开发的。作为人体试验的第一阶段，研究人员将在未来六周内向45名健康的成年人注射这种名为“mRNA-1273”的试验性疫苗。

按照惯例，试验并确定疫苗可以安全地大规模使用，需要12到18个月的时间。

今天，周二，3月17日上，路透社报道，已经与中国复星集团达成合作协议的德国Mainz生物公司BioNTch，再与美国著名的制药公司瑞辉（Pfizer）签订了合作协定，共同在德国和美国研制新冠病毒疫苗。 协定规定，两家公司合作研制的疫苗，将在中国之外的其他国家销售。而中国的经销权已经由复星集团独家拿下。BioNTech公司董事会主席Ugur Sahin表示，新冠病毒是全球性的瘟疫，因此需要全球性的合作来防治。 有关两家公司合作的资金支持，将在接下来的几周内敲定。此前，BioNTech已经与瑞辉合作研制过防治流感的疫苗。

接连与中美两大制药公司签订合作协定，BioNTech的股票突飞猛进。

德国“onvista”网站的报道：德国生物公司BioNTech也与美国瑞辉公司合作研制新冠病毒疫苗

这里是一个中文报道。其中“除中国之外的所有国家”含义比较含糊。其实是中国市场已经决定由复星集团负责。

另据中国媒体报道， 3月17日，中国工程院院士王军志在中国国务院联防联控机制召开的新闻发布会上透露，新冠疫苗研发攻关组研究进展顺利。8个优势团队的研发重点放在灭活疫苗、基因工程重组亚单位疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感病毒载体疫苗和核酸疫苗5个方向。王军志说，“ 第一批确定的9项任务都已完成临床前研究（也就是动物的有效性、安全性研究）的大部分工作。大部分研发团队4月份都能完成临床前研究，并逐步启动临床试验”。 

他还说：“ 研发进展比较快的单位已经向国家药监局滚动递交临床试验申请材料，并且已经开展临床试验方案论证、招募志愿者等相关工作。待国家药监局按照有关法律法规审批后，开始临床试验。”

注：本文版权属于德国《华商报》，未经许可不得转载。转载需与本公众号联系，并注明来源：微信公众号 “德欧华商”。

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