用于?存新冠疫苗的超低?冷?正在等待?日本相模原的????。?源：Eugene Hoshiko/ AP/ Shutterstock

截至10月底，全球已?接?了近70??新冠疫苗，?些疫苗可能保住了?百万人的生命。?怪疫苗??的??者??感慨，越?越多的?年?究人?????域感?趣。《自然》采?了多位?究人?和工程?，??他??事新疫苗的??、生?和分配需要具??些能力，以下是他?的建?。

???  ?泛??   ???

新冠疫苗??最初，?德克?斯大??斯汀分校的??生物?家Jason McLellan和他的同事?表新冠病毒刺突蛋白的??3D???，疫苗的??工作也得到了?大地推? ^[1] 。

McLellan曾?究?中?呼吸?合症冠?病毒（MERS-CoV），??病毒首次于2012年在沙特阿拉伯被??。?新冠病毒（SARS-CoV-2）一?，MERS-CoV表面的刺突蛋白在?宿主?胞融合?也?改?形?。由于?些刺突蛋白在感染中至?重要，??自然成了疫苗??的主要成分。然而，冠?病毒刺突蛋白在自然形?下?容易改?融合前?象，而融合前?象能?刺突蛋白在疫苗中??作用。?解??一??，McLellan和他的博士后?究?王年爽?MERS-CoV刺突蛋白的融合前?象?行了修改，使其保持?定，???定化的版本被他???2P突? ^[2] 。

Jason McLellan?助?定了新冠病毒（SARS-CoV-2）??的???分。?源：Vivian Abagiu/University of Texas at Austin

?上海?旦大?病毒?家?永振在2020年1月10日公布SARS-CoV-2的基因序列（?? go.nature.com/3essufb ）之后，McLellan和他的同事指出了在?序列中?行??2P突?的位置，以?得?定的SARS-CoV-2刺突蛋白。他?的?文?疫苗??机?指明了一??在方向：???塞州坎布里奇市的Moderna公司、德?美因茨的BioNTech和??市的?瑞公司、新?西州新不?瑞克市的强生公司，以及?里?州盖瑟斯堡市的Novavax公司都是基于???定的刺突蛋白?制了各自的疫苗。

X射?晶??和冷???等技?的?步令??需要使用3D??信息的疫苗?成?了可能。

“作??域?的一?，?下是令人振?的?刻，”McLellan?，“?多公司都在招人。有公司?我推?我??域的人才，或是?我的??室是否有人能?助他???疫苗抗原。”

McLellan?，那些想要?出一番天地的人也????精通多??域的??知??有益。“我?建?不要?分?精。疫苗??需要????生物?、蛋白?化?、疫苗?、病毒?和免疫?均有一定的理解。??例子，如果?是病毒?或免疫?博士，不妨??一下??生物?和蛋白??的博士后。?需要接受各方面的??。”

???  ?持不懈   ???

2002年，病毒免疫?家Lisa Ng因一?禽?冠?病毒的?究?得了博士?位。博士??后，??入了新加坡基因??究所，?而?究乙肝，但?的?究方向??有改?太久。2003年3月，一?被???致?重急性呼吸系??合征（SARS）大流行的冠?病毒在中?大?、中?香港、越南、加拿大和新加坡蔓延??，造成社?恐慌和防疫隔?，最后?致774人死亡。

Ng??被?到一???，???SARS??可?的聚合??反?（PCR）??。????不?的高强度工作，??在??月?完成了?一任?。

Lisa Ng致力于推??一系列病毒感染的免疫??究，?SARS-CoV-2到寨?、登革?、埃博拉和基孔肯雅?。?源：Corporate Communications, A*STAR

由于Ng在冠?病毒?制机制和宿主免疫?答方面?有??知?，??然不?是?最后一次接到突如其?的??需求。??：“我是在?的??出?在了?的地方。”

2007年，Ng在新加坡免疫???（Singapore Immunology Network）成立了自己的?究小?。?和?的??致力于?免疫?角度深入理解??地?的地方性病毒感染，例如寨?、登革?、埃博拉和基孔肯雅?。同年4月，?被任命?新成立的A*STAR?染病??室的??人，????室旨在通???合作阻止新??染病?全球健康和??造成不可挽回的影?。

?2020年?始，Ng?整了??的?究方向，以便更好地理解和?抗SARS-CoV-2。例如，?已?在COVID-19康?患者的血液中?定出能?除SARS-CoV-2??防感染的特?性抗? ^[3] 。

?于那些打算?疫苗?究作?未???的人，Ng提醒他?要首先明?自己是否?正愿意投身于??事?。“只有??激情和?趣才能享受???程。去做??心喜?做的事，而不要一味地追逐?口。”

???，能?笑?挫折的?年?究人?，也能充分把握住每?机?。“如果我的文章被我最想?表的期刊拒收，我仍然?????，但最重要的是?持不懈，不要?易言?。?住，事情往往在?最不期待的?候出??机。”

???  ??其他?域的?点   ???

新冠疫情告?我?，?使疫苗成功通?了?床??，也只是“行百里者半九十”：?批的疫苗?需要??量?。

“疫苗需求量太大了，而且刻不容?，”英??菲?德大?的生物加工工程?Zoltan Kis?，“新冠疫情前，我???有??的?能?生???某未知疾病的疫苗。?于RNA疫苗一?的新技?，我?也缺乏相?的技??家和原材料供???提升?能。?使是??疫苗，除非停止生?其他挽救生命的疫苗，否?也?有?用?能。”

Zoltan Kis利用生物加工工程??具有成本效益的方法，在提高RNA疫苗?量的同??保其?量?一致性。?源：Timm Cleasby

?疫苗??床前?究、?床??一步步?渡到商?化生?，??能的需求也是逐??增的。面?不??大的生??模，生物加工工程?必???出具有成本效益的方法，?提高?量?最大限度地?少浪?，同??保?量和不同批次?的一致性。用于大?模生?的疫苗工?通常???室使用的制?方法无甚相似之?。

直到今年早些?候，Kis一直在?敦帝?理工?院的未?疫苗生??究中心（Future Vaccine Manufacturing Research Hub）工作，?究如何改善?展中?家的疫苗生?和分?。9月，他搬到了?菲?德?成立了一?小?，?注于?究如何通??合自?化物理?程??算机建模?生?基于RNA的疫苗。

在4月?表的一??究中 ^[4] ，Kis和他的同事?述了如何使用一?名?“?量源于??”（Quality by Design）的方法???此?疫苗。???念于90年代被提出，目前已被?洲?品管理局（EMA）和美?食品和?物?督管理局（FDA）用于???品??。?需要明??注?品最重要?性之?的?系，以及???些?性所需的??特征和生??程??。

Kis???可以?“?字?生”（digital twin）技??用于疫苗生?。?字?生是指?物理?程?建??模型，?里的?象是一批疫苗的制??程。

?需要收集pH?和?度等?量的?据，用以生成能?行???量控制的??模型。??方法已?被?用于其他更??的?程，但Kis???在疫苗生?上?大有可?。他?：“如果?有一???模型，?就能知道接下?的5到10分???生什?，?而在??出?前及?改正，避免?量?失。”

生物加工工程需要跨?科合作，也需要??界、??界、?管机?和非政府??之?的???作。Kis建??入行的人?多了解其他?科人士的?点。他?：“我?一定要??我??某?域的深入?究?整?大局之?的差距。”

在疫情中，病毒?家和免疫?家比生物加工工程?更容易上??。但Kis?此不以?意，他更享受工作中遇到的挑?和机遇。“?RNA平台????控、高?建模和自?化相?合，可能?改?我?制造疫苗的方式，”他?，“?有?大的?新空?和有趣的??需要解?。如果能?快速高效地生?各?疾病的疫苗，?一?果也同?令人??。”

???  商??技?相?合   ???

通?疫苗????抗疾病是一?至?重要的工作。然而，如果不能安全、及?、可?地?疫苗分??需要的人，??工作的意?就不大了。

COVID-19向??疫苗供??正常??的人?提出了一系列??的??。“?面?的是一群新的??者，且他?需要在?短的????理?大的?量。”美?跨?科技集?IBM的全球?行合?人Jonathan Wright?。Wright曾在包括埃克森美孚、埃森哲和安永等跨?企??事供??管理工作。

Jonathan Wright和他的同事??了一?分?系?，使制造商、分?商、供?商和客?能?共享疫苗批次的信息。?源：IBM

正?的?量需要在正?的???送?正?的人群；疫苗必?保持在适?的?度；原材料短缺的????力避免；使用者需要知道所供??品的?假。“信任和??的??在包袋和???域的供??中相?重要，”他?，“而??向人?和他?孩子的手臂注射某??物?，他???得非常??。”

?正是Wright和他在IBM的同事在??疫苗分?系??使用“???技?”的原因之一。在他?的疫苗可?性??（Vaccine Accountability Network）平台中，疫苗批次的?据被收集?添加到分布式?本中，??着供????的延伸不?更新?据。

生?日期和存??度等?量?据包或者???，在制造商、分?商、供?商和客?之?共享。添加新信息???建新??，?些新??包含先前??的?据，?而形成一??。????保了??无法被追溯更改，因此提升了人???据安全性和??性的信心。人工智能（AI）?被用于??供??中?的任何早期迹象，根据需求合理安排??和管理?存。

??疫苗和其他供??的公司需要???、人工智能、先?自?化和物??等技?方面的?家。在物??的未?愿景中，??面包机到???等日常物件都可以在?收集和共享?据信息。“大型企?面?的最大挑?之一是???的往往不?技?，而?技?的往往也不???，”Wright?，“我希望?我工作的人能?融??通，因?只有?更多人成?跨界?家，我?才能推??新。”

???  ?非科?家?通   ???

位于休斯??勒??院的德克?斯州?童?院疫苗??中心副主任Maria Elena Bottazzi??，有些?候，老的方法才是最好的方法。?管迅速推出的一些新冠疫苗用的都是前沿的病毒??和信使RNA技?，但?些疫苗无法生?出所有人需要的?量。

“我?的?需要?新，”Bottazzi?，“但新型疫苗技?在高收入?家之外，??模化分配?差得??。?便我?明天就放?知???，?有的生??施也不足以制造出?十??疫苗??足全世界的需求。”

Maria Elena Bottazzi??的新冠疫苗正在印度?行Ⅲ期?床??。?源：Baylor College of Medicine

2011年，Bottazzi和?的同事正在攻?SARS疫苗，他?采用了自80年代以?一直在使用的重?蛋白技?。他?的酵母表?候?物基于SARS-CoV刺突蛋白的受??合??域，具有??定性，可以?松量?，成?了中低收入?家的理想?? ^[5] 。

2020年初，?小?在其早期?究成果的基?上??了一?新冠疫苗技? ^[6] ，?一名?Corbevax的疫苗正在印度?展Ⅲ期?床????印度每天有超?1万例新增病例和?百例死亡病例，印度政府已???了3??Corbevax疫苗。Bottazzi?，Corbevax的??成本?不到2美元，而BioNTech-?瑞和Moderna疫苗的??成本分?在23美元和30美元左右。

Bottazzi在意大利出生，但在洪都拉斯?大，?在洪都拉斯???疾病造成的??深有??，尤其是??村人口的??。??在?口中的“警?”??了?早年修?微生物?和免疫?的?定。除了???究外，Bottazzi???了商?管理。如今，?在德克?斯?童?院中心????南美??病、??病和血吸?病的疫苗??工作。

?于一心想在疫苗科??域做出点成?的人??，Bottazzi建?他????非科?家打交道。“我?一直被灌?如何撰??目申?和?文，但我?必????室的束?中??出?，少用??的??，????助者、?策者、??界和公?有效互?。”

根据印度的?道，Corbevax可能?在今年年底前正式推出，Bottazzi?此???又??。“?是一?奇妙的感?，”??，“也是一??大的?力，因?我??成功越近，就越渴望??做出??。”

Nic Fleming是英?布里斯托?的一名科?撰稿人。

?考文?：

1. Wrapp, D.  et al. Science  367 , 1260?1263 (2020).

2. Pallesen, J.  et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA  114 , E7348?E7357 (2017).

3. Chia, W. N.  et al. Lancet Microbe  2 , e240?e249 (2021).

4. van de Berg, D.  et al. NPJ Vaccines  6 , 65 (2021).

5. Chen, W.-H.  et al. Hum. Vaccines Immunother.  10 , 648?658 (2013).

6. Chen, W.-H.  et al. Vaccine  38 , 7533?7541 (2020).

原文以How to work in vaccine science????布在2021年11月11日出版的《自然》增刊“??指南?疫苗”上。

ⓒ nature
Nature | doi:10.1038/d41586-021-03056-7