20 世纪上半叶,每到夏天,美国的父母都活在恐惧里。
一种叫脊髓灰质炎(小儿麻痹症,polio)的病毒会在游泳池、操场间悄悄传播,让原本健康活泼的孩子在几天内瘫痪。有的终身坐轮椅,有的只能靠"铁肺"——一个把人封进去、靠气压变化帮他呼吸的金属罐——苟活。连美国总统罗斯福都是它的受害者。
恐惧不是想象出来的。1952 年是美国疫情最严重的一年:全国报告 57,628 例,其中 21,269 例留下永久性瘫痪,3,145 人死亡,患者大多是儿童。
直到 2024 年,世界上最后一位"铁肺人"保罗·亚历山大(Paul Alexander)才在铁肺里度过 70 多年后去世——他是那个时代留下的一座活体纪念碑。
这个对手到底是什么
脊髓灰质炎病毒是一种肠道病毒,主要经粪-口途径传播——被污染的水、食物和手,都是它的通道。
感染后绝大多数人毫无症状,或只有轻微发热,不知不觉中就把病毒传给了别人。WHO 估计,大约每 200 个感染者中只有 1 个发展为不可逆的瘫痪。
但一旦病毒侵入神经系统、破坏脊髓前角的运动神经元,肌肉就会在几天内失去控制。最凶险的情况是呼吸肌受累——瘫痪患者中的死亡,大多来自无法呼吸。
铁肺就是为此发明的:人躺进密封的金属罐,只露出头,机器代替胸廓做功。在 1950 年代疫情高峰的美国,有些医院的病房里铁肺一字排开,像一条沉默的生产线。
罗斯福 1921 年 39 岁时患病,从此双腿瘫痪。
他后来创立了"全国小儿麻痹基金会",也就是资助疫苗研发的 March of Dimes(一角钱进行曲基金会)的前身——一场由患者本人发起的、向这种疾病复仇的公共卫生动员。
破除误解:萨尔克"消灭了"小儿麻痹?不全对
公众常把"战胜脊髓灰质炎"全部归功于萨尔克一人、一种疫苗。这需要三点澄清。
第一,萨尔克的疫苗不是唯一的,甚至最终不是用得最广的那个。
萨尔克研制的是灭活疫苗(IPV)——把病毒杀死后注射,激发immune-system(免疫系统)产生抗体。
几年后,Albert Sabin 研制出口服减毒活疫苗(OPV):用减弱但仍存活的病毒,做成糖丸口服,更便宜、更易在大规模运动中推广,成为全球根除行动的主力。
两种疫苗、两条路线,各有长短,是后来根除战役的两条腿。
第二,根除是一项跨越数十年的全球公共卫生工程,而非某次发布会就大功告成。
1988 年世界卫生大会启动全球根除行动时,每年仍有约 35 万儿童因脊灰瘫痪,波及 125 个国家。
此后病例数下降超过 99%。但直到今天,野生病毒仍未被彻底根除——2024 年,它仅在阿富汗和巴基斯坦两国残存,合计病例不足百例。这场战役还差最后一公里。
第三,萨尔克的成功站在前人肩上。
1948 年,John Enders、Thomas Weller 与 Frederick Robbins 首次在人体外组织里大量培养出脊灰病毒,三人因此获 1954 年诺贝尔奖。
没有这一步,规模化生产任何脊灰疫苗都无从谈起。本文为科普,不替代专业医疗意见。
他是谁:从流感疫苗走来的年轻人
萨尔克 1914 年出生于纽约一个俄裔犹太移民家庭,是家里第一个大学生,1939 年从纽约大学医学院毕业。
在密歇根大学,他跟随 Thomas Francis Jr. 为美军研制灭活流感疫苗。
正是这段经历让他坚信:被杀死的病毒一样能训练免疫系统。
当时主流病毒学界认为,只有"活"的减毒病毒才能产生持久免疫。萨尔克却反其道而行:用甲醛处理病毒,精确控制时间,让病毒失去复制能力,又恰好保留能被免疫系统识别的外形。
这个分寸极难拿捏——杀死得太狠,疫苗失效;杀得不够,病毒残留致病。
它就是整个技术的关键,也为后来的 Cutter 事件埋下了伏笔。
1947 年,他迁居匹兹堡大学建立自己的病毒实验室,接受小儿麻痹基金会资助,正式向脊灰宣战。他的团队先用几年时间摸清脊灰病毒的三个血清型、建立猴肾细胞培养与灭活工艺,再一点点把实验室配方变成可规模生产的产品。
他做了什么:史上规模空前的疫苗试验
萨尔克先小步验证。1952 年起,他在康复儿童身上测试疫苗能否安全地提升抗体,随后给自己、妻子和三个儿子接种。
确认安全后,才走向大规模试验。
1954 年,在 March of Dimes 的支持下,美国开展了一场史无前例的田野试验:约 180 万名 6–9 岁儿童参与,覆盖 44 个州及加拿大、芬兰。
其中约 44 万人注射了真疫苗,约 21 万人注射安慰剂,另有约 118 万人作为不接受注射的观察对照。谁也不知道自己打的是哪种——双盲、安慰剂对照。
这些孩子被称为"Polio Pioneers"(脊灰先锋)。
这是医学史上规模最大的临床试验之一,本身就是evidence-based-medicine(循证医学)方法的里程碑。
一种干预有没有效,不由权威说了算,而由数据说了算——这个今天看来理所当然的原则,正是靠这样一场场试验立起来的。
1955 年 4 月 12 日——恰好是罗斯福去世十周年——萨尔克的老师 Francis 在密歇根大学 Rackham 礼堂宣布结果:疫苗对预防麻痹型脊灰的有效率达 80–90%,且安全。
消息传开,教堂敲钟、汽车鸣笛、陌生人在街头相拥而泣。疫苗在几天内获批。
同年 8 月,艾森豪威尔总统签署《脊髓灰质炎疫苗接种援助法案》,由联邦政府出资为儿童接种买单——一种疫苗从试验成功到成为国家免疫规划,只用了几个月。
惨痛的插曲:Cutter 事件
胜利仅仅几周后,灾难降临。
加州 Cutter 实验室生产的部分批次疫苗灭活不彻底,残留了活病毒。接种这些批次的儿童及其密切接触者中,约 4 万人出现顿挫型感染,约 200 例瘫痪,10 例死亡。
调查表明问题不在萨尔克的设计,而在生产环节没有严格执行灭活工艺。
事件直接推动了美国对生物制品监管的强化——更严格的批签发检验、由流行病学家组成的全国疫苗监测体系由此建立。
它给后来者留下一条铁律:疫苗的安全不仅取决于科学原理,更取决于每一支针剂的生产质量。
为什么重要:把发明交给全人类
萨尔克留给世界的,不只是一种疫苗,还有一种姿态。
在 1955 年与记者 Edward R. Murrow 的电视访谈中,被问到"这疫苗的专利属于谁",萨尔克答道:"属于人民,我会说。这里没有专利。你能给太阳申请专利吗?"
这句"你能给太阳申请专利吗"成了科学无私精神的象征。
需要诚实补充的是:基金会的律师此前已评估过,认为该疫苗因建立在他人既有成果之上、缺乏专利法要求的"新颖性",本就难以获得专利。
所以这句名言的精神是真挚的,但现实中并非"放弃了一项唾手可得的专利"那么简单——历史值得被完整地讲述。
无论如何,萨尔克终生未从疫苗中牟取个人专利收益。
1960 年,圣地亚哥市赠予他一片俯瞰太平洋的土地,他与建筑师 Louis Kahn 合作,1963 年建成 Salk 生物研究所——他给建筑师的要求是"造一座配得上毕加索来访的建筑"。DNA 双螺旋发现者之一 Francis Crick 是它的首批研究员之一。
晚年,他把精力投向了当时刚刚出现的艾滋病疫苗研究。
1995 年 6 月,他在拉霍亚去世,享年 80 岁。
他与 edward-jenner(琴纳)、tu-youyou(屠呦呦)、banting-and-best(班廷与贝斯特)一样,体现了一种把救命发现交给全人类、而非据为私产的科学伦理。
这种伦理,后来有个专门的名字:科学的人道主义。
疫苗之后:根除之路怎么走
萨尔克疫苗上市后,美国病例数断崖式下跌:从 1952 年的近 5.8 万例,到 1960 年代初已降至每年千余例。
1961–1962 年,Sabin 的口服疫苗获批——它此前已在苏联由 Mikhail Chumakov 主持的上千万人规模试验中证明有效,成为冷战年代罕见的美苏科学合作成果。
此后糖丸成为全球接种运动的主力,美国本土最后一例野生脊灰出现在 1979 年。
但 OPV 有个罕见而真实的代价:减毒病毒在极少数情况下会恢复毒力,造成疫苗相关麻痹,或在接种率低的社区里演化出"疫苗衍生病毒"。
因此美国在 2000 年全面改回注射型 IPV,WHO 也在野生 2 型病毒宣告根除(2015 年)、3 型宣告根除(2019 年)后,逐步停用相应组分的口服疫苗。
终点线就在眼前,却始终差一步:阿富汗与巴基斯坦的部分地区,战乱、谣言与接种受阻让病毒得以残存。2024 年两国合计报告不足百例。
每一例都在提醒,根除工程的最后一厘米,往往拼的不是科学,而是社会。
萨尔克本人 1977 年获颁总统自由勋章。他一生没有停下追问:晚年著作里,他思考的已不只是疫苗,而是人类如何"与演化合作"、成为更明智的物种。
局限与争议
- 萨尔克与 Sabin 的瑜亮之争:两人路线之争、相互轻视,是 20 世纪医学史上著名的科学家恩怨。Sabin 公开贬低灭活路线,萨尔克则终身对 OPV 的安全风险耿耿于怀。学界对"谁的贡献更大"至今无统一定论,更稳妥的说法是二者互补。
- 公众英雄与学界冷遇:他被公众奉为英雄,却长期未获选入美国国家科学院,部分同行认为他更像出色的开发者而非原创理论家。这种"公众声望"与"学界评价"的落差耐人寻味。
- IPV vs OPV 的长期取舍:OPV 便宜易推广但存在极罕见的返祖风险,IPV 安全但需注射、成本更高,且在肠道局部免疫上弱于 OPV、阻断传播的能力有限。两者如何配合,至今仍是根除末期策略设计的核心难题。
- 1954 试验本身的争议:部分科学家当年就质疑其观察对照设计稀释了统计效力,也有人对"尚未完全摸清灭活稳定性就推向百万人"持保留意见——这些声音被证明并非杞人忧天,Cutter 事件正是警示。
跨域连接
- 临床试验:1954 年的弗朗西斯试验实际上同时跑了两种设计——部分地区做安慰剂对照双盲,部分地区应卫生官员要求改用"二年级接种、一三年级作观察对照"。两种设计给出的保护率明显不同,观察对照的估计偏高。原因很具体:自愿让孩子接种的家庭社会经济状况更好,而脊灰恰恰在卫生条件较好、感染被推迟到较大年龄的人群里更容易致瘫。机制普遍适用:把随机化换成自选择,混杂就会以可预测的方向进入结果,而不是随机地抵消掉。
- 反应动力学:甲醛灭活近似一级反应——每单位时间灭掉固定的比例,因此存活曲线永远趋近而不触及零。索尔克的方案留了大量安全余量,并要求先过滤除去病毒聚集体(团块内部的病毒被外层挡住,会偏离一级动力学,形成一条拖尾)。卡特实验室简化了过滤、又按外推曲线缩短了灭活时间。后果是约二十万人接种到含活病毒的批次,约四万人出现顿挫型脊灰,两百人留下不同程度的瘫痪,十人死亡。把"渐近趋零"当成"已经归零",是灭活工艺最典型的失效方式。
- 市场失灵与公共品:卡特事件后美国法院对疫苗厂商适用严格责任,赔偿风险与其微薄利润完全不成比例,厂商陆续退出。1986 年的《全国儿童疫苗伤害法》按剂征税建立无过错赔偿基金,才把供应稳住。机制清楚:疫苗的收益大部分是外部性(未接种者也因群体免疫受益),而损害是集中、可指认、可诉讼的。收益扩散而成本集中的产品,私人市场必然供给不足。
- 疫苗政策与犹豫:灭活苗与减毒口服苗的取舍是一道纯政策题。口服苗便宜、能诱导肠道免疫、还能经粪口途径给未接种的接触者带来被动保护;代价是每数百万剂会出现一例疫苗相关麻痹,减毒株还可能回复毒力形成疫苗衍生病毒。灭活苗没有这两个风险,却更贵且不阻断肠道排毒。机制是最优策略随流行率翻转:高流行时口服苗净收益占优,逼近根除时天平倒向灭活苗——2016 年全球同步更换口服苗配方正是这个逻辑的执行。
- 社会资本:一角钱进行曲成立于 1938 年,名字来自号召听众往白宫寄一角硬币的广播;脊灰研究与那场覆盖百余万儿童的试验,靠的是千万人的小额捐赠与数十万名志愿者的现场工作。把经费从政府拨款换成大众众筹,等于把公众变成项目的利益相关者,参与试验因此成了一种荣誉。代价同样具体:资源从此跟着能动员情感的疾病走——脊灰的病例数远少于同期其他儿童疾病,却拿到了最多的钱。
参考文献
- Oshinsky, D. M. Polio: An American Story, Oxford University Press, 2005.(普利策奖史学专著)
- Francis, T. et al. "An Evaluation of the 1954 Poliomyelitis Vaccine Trials." American Journal of Public Health, 45(5 Pt 2), 1955.(一手试验报告)
- Offit, P. A. "The Cutter Incident, 50 Years Later." New England Journal of Medicine, 352, 2005. DOI: 10.1056/NEJMp048180
- Meldrum, M. "'A Calculated Risk': The Salk Polio Vaccine Field Trials of 1954." BMJ, 317(7167): 1233–1236, 1998.
- WHO. Polio Eradication Strategy 2022–2026: Delivering on a Promise. Global Polio Eradication Initiative, World Health Organization, 2021.
延伸阅读
- Jacobs, C. Jonas Salk: A Life, Oxford University Press, 2015.(权威传记)
- Kluger, J. Splendid Solution: Jonas Salk and the Conquest of Polio, G. P. Putnam's Sons, 2004.