为什么每年都要打流感疫苗,新冠病毒的加强针也一直没停过?因为传统疫苗总是在病毒变异之后才追着打补丁。但如果有一款疫苗能从源头堵住变异,让冠状病毒家族无论怎么突变都逃不掉,会带来多大改变?剑桥大学的研究团队刚刚完成了一项标志性试验:他们把全球第一款完全由人工智能设计的疫苗注射进了人体。结果已经发表在《感染杂志》上,这也是人类首次对AI构思的疫苗进行人体测试。

这项研究的主角是一种瞄准冠状病毒家族的全新疫苗。更准确地说,它针对的是“Sarbecovirus”亚属——这个家族里包括了惹出大乱子的SARS病毒、造成全球大流行的新冠病毒,以及多种还在蝙蝠等动物宿主身上潜伏的冠状病毒。研究团队的思路不是去抓某个病毒株的特定形状,而是让机器学习模型把已知数千种相关病毒的遗传数据全部吞下去,找出无论病毒怎么演化都几乎不变的那一小段结构。这些保守区域就像病毒的“阿喀琉斯之踵”。如果免疫系统能盯住它们,理论上就能同时防住已知病毒和尚未出现的未知变种,甚至包括可能从动物跳到人类身上的未来威胁。

打开网易新闻 查看精彩图片

研究合著者、剑桥大学研究员乔纳森·希尼在接受BBC新闻采访时,把这次尝试定义为思维方式的彻底转身:“这是关于制造疫苗来保护我们,不仅仅是免受今天的病毒侵害,而且要保护我们免受可能导致下一次暴发或下一次疾病的病毒侵害。”他用“根本性的转变”来形容这种为下一次大流行未雨绸缪的准备工作。传统疫苗的开发逻辑是“看到什么打什么”,病毒跑一步,疫苗追一步。这也是为什么每到流感季就要重新注射疫苗,为什么新冠病毒出现新的变异分支后,我们仍需要不断接种加强针。医生和公共卫生系统一直处在被动应战的局面。

这次AI辅助设计疫苗的起点,是把防线提前到病毒还没有来得及突变的时候。根据相关专家在《对话》杂志上的分析,机器学习模型能够近乎完整地扫描世界各地采集的成千上万种相关病毒的遗传信息,并预测出病毒的哪些部分在演化过程中最可能保持不变。如果一款疫苗将火力集中在这些不易改变的病毒组分上,它就不再只是针对某一种流行毒株的定制武器,而更像一张覆盖整个病毒家族的防护网。剑桥团队正是沿着这个原理操作:他们让人工智能分析Sarbecovirus亚属的病毒序列,从中标记出那些高度保守的抗原目标。随后,研究人员通过仔细的体内实验进一步筛选,最终组合出了一个“超级抗原”,作为这款疫苗的核心活性成分。

从设计思路到完成了人体首针注射,这项研究走到了一个关键节点。试验招募了39名受试者,规模不算大,但足以初步回答两个核心问题:疫苗打进人体是否安全,以及它能不能唤起免疫系统产生针对冠状病毒的抗体。根据研究团队在论文中的报告,所有四个剂量组均表现出良好的耐受性,没有引起需要特别警惕的安全信号。在免疫应答方面,这款AI设计的疫苗成功激活了受试者的免疫系统,使其产生能够对抗病毒的抗体。不过研究者也用“温和”来描述这次激起的免疫反应强度,并且保护力能持续多久目前还不清楚。这些结果显示出积极方向的信号,但距离盖棺定论还需要更大规模、更长期的临床试验来验证。

即便试验还处在早期,这款疫苗展现出的另一个特性依旧令人兴奋:它是一款DNA疫苗,而不是人们如今更熟悉的mRNA疫苗。这一差别意味着它不需要通过针头注射即可完成接种,同时也更加稳定,在存储和运输过程中不需要像mRNA疫苗那样依赖严苛的超低温冷链。对那些冷链基础设施薄弱地区的防疫工作来说,这无疑是一个更现实的技术路线。在全球范围内快速部署疫苗时,减少对针头和低温条件的依赖,本身就是将技术优势转化为公共健康覆盖能力的重要一步。

回过头来看,这次人体试验的真正价值,或许并不只是证明了某一种冠状病毒疫苗候选物的初步安全性。它更像是在验证一条此前只存在于学术推演中的技术通路:让算法阅读海量的病毒家族遗传信息,精准定位不变的结构,并以此为靶点设计出“广谱防御型”疫苗。如果这条路最终跑通,那么未来应对流感、艾滋病,或者其它善于通过快速变异躲过免疫系统的病原体时,科学界就多了一套主动设计基础免疫屏障的工具。届时,在病毒还没出现之前就已经准备好疫苗,将从科幻感十足的概念变成公共健康的常规防线。

当然,一切还要回到实打实的数据和后续验证上来。39人的样本量无法代表整个人群的免疫反应全貌,温和的抗体应答能否在优化后提升,保护效果能持续数月还是数年,这些暂时都没有答案。但至少,世界上已经有一群志愿者身体力行地证明了一件事:AI没有停留在猜测阶段,它已经开始将算法推演的结果直接注射进人类的上臂三角肌。这个动作本身,可能比这次试验公布的数字更有里程碑意义。