2025年3月5日 星期三

終止病毒浩劫的卡里科






疫情肆虐的時期,mRNA疫苗的橫空出世可說是拯救了無數生命。對於許多人來說,這種技術或許有些陌生,但它在抗擊病毒的戰鬥中成為了關鍵武器。簡單來說,mRNA疫苗就像一位「免疫教練」,把病毒的一小部分資訊傳遞給我們的免疫系統,教會它如何識別和對抗病毒。這樣一來,當真正的病毒來襲時,我們的身體早已做好準備,可以迅速迎戰,打出一場漂亮的防禦戰!

我自己也是這項技術的受惠者,在打了兩劑AZ疫苗後,又打了三劑莫德納的mRNA疫苗。打完之後,手臂有點痠,像是剛去健身房鍛鍊完一樣,但這點小痠痛和病毒的威脅相比,根本不值一提!真正讓我感到安心的是,這兩劑疫苗帶來的實在保護力,讓我在這場疫情中少了許多擔憂。

更有趣的是,mRNA技術的突破,對於許多生命科學家來說,曾經幾乎是不可想像的。mRNA一度被認為太過脆弱,難以在人體內穩定存在,更別提用作疫苗了。然而,科學家們不懈努力,終於找到了一種方法,讓mRNA能夠成功進入細胞,並且有效地激發免疫反應。這不僅顛覆了過去的觀念,也成為了人類抗疫史上的一大里程碑。

如今,mRNA技術不僅幫助我們對抗COVID-19,還為未來其他疾病的預防開啟了無限可能。從無法想像到廣泛應用,mRNA疫苗的成功讓我們親眼見證了科學的力量和奇蹟。我打完三劑莫德納疫苗後,不僅感受到身體的保護,更深刻體會到生命科學的潛力。如果沒有卡塔琳.卡里科(Katalin Karikó)的畢生努力,這場驚人的科學突破或許永遠不會發生,她的工作為開發輝瑞-BioNTech和Moderna的COVID-19 mRNA疫苗奠定了基礎。。

卡里科,這位因mRNA技術貢獻而榮獲2023年諾貝爾生理學或醫學獎的科學家,她的故事不僅是科學上的奇蹟,更是一段充滿堅韌與毅力的旅程。在她獲獎的同一週,她的回憶錄《終止病毒浩劫的女力英雄:極權迫害的勞工之女,到拯救數億人的醫學教母,卡塔琳.卡里科的掙扎與榮耀》Breaking Through: My Life in Science)出版,迅速引起了讀者的關注。這本書不僅揭示了她如何從一個小鎮女孩成為改變世界的頂尖科學家,還生動呈現了她生命中的起伏、挑戰與無數次的突破。

我第一次了解卡里科的故事,是在古格里.祖克曼(Gregory Zuckerman)的《疫苗商戰:新冠危機下AZ、BNT、輝瑞、莫德納、嬌生、Novavax的生死競賽》A Shot to Save the World: The Inside Story of the Life-or-Death Race for a COVID-19 Vaccine)中讀到的,書中詳細描述了COVID-19疫苗的研發競賽(請參見〈疫苗商戰的生死競賽〉)。卡里科的經歷令人震撼,因為她的科學旅程實在是太傳奇了!

《終止病毒浩劫的女力英雄》以振奮人心的語氣,帶領我們走進卡里科從匈牙利小鄉村到成為世界頂尖科學家的非凡旅程。書中記錄了她在自然環境中度過的童年、在科學界的艱辛與成功,以及她在家庭和科學事業之間的平衡。這是一個充滿感動和啟發的故事。

卡里科的科學之路不僅是技術上的突破,更是一場充滿挑戰的堅韌之旅。她曾經面臨被驅逐、在賓州大學遭遇解僱的窘境,但最終她克服了所有困難,成為世界頂尖的科學家。這正是她的回憶錄所深刻傳達的精神──在面對困境時,不放棄、不妥協,最終迎來屬於自己的榮耀。












卡里科出生在一個飽受戰爭摧殘、由極權主義共產政權掌控的國家,生活中充滿了政治不穩定和物資匱乏。她從小就過著艱苦的日子,住在一個只有一萬人的小農村小新薩拉什(Kisújszállás),家裡沒有自來水和現代化設備,唯一的取暖工具是一個小爐子。她的父親是二戰老兵兼屠夫,經常在當局的監視下秘密進行屠宰工作。




卡里科的父母從未有機會接受大學教育,更不用說學習科學。父親因為試圖幫助社區應對突發災難而被政府迫害,失去了工作。儘管如此,家人之間的感情依然深厚,在艱難環境中互相扶持。而且,國家雖然壓抑,但鼓勵教育,這讓卡里科在學業上逐漸嶄露頭角。

正是在這樣的環境中,卡里科對生物學的興趣逐漸萌芽。她從小就與大自然為伴,經常在祖母的花園和池塘裡採摘各種植物,對動植物充滿好奇。她的高中生物老師艾伯特.托斯(Albert Toth)對她影響深遠,介紹了匈牙利著名生物化學家阿爾伯特.聖捷爾吉(Albert Szent-Györgyi)的研究,這位科學家因發現維生素C而榮獲1937年諾貝爾獎。此外,托斯還推薦了內分泌學家漢斯.塞利(Hans Selye)的《生命的壓力》(The Stress of Life),這本書成為卡里科在面對壓力時的重要支持。

匈牙利的教育制度為工人階級的孩子提供了難得的機會。卡里科憑藉自己的努力,進入了競爭激烈的大學生物學課程。除了學習,她還在田地裡幫家人忙,這種繁重的勞動不僅鍛煉了她的體力,更塑造了她的毅力。這讓她在學業上能夠全心投入,享受挑戰與新知識帶來的成就感。

在塞格德大學(Szegedi Tudományegyetem)主修生物學期間,卡里科依舊一絲不苟地學習。當其他阿宅同學享受校外活動或旅遊時,她總是待在實驗室裡,潛心研究,絲毫不放鬆。雖然她面臨著語言和化學實驗的挑戰,但她的努力與解決問題的能力讓她脫穎而出。




當家裡終於買了一台黑白電視時,卡里科最喜愛的節目是《神探哥倫坡》(Columbo)。這位看似笨拙的偵探總能靠一句「還有一件事」破解謎團。這個角色深深吸引了她,也成為她在科學探索中的精神指引──即使問題看似解決,也總有「還有一件事」值得深究。正是這種堅持讓她不斷進步,最終獲得了生物學博士學位,踏上了改變世界的科學之路。

22歲時,卡里科愛上了比自己小五歲的見習機械師貝拉.弗蘭奇亞(Béla Francia),兩人不顧年齡差異,決定共度一生。1982年,他們迎來了女兒蘇珊(Susan Francia ),這個小家庭充滿了愛與希望。卡里科的博士後生涯也在匈牙利生物研究中心(Biological Research Center,BRC)起步,當時該中心由匈牙利製藥公司雷納爾藥廠(Reanal)支持。然而,當經費來源突然撤回,BRC不得不讓她離開。這一打擊並沒有讓卡里科放棄,她決定追隨自己的夢想,前往美國開啟新的科學旅程。

兩年後,這一家三口帶著他們所有的積蓄──僅僅900英鎊,藏在女兒蘇珊的泰迪熊裡,以躲避匈牙利政府當局的追查,離開了匈牙利,踏上了新的冒險。他們的美國之旅充滿挑戰,但也充滿了希望。卡里科幽默而真誠地講述了這段旅程,並分享了她的女兒如何從掙扎的大學生變成了美國奧運金牌划船選手,這無疑是一個充滿勝利與感動的家庭故事,體現了她對家庭的深厚愛意。



儘管科學界往往過於重視研究經費和論文數量,卡里科的故事提醒我們,真正的科學突破需要的是勇氣、熱情和不懈的努力。她先後在美國東岸賓夕法尼亞州費城的天普大學(Temple University)和賓州大學(University of Pennsylvania)工作。在天普大學,卡里科進入了生化學家羅伯.蘇哈多尼克(Robert J. Suhadolnik)的實驗室,並結識了不少志同道合的科學家。當卡里科打算轉到約翰霍普金斯大學的實驗室時,蘇哈多尼克卻百般阻撓,甚至取消了她的研究機會,刪除了她在論文中的掛名,並以威脅她的簽證為手段。儘管如此,卡里科依然沒有放棄,最終在美國找到新的研究機會,並順利加入了賓州大學。






在賓州大學,卡里科對mRNA的濃厚興趣逐漸燃起。這種分子負責將DNA的指令轉化為蛋白質,而蛋白質正是生命的基石。雖然當時大多數人認為mRNA的研究過於脆弱,幾乎不可能取得成功,卡里科卻始終堅信它的潛力。許多同事對她的熱情不以為然,甚至戲稱她為「瘋狂的mRNA女士」,但卡里科並未因此放棄,反而更加堅定地探索這一領域。

賓州大學的多年裡,卡里科面臨著極大的挑戰。她多次申請研究經費,但經常被拒,因為許多資助機構認為她的mRNA研究不具備實際應用的潛力。此外,由於無法吸引到足夠的研究經費,她的工作受到了學術機構內部的壓力和批評。在美國的科研體系中,研究經費對於科學家的職業發展至關重要,這決定了他們是否能保持實驗室運作並在學術界立足。由於她的研究未能獲得足夠的經費支持,她的職位也始終是非終身教職,這意味著她面臨著不穩定的工作環境和職業前景。

2000年,卡里科經歷了一次重大打擊,她被賓州大學降職,理由是她沒有成功吸引到足夠的外部經費來支持她的研究。這次降職不僅意味著她的職位不穩定,還伴隨著減薪,讓她的生活和工作更加艱難。這對於她來說是一個極大的挫敗感,尤其是因為她深信自己的mRNA研究具有變革潛力,但卻無法獲得應有的支持和認可。她在賓州大學的工作環境也並不友好。她回憶起自己在實驗室中的孤立感和所遭受的打壓,描述了她與上級的緊張關係以及工作中遇到的多重阻礙。

命運的轉折點來自一次偶然的相遇。在一次等待影印機的過程中,卡里科認識了免疫學家德魯.魏斯曼(Drew Weissman),兩人一拍即合,開始共同合作開發mRNA疫苗。經過無數次的失敗與試驗,他們終於找到了mRNA引發炎症的原因,並成功解決了這個問題。這一突破性研究最終成為全球開發COVID-19疫苗的基礎,挽救了數百萬人的生命。

mRNA 可被用作合成特定蛋白質的模板,因此,早期的研究者認為它具有巨大的潛力,可以用來治療疾病,甚至用於疫苗接種。然而,mRNA 有一個重大問題:它非常不穩定,容易在體內引發強烈的免疫反應,這使得科學家們難以將其轉化為一種安全有效的治療方法。

卡里科和魏斯曼的關鍵突破發生在2005年。他們發現,如果對mRNA分子中的某些鹼基進行化學修飾,特別是對尿苷等鹼基進行修飾,這種修飾可以極大減少mRNA引發的免疫反應。這一發現徹底改變了人們對mRNA的認識。這種修飾技術使得mRNA能夠在人體中不引起強烈的免疫反應,同時仍然可以指導細胞生成正確的蛋白質。

具體來說,這一技術解決了mRNA技術面臨的兩大挑戰:一是減少免疫反應,未經修飾的mRNA分子會被人體免疫系統視為外來物質,導致強烈的免疫反應。通過修飾 mRNA 分子中的某些鹼基,這些問題得以解決,這使得mRNA可以更安全地在人體內使用;另一是提高穩定性,mRNA分子在體內很容易被降解,因此其穩定性有限。修飾後的mRNA更穩定,從而可以在體內存留更長時間,允許它指導細胞生成所需的蛋白質。

這項發現使得mRNA成為一種可行的技術,可以用於疫苗和治療。這是mRNA技術應用於臨床的一個關鍵轉折點。隨著這一突破,卡里科和魏斯曼發表了一系列關於mRNA修飾技術的研究論文,這些研究為mRNA疫苗的開發打下了基礎。

然而,2013年5月的一天,卡里科回到賓州大學的實驗室,卻發現自己的物品全都被丟到了走廊上──活頁夾、海報、試管盒散落一地,正被實驗室助理塞進垃圾桶。這一刻,她才意識到自己竟被無聲無息地解雇了。原因很簡單,她沒有為實驗室帶來足夠的經費支持,研究結果也未能在頂級期刊上發表,於是她成了無人問津的「負擔」。當時的她已經五十多歲,面對如此不公平的對待,她心裡只有一句話:「這個實驗室有一天會變成博物館!」這句話當時或許顯得有些戲劇化,但最終成為了預言。

卡里科的堅持終於得到了回報。德國BioNTech公司看中了她的才能,邀請她加入,擔任高級副總裁,專注於mRNA藥物的開發。這也為她的科學生涯開啟了嶄新的一頁。隨著新冠病毒在全球蔓延,BioNTech和卡里科意識到,mRNA技術正是對抗這場疫情的關鍵。他們迅速與輝瑞合作,成功研製出一款新冠疫苗,這一突破性成果改變了全球數百萬人的命運,還徹底改變了人類對抗疾病的方式。

如今,卡里科不僅因其傑出的科研成就而聞名,更因她的堅韌與勇氣贏得無數人的敬佩。與魏斯曼共同獲得2023年諾貝爾生理學或醫學獎的榮耀,雖然沒能被記錄在她的《終止病毒浩劫的女力英雄》中,但她的科學之路早已深深刻在人們心中。那句曾被嘲笑的預言──她的舊實驗室有一天會成為紀念科學突破的博物館,或許終將成真。

《終止病毒浩劫的女力英雄》中最讓人感動的一刻,莫過於卡里科回到賓州大學,接受美國首批新冠疫苗注射時的情景。站在人群中的她,作為疫苗關鍵技術的發明者之一,受到了熱烈的掌聲與歡呼。

《終止病毒浩劫的女力英雄》不僅僅講述了卡里科的科學旅程,它還展現了她如何在逆境中堅持,最終憑藉夢想改變世界。書中的科學內容以簡明易懂的方式呈現,同時蘊含著卡里科對家人和大自然的深厚感恩之情。無論讀者來自何種背景,都能從她的故事中汲取靈感,為她的堅韌和信念所打動。 作為職業母親,卡里科也談到了她的育兒經歷。她強調托兒服務對於職業女性的重要性,並感謝匈牙利提供了質優價廉的托兒服務,使她能夠兼顧家庭與職業。然而在美國,許多家庭無法負擔類似的服務,這讓她特別感激丈夫的支持,因為他承擔了大部分育兒的責任。

卡里科的故事不僅僅是一段科學探索的旅程,更是一個不屈不撓、堅持夢想的見證。面對學術界的冷遇和經費短缺,她從未動搖對科學的熱愛,尤其是對mRNA研究的執著。她的故事告訴我們,科學的重大突破往往源自不懈的追求和堅定的信念。《終止病毒浩劫的女力英雄》既是對卡里科科學精神的頌揚,也是她對人生經歷的深刻反思。每一章都充滿了啟發,讓我們看到科學不僅僅是資料和實驗,而是無數次失敗與重來的勇氣。這本書不僅展示了她的成功,更讓我們了解她如何在困境中不屈不撓,最終實現了自己的科學夢想,並改變了世界。

卡里科是真正的科學家,她追求的從來不是名譽或獎項,而是對世界的探索和對人類知識的貢獻。即便在她的生命結束後,她的工作仍將繼續改變世界。雖然她在全球大流行期間迎來了職業生涯的巔峰,但《終止病毒浩劫的女力英雄》更多地展示了她在默默無聞時的堅持,那些為了純粹科學理想而努力的日子,恰恰是她成就輝煌的基石。

從塞格德生物研究中心的早期工作,到她在國際科學界的驚人突破,卡里科的故事就像一部現代版的童話,講述著一位科學家如何憑藉熱忱和毅力改變了世界。書中那些關鍵時刻,無論是她與女兒的溫馨互動,還是她在mRNA研究中的創新成果,都讓《終止病毒浩劫的女力英雄》充滿了溫暖與啟迪,成為激勵人心的傳奇。


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】


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