林翰佐／銘傳⼤學⽣物科技學系副教授，《科學月刊》總編輯

這個世界，有時日升日落運作如常，然而有時卻瞬息萬變，滄海桑田。回想在年初之際，大家恐怕難以料想，這個世界即將面臨重大的巨變。時至六月，全球 2019 冠狀病毒疾病（COVID-19）確診人數已超過 910 萬人，死亡人數也來到 47 萬人，全球計有超過 220 個國家∕地區受到影響。

流行病帶來的不只是疾病

COVID-19 這樣的流行性疾病，在本質上跟其他疾病有著很大的不同。若是癌症等疾病，發病的原因多半歸因為個人因素，多半也僅涉及個人與其家庭。但流行病則有相當大的不同，往往透過不明或不經意的接觸患病，而造成流行，影響的範圍也不只有關係親密的家人，甚至擴大至整體城鎮與國家。正因為新型流行性疾病的發生往往猝不及防，相關訊息呈現紛亂而不明確，使得大眾也忐忑不安，就會出現一些非理性行為。在人類的歷史當中，使用獻祭、獵巫的方式祈求神明寬慰，或者將患者以超乎必要非人道隔離的方式情況屢見不鮮。從歷史的層面上來看，疫病發生對人類社會所造成的衝擊，顯然並不只限於疾病本身，還衝擊著整個社會乃至於人跟人之間的互動與信任。

科學能解決疫病問題

流行病學（Epidemiology）是探討人類族群健康與疾病發生的學問。在 1854 年英國倫敦爆發的霍亂大流行中，斯諾（John Snow）醫師憑藉著觀察與調查能力，發現受到病原體汙染的水源，化解了危機，同時也破解了當時普遍認為霍亂能透過空氣傳染的迷思。他用行動成功的演示，透過科學方法可以對抗流行病，從此發展出了流行病學調查。

透過流行病學調查，蒐集資料進而形成策略圍堵疾病流行的例子很多，最著名的，便是人類讓天花在地球上完全消失。天花具有相當高的傳染性與致死率（整體死亡率約在 30％），在歷史當中，天花流行的紀錄不可勝數，南美洲古文明阿茲特克（Aztec）的覆亡、中國清朝初期康熙皇帝的登基，都跟天花些關聯。天花是病毒性疾病，由一種大型、具一條雙螺旋去氧核醣核酸基因組的病毒引起，其基因組則具備 18 萬 6 千個鹼基對，可以透過數種不同的策略干擾人體免疫系統的追蹤，是個相當難纏的傢伙。十八世紀末，英國醫生詹納（Edward Jenner）注意到當時鄉間流行的一個說法：「擠牛奶的女工多數都曾感染牛痘，只要得過牛痘，便不會再染上天花。」從而聯想到以牛痘接種預防天花，開啟了免疫學與疫苗學的先河。

而這個故事精采的還不僅如此，透過疫苗的普及，天花在先進國家逐漸地絕跡，臺灣也在 1955 年之後便沒有天花案例。1958 年，蘇聯衛生部副部長日丹諾夫（Viktor M. Zhdanov）在世界衛生大會（World Health Assembly, WHA）上呼籲全球展開撲滅天花行動， 該項提議於 1959 年通過。然而，通過後幾經資源匱乏的窘境，直到 1966 年，才開始由美國流行病學家韓德森（Donald Hen-derson）領導團隊，執行根除天花的行動。一年後，世界衛生組織增加資金援助額至每年 240 萬美元，並採用由捷克流行病學家拉斯卡（Karel Raška）提倡的新疾病監測機制，集中疫苗對天花流行區域進行施打，防堵病毒的傳染擴散。1980 年，世界衛生組織宣告天花已從地球上消失，這是人類第一次在對抗流行病的戰場上達到的全面勝利。

現今科學的進展，使得在面對疫情時有更多的工具可以使用。像是面對新興傳染病時，需要了解病毒的起源與傳播路徑，這時就可以將不同地區取得的檢體樣本進行核酸定序，了解不同檢體樣本中的病毒之間的從屬關係。在追獵病毒—找出新興傳染病的侵襲足跡一文中，就用了之前臺灣調查 SARS 傳染源的例子來做介紹。

冠狀病毒的前世今生

引發 COVID-19 的病原是一種冠狀病毒，透過疫情的喧染，儼然成為家喻戶曉，病毒界的一哥。然而，冠狀病毒其實一直在人們生活的周遭，早在 1940 年代，科學家便發現冠狀病毒是人類罹患感冒的元兇之一，不過這類感冒往往可以不藥而癒，並未受到相當的關注。冠狀病毒也是一些禽畜動物疾病的元兇，有時會造成農業上的損失，所以在某一定的程度上，獸醫相對來說也許更為熟悉。

即便沒有主角光環的加持，科學家仍舊投注研究心力，針對冠狀病毒的組成以及基因組序列進行相關的基礎研究。這些研究在當下未必受到社會大眾的關注，但時至今日卻成為重要的防疫知識。例如冠狀病毒具有脂質外套膜（envelope），所以使用肥皂清潔可以破壞其結構，讓病毒失去活性。在防疫政策的制訂上，基礎研究所得到的知識其實功不可沒。人們對冠狀病毒的了解其實並不只是結構，它入侵細胞的機制也大致清楚，這些知識在疫苗的設計、藥物的研發上均有重大的意義。如果有興趣，可以參閱當冠狀病毒遇上人類—從特性與歷史說起一文。

疫苗是疫情的救贖？

的確，從以往歷史的角度，疫苗一直是人類用來對抗流行性疾病最主要的武器。透過疫苗中來自病毒的蛋白質（所謂的免疫原），像是軍事演習般訓練自身的免疫系統，使免疫系統在遇到病毒入侵時，能更有效率地發動反擊。然而，疫苗開發需要考量相當多的層面，套句藥廠的廣告名句：「先研究不傷身體，再講求效果。」是的，不論疫苗的發展策略為何，安全性及保護力是至關重要的決定因素。

如果讀者對每年流感疫苗的新聞有所關注，就會了解有時候所注射的疫苗並非百分之百有效，這涉及疫苗設計的專業問題，也跟接種者自身的免疫系統狀態有關。安全性所牽扯到的問題也相當廣泛，除了免疫原製備的純度外，疫苗中添加的防腐劑等，也可能引發部分接種者意外性的反應，增加使用的風險。所以疫苗的研發需要經過一定程序的試驗，其中包括逐步放大規模的人體試驗，就研發時程上來說，人體試驗更為耗時且充滿不確定因素。這就是疫苗發展需要時間的主要原因之一，但面對新型冠狀病毒，仍有更多難題等待解決，在為什麼冠狀病毒疫苗難以研發？從病毒詭變特性與免疫機制談起一文有更詳細的介紹。

開發特效藥需要多久？

特效藥的開發是人類面對疫病的另外一個希望；但一個藥物的發展往往曠日費時，從原型藥（prototype）到上市大約需要 10～15 年，新藥的開發成功率也相當低，藥廠新藥開發案最終上市的比例大約 1/50。在疫情如此洶洶之際，期待特效藥的出現顯然有些緩不濟急。

老藥新用的作法聽起來有些病急亂投醫，但事實上，這些藥物的選用還是有其背後的研究基礎。現在醫療並不會像是江湖郎中一般，胡亂地讓患者「神農嘗百草」，基本上這些藥物至少通過細胞學實驗的驗證，具有相當的效果。但人體是一個十分複雜的結構，無法預測的狀況相當多，單純研究環境當中驗證有效的藥物，在臨床上往往會因肝臟代謝等因素而降低效果，或者因為具有強烈的肝、腎毒性而無法在臨床上使用。所以藥品的開發還是要遵照相關的規範，循序漸進地驗證，才不至於釀成大災難。更進一步關於現階段新冠病毒相關的藥物開發及學理基礎，可以參閱藥來救命—對抗冠狀病毒的藥物開發策略。

當新型流行病發生之時⋯⋯

如果說，疫病防治與新藥開發，都是一線醫療人員及科學家所做的事情，一般大眾又能做些什麼？如同前面所說，疫病流行的關鍵其實是人。人在疫病當中的作為，足以左右整個疫情控制的成敗，所以每個人皆應有正確的態度。疫病發生之際往往是人們感到絕望之時，面對資訊上的不確定及等待，也會讓人在心理上感受到龐大的壓力。真真假假的資訊也讓人無所適從。在此之時，希望讀者透過閱讀得以了解疫情之中的一些科學知識，面對疫情，可以更為堅定地度過，迎向生機。

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