離開匈牙利白手起家，要想成功，必須為我們的生活、我們的生存和我們的成功不懈努力。

撰文 ｜ 郭曉強(qiáng)

12月起，英國、加拿大、美國等國家相繼批準(zhǔn)了輝瑞制藥與德國BioNTech聯(lián)合開發(fā)的新冠mRNA疫苗緊急使用，人們終于看到了結(jié)束全球新冠疫情的希望。

與其他疫苗相比，mRNA疫苗具有諸多優(yōu)點：首先是安全性高，mRNA不具備感染性，也不必整合到基因組，其在體內(nèi)壽命可根據(jù)需要通過體外操作來實現(xiàn)（避免長期滯留帶來危害）；第二是免疫性好，目前的mRNA疫苗已較為穩(wěn)定，可在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行高效表達(dá)產(chǎn)生蛋白質(zhì)，啟動高效免疫應(yīng)答反應(yīng)；第三，量產(chǎn)迅速，mRNA體外制備技術(shù)非常成熟，可根據(jù)需要快速、便捷地制備出大量疫苗。

隨著全世界的目光聚集在新冠mRNA疫苗上，這項技術(shù)背后曾經(jīng)默默無聞的關(guān)鍵科學(xué)家也浮出水面，接受各大媒體的采訪。她就是來自匈牙利的女生物化學(xué)家卡里科（Katalin Karikó），今年65歲了。

卡里科在賓州家中工作。from STAT

1955 年 1 月 17 日，卡里科出生于匈牙利東部小鎮(zhèn)小新薩拉什（Kisújszállás）一間燒著木屑爐子的小屋。仔細(xì)檢查父親每日屠宰的豬，便是她的科學(xué)啟蒙課。

1973年，卡里科考入匈牙利名校塞格德大學(xué)（University of Szeged），義無反顧地選擇了理科。在大學(xué)里，她第一次在一場學(xué)術(shù)報告里聽說了信使RNA（mRNA），它攜帶著DNA中的遺傳信息，直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，承擔(dān)著“傳訊者”的角色。卡里科對這種神奇的分子產(chǎn)生了濃厚的興趣。1978年，她選擇攻讀博士學(xué)位，重點研究mRNA的應(yīng)用。

20世紀(jì)七十年代，基因工程誕生，不久基因治療的概念也應(yīng)運而生，但這些操作均是以DNA為目標(biāo)，而卡里科卻認(rèn)為mRNA更有前途。畢業(yè)后，她選擇了進(jìn)入匈牙利科學(xué)院塞格德生物中心（Biological Research Centre， Szeged）生物物理研究所。當(dāng)時，許多人博士畢業(yè)后去美國留學(xué)深造，但卡里科對此并不動心，她認(rèn)為國內(nèi)同樣可以實現(xiàn)自己的愿望。遺憾的是，卡里科這個美好愿望于1985年破滅了，她被單位解雇了。

多年后，卡里科在一次接受采訪時曾表示，如果她繼續(xù)留在匈牙利國內(nèi)，很有可能成為一個充滿抱怨的、平庸的科研人員。無路可退的卡里科不得不重新開始找工作。一開始她想在歐洲找個職位，但最終，她只能遠(yuǎn)赴大西洋彼岸的費城。在那里，美國天普大學(xué)（Temple University）為她提供了一個博士后職位。

沒有手機(jī)、沒有信用卡，夫婦兩人帶著年僅兩歲的女兒，踏上了異國他鄉(xiāng)。政府不允許兌換超過100美元的現(xiàn)金，他們就在黑市賣掉了車，把900英鎊縫在女兒的泰迪熊里偷偷帶出境。卡里科說：“我們沒有回頭路。我們在那里舉目無親�！�

1985年，卡里科在美國天普大學(xué)（Temple University）重啟科研道路。遺憾的是，首站并不順利。四年后，她與導(dǎo)師發(fā)生了一次沖突，主要原因還是兩人對待mRNA觀念有差異。像當(dāng)時的許多科研工作者一樣，導(dǎo)師也不看好mRNA的研究。1990年，卡里科加入賓夕法尼亞大學(xué)。這時，一項最新進(jìn)展進(jìn)一步堅定了她開展mRNA應(yīng)用的決心。

1990年，威斯康星大學(xué)一個研究小組首次將mRNA注射到小鼠體內(nèi)（doi： 10．1126／science．1690918），并檢測到了相應(yīng)的蛋白表達(dá)；兩年后，另一個研究小組進(jìn)一步在大鼠中證明，體外注入的mRNA表達(dá)出的蛋白還具有生理活性。如果這兩個結(jié)果成立，就意味著采用病原體關(guān)鍵蛋白的mRNA，也會產(chǎn)生病毒蛋白，并激發(fā)免疫應(yīng)答，從而發(fā)揮疫苗的作用。

這個邏輯推理很容易獲得，但是許多科學(xué)家對此并不看好。因為這么做存在諸多現(xiàn)實問題，用mRNA做疫苗至少有三大缺陷：穩(wěn)定性差（目前這個問題依然存在）、體內(nèi)效率低下和激發(fā)機(jī)體先天免疫系統(tǒng)（引起嚴(yán)重炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致動物立即死亡）。在許多科學(xué)家看來，這些困難都是難以逾越的科學(xué)鴻溝，尤其是第三個缺陷，可能最終都難以搞定。這種費力不討好的事情自然沒幾個人愿意做，再說傳統(tǒng)的疫苗制備策略已足足夠用，何必舍近求遠(yuǎn)？

“主流看法”勢必會影響一個領(lǐng)域的發(fā)展。許多mRNA研究的大牛都退避三舍，不再提起用mRNA做疫苗這碼事，領(lǐng)域內(nèi)默默無聞的新兵遇到的阻力也就可想而知。

進(jìn)入賓夕法尼亞大學(xué)的當(dāng)年，卡里科就提交了基金申請，想嘗試采用mRNA開發(fā)疫苗。在這樣的主流背景下，申請失敗了。然而沒想到，隨后幾年，年年申請，年年被拒，竟達(dá)八年無法為這一課題申請到基金。她回憶說，“我每天晚上都在寫基金、寫基金、寫基金，結(jié)果每次都被打回來、打回來、打回來�！蹦阌星�條妙計，我有一定之規(guī)；任你說得天花亂墜，我就不給你基金。這一今天看來并不怎么“大逆不道”的想法，同行專家就是不予通過。2004年諾貝爾化學(xué)獎得主赫什科（Avram Hershko）就認(rèn)為，專家總是墨守成規(guī)，許多觀點不值得接受（由于泛素加熱后仍保持活性，由此他們認(rèn)定泛素不可能是蛋白質(zhì)）。

老板們終于看不下去了。1995年，來到賓大的第六年，卡里科迎來了降級降薪。她回憶到，她當(dāng)時剛剛做出一些重要的發(fā)現(xiàn)，學(xué)校把她轟出了實驗室，在動物房邊上給她安排了一個小房間辦公做實驗。更慘的是，這個節(jié)骨眼，她又被診斷出癌癥，需要進(jìn)行兩次手術(shù)，而她的丈夫由于簽證問題不得不滯留在匈牙利，長達(dá)半年無法返美。她只能一邊接受治療，一邊照顧孩子。

一般人有此遭遇，早就離開學(xué)術(shù)界了，但卡里科還是熬了下來：“我想過去別的地方，研究別的東西。我還想過可能是我不夠優(yōu)秀，不夠聰明。我努力說服自己：萬事已經(jīng)俱備，我只需要把實驗做得更漂亮就行了�！�

幸運的是，卡里科最終康復(fù)了，并繼續(xù)開展自己的實驗。由于各方限制，做事可謂舉步維艱。沒經(jīng)費訂雜志，為了看到最新的論文，她還得去復(fù)印。在1997年一次復(fù)印時，卡里科結(jié)識了剛到賓大不久的免疫學(xué)家韋斯曼（Drew Weissman）。韋斯曼對卡里科的想法很感興趣，決定資助她繼續(xù)開展研究，她的項目也正式成為“韋斯曼－卡里科項目”�？ɡ锟飘�(dāng)時的境遇可說降到了冰點，待遇比技術(shù)員都要低，韋斯曼的幫助可謂是雪中送炭，不僅僅是資金支持，同樣重要的還有精神鼓勵。

卡里科的研究逐漸有所起色。1998年，期盼已久的基金終于得到批復(fù)，盡管只有區(qū)區(qū)10萬美元，但至少是一個好的開始。第二年，又獲得100萬美元資助�？ɡ锟坪晚f斯曼商討后達(dá)成一致——需要首先解決mRNA應(yīng)用的安全性問題，也就是理解mRNA誘發(fā)機(jī)體炎癥反應(yīng)的原因。

上世紀(jì)九十年代，先天免疫機(jī)制的闡明拓展了人們對免疫系統(tǒng)的認(rèn)識。1998年，美國免疫學(xué)家巴特勒（Bruce Beutler）發(fā)現(xiàn)樹突細(xì)胞等免疫細(xì)胞的表面存在Toll樣受體 （TLR） 家族，能識別細(xì)菌成分（如脂多糖），兩者結(jié)合就會激活并啟動先天免疫應(yīng)答，巴特勒也因為這一發(fā)現(xiàn)分享2011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

卡里科推測，mRNA注射到動物體內(nèi)誘發(fā)炎癥，可能是因為它們可被TLR分子識別。為驗證自己假說的正確性，卡里科首先建立一個體外系統(tǒng)模擬炎癥反應(yīng)，應(yīng)用人工合成的mRNA直接處理細(xì)胞，確實激活了免疫應(yīng)答，釋放出大量免疫因子。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，多種TLR分子（包括TLR7，8等）確實可以識別體外注入的mRNA。

2004年，卡里科完成了一個關(guān)鍵實驗。她從哺乳動物和細(xì)菌中直接提取mRNA，并用它們處理細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)哺乳動物mRNA基本不激活免疫應(yīng)答 （線粒體mRNA除外），而細(xì)菌mRNA則誘導(dǎo)細(xì)胞因子的釋放，這一結(jié)果說明，誘發(fā)免疫應(yīng)答的原因不在mRNA本身，而應(yīng)該在其結(jié)構(gòu)差異。當(dāng)時已知，哺乳動物mRNA存在廣泛的堿基修飾現(xiàn)象，而細(xì)菌等原核生物則通常不存在這一現(xiàn)象（與體外合成的mRNA類似）。于是，卡里科對體外合成的mRNA也進(jìn)行了堿基修飾，結(jié)果使免疫應(yīng)答能力大大減弱（后來動物實驗也證明修飾后的mRNA不再產(chǎn)生嚴(yán)重炎癥反應(yīng)）。其實，哺乳動物識別非修飾mRNA（外源物成分），但對修飾mRNA視而不見的能力恰恰是免疫系統(tǒng)的基本特征——區(qū)分“非我”，也是機(jī)體對自身的保護(hù)。這一發(fā)現(xiàn)意味著，mRNA體內(nèi)應(yīng)用的安全性得到了有效解決（通過體外堿基修飾來實現(xiàn)）。

卡里科進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，體外合成的mRNA通常會污染一定量的雙鏈RNA，而雙鏈RNA也會引發(fā)免疫應(yīng)答，因此她對最初合成的RNA進(jìn)行純化，除去雙鏈RNA。這種操作一方面減少了炎癥發(fā)生，更重要的是極大增加了mRNA在體內(nèi)的蛋白生成效率，從而解決mRNA應(yīng)用過程中效率低下的難題。卡里科共發(fā)表70多篇論文，絕大多數(shù)聚焦于mRNA體外制備方法的改進(jìn)和完善，解決實際應(yīng)用過程中面臨的諸多問題。

2006年，卡里科和韋斯曼申請了第一個mRNA相關(guān)專利——含修飾核苷酸的mRNA制備及應(yīng)用，主要涉及無免疫原性、包含核苷酸修飾等特性的mRNA（專利號：US 8278036）。迄今為止，她已擁有十幾個專利，全部圍繞著mRNA制備方法的改進(jìn)、實用化操作和應(yīng)用。當(dāng)年，她與人和合作共同成立了一家生物技術(shù)公司——RNARx，嘗試開發(fā)mRNA藥物（主要開發(fā)治療貧血的EPO mRNA），但公司最終于7年后關(guān)閉�？ɡ锟破谕�的mRNA應(yīng)用熱潮并未出現(xiàn)，市場對這項研究并不熱衷，因此也少人問津。

2010年，轉(zhuǎn)機(jī)再次出現(xiàn)。正在斯坦福大學(xué)做博士后的羅西（Derrick Rossi）發(fā)現(xiàn)了卡里科的文章，并敏銳意識到這一方法的巨大應(yīng)用潛力。他成立了一家生物技術(shù)公司——也就是Moderna，應(yīng)用mRNA開發(fā)疫苗和藥物。與此同時，卡里科也將自己的技術(shù)轉(zhuǎn)讓給德國一家新興生物技術(shù)公司BioNTech。彼時，BioNTech還蝸居在德國美因茨大學(xué)（Mainz university）的校園內(nèi)，連公司網(wǎng)站都沒做起來。

2013年，卡里科與賓夕法尼亞大學(xué)又發(fā)生一次不愉快，校方拒絕恢復(fù)她1995年降薪的教師職位，又在知識產(chǎn)權(quán)許可上與她產(chǎn)生分歧（賓大將知識產(chǎn)權(quán)賣給了另一家公司）。最終，卡里科選擇辭職，加入BioNTech并擔(dān)任高級副總裁。校方對卡里科極盡刻薄，稱BioNTech是一家連網(wǎng)站都不存在、名不見經(jīng)傳的小公司，暗示卡里科的選擇毫無價值。

隨著mRNA技術(shù)在應(yīng)用過程中的進(jìn)一步改進(jìn)，兩家公司距離真正的市場成功越來越近。2017年，Moderna開始開發(fā)寨卡病毒mRNA疫苗；2018年，BioNTech與輝瑞公司合作開發(fā)流感mRNA疫苗，嘗試從實驗室走向應(yīng)用。但市場仍不買賬，投資者對mRNA疫苗應(yīng)用前景并不看好，兩家公司只能 “艱難度日”。

在這沉默苦悶的研究歲月中，比卡里科出名更早的是她的女兒祖薩娜·弗朗西亞（Zsuzsanna Francia）。也許是繼承了母親堅忍不拔的精神，祖薩娜在2008年北京奧運會和2012年倫敦奧運會上連續(xù)奪得了劃船比賽冠軍。

2012年倫敦奧運會，卡里科夫婦祝賀女兒奪取奧運金牌。Katalin Kariko供圖

2020年初，新冠肺炎暴發(fā)，新冠病毒蔓延全球。

1月11日，中國疾控中心張永振研究團(tuán)隊在病毒學(xué)網(wǎng)站（virological．org）公布了新型冠狀病毒全基因組序列。

序列剛剛公開，歐美的制藥公司就開始研究mRNA疫苗將要使用的序列。

1月13日，序列確定，Moderna開始制作mRNA。

后來的事情，我們都知道了。

在全球多國參與的新冠疫苗開發(fā)競賽中，mRNA疫苗的優(yōu)勢（研發(fā)時間短）充分體現(xiàn)，在得到新冠病毒刺突蛋白（S）mRNA信息基礎(chǔ)上，快速開啟設(shè)計、制備、動物實驗、臨床實驗等步驟。11月9日，輝瑞與BioNTech聯(lián)合宣布，基于Ⅲ期臨床結(jié)果，其研發(fā)的新冠疫苗mRNA BNT162b2有效率超過90％（最終數(shù)據(jù)顯示有效率可達(dá)95％）；一周后，Moderna宣布，其開發(fā)的mRNA疫苗mRNA－1273有效率也接近95％。

當(dāng)卡里科聽到BioNTech三期臨床振奮人心的結(jié)果后，她的第一反應(yīng)是：“得救了！我拼命地吸氣，我太興奮了，我真怕我死了……”懸了許久的心終于可以得到些許休息�？ɡ锟葡Ｍ鹠RNA疫苗能在隨后新冠肺炎預(yù)防方面發(fā)揮重要作用，并期望mRNA技術(shù)能在更多疾病治療方面得到廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)在已經(jīng)是哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所教授的羅西認(rèn)為，如果mRNA疫苗最終在新冠肺炎疫情方面發(fā)揮了關(guān)鍵性作用，卡里科和韋斯曼絕對配得上諾貝爾化學(xué)獎。

此時距卡里科最初開始研究mRNA已有四十多年，距離她的關(guān)鍵技術(shù)突破也有了十五年。