封城真的有效遏止疫情延燒嗎？由剛解封的武漢談起

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

最近，上海人剛結束兩個月足不出戶的痛苦生活，但⋯⋯咦？好像有些地方又封回去了？這到底是中國政府為了清零做得太過火，還是他們也「不得不封」，否則將帶來毀滅性的結果呢？

5 月，Nature Medicine 上刊登了一篇「中國的 SARS-CoV-2 Omicron 病毒株傳播模型」文章，這是一篇來自上海復旦大學公衛學院、美國印第安納大學（Indiana University）和美國國立衛生研究院（National Institutes of Health）的專家研究。

科學家利用上海 Omicron 爆發初期的相關數據，建立了數學模型來預測。沒想到結果顯示，假如三月底的上海決定不封城，將可能出現 150 萬人死亡、1 億 1200 萬人染疫的情形！這跟中國主要施打的科興和國藥疫苗有關嗎？

究竟上海封城是否有效？封城的代價又是什麼？

先從兩年前的武漢封城說起

人與人的接觸交流是在人類社會中再平凡不過的事情，不過，可藉由空氣、飛沫傳播的 COVID-19 也就透過這樣的交流，流竄在不同人的身上。這百年一遇的疫情，就這樣降落在 2019 年底的武漢。

最早的武漢原始病毒株，R0 值在 2 到 4 之間，與流感病毒相近，症狀卻嚴重許多，致死率約在 2%。而在 2020 年 1 月 23 號，人口 1100 萬的中國湖北省會武漢市，當天進入全面封鎖，也就是「封城」；十天內，全城進行 PCR 篩檢，成就了中國「封城」加上「全面檢測」的清零黃金手段。

「封城」加上「全面檢測」組合拳

封城的用意是什麼？目的就是為了減少接觸者。「中斷病毒傳播路徑」這點在中國進行的非常嚴格，他們不僅在城市的出入口設置障礙，對外交通，飛機、火車全部停止，居家小區也都封鎖緊閉。

而搭配「封城」的另一個措施，就是大範圍的核酸——也就是 PCR 檢測。2020 年 5 月，武漢通過「十天大會戰」，就對 1100 萬人口進行了全員檢測。而這個嚴格謀求「動態清零」的措施，成功讓武漢在 76 天後，順利解封。

Omicron 來了，這招還有效嗎？

但兩年後 Omicron 來了，我們知道 Omicron R0 值大約在 10 左右，雖然傳染力強，但多數症狀較輕微，主要是上呼吸道感染症狀，侵入肺部機率降低，這樣的特性，讓它的中重症機率比先前肆虐的 Alpha 或是 Delta 來的低；加上各國疫苗接種覆蓋率逐步提升，多數國家也就改弦易轍，轉為「與病毒共存」的防疫政策。

而中國，就在此時，上海仍持續使用過往的組合拳：「封城」加上「全面檢測」，從 3 月 27 日開始，最初官方原先宣布僅實施 5 天的封城，最後持續了長達兩個月。

接下來，我們儘量以「中國的 SARS-CoV-2 Omicron 病毒株傳播模型」這篇科學期刊的論述，減少先入為主的政治觀點，單純利用研究中使用的模型，客觀來看封城這件事。

封城是否有效？代價是什麼？

科學家利用 3 月初上海 Omicron 爆發初期的相關數據，建立數學模型，來模擬預測若是採取封城手段，或是取消動態清零政策，對於 Omicron 疫情在整體社會的負擔會有什麼影響？內容包括病例數的增長預測、需要住院及重症的患者人數，或是死亡人數等等的預測數據。

而為了讓模型更接近現實，也必須考慮不同特定年齡的疫苗覆蓋率數據，以及針對不同的疫苗功效，造成的免疫效果做出調整，預測才更有效可信。

結論是研究預測，如果中國取消「動態清零」政策，在這波 Omicrion 疫情恐將面臨 150 萬人死亡以及 1 億 1200 萬人染疫的風險！為什麼？

研究發現，儘管 2022 年 4 月時，中國疫苗接種覆蓋率已超過 90%，但考量到中國主要施打的疫苗科興（Sinovac）和國藥（Sinopharm），雖能降低 Omicron 造成的重症和死亡率，但整體來說，疫苗誘導的免疫反應，並不足以防止 Omicron 流行。

此外，再加上模型也預測全中國疫情在未來 6 個月期間，特別在 5 月至 7 月時，可能掀起「Omicron 確診病例海嘯」，預計重症加護病房（ICU）的病床需求會高達 100 萬張，也就相當於中國現有 6.4 萬張病床的 15.6 倍，病床短缺的時期將持續約 44 天，並可能因此導致 155 萬人死亡。

研究人員也指出，中國仍有 5200 萬 60 歲以上的民眾未完整接種疫苗，這個族群估計死亡人數達 120 萬人，佔整體確診死亡人數的四分之三。

所以這篇研究，可能解釋以目前中國現狀，為何仍需要反其道而行：因為若是中國直接放棄動態清零政策，可能會面臨更大的問題。

疫情的盡頭是封城？還是自由？

疫情的盡頭是封城？還是自由？ 坦白說沒有人能完全預測，相對於中國的嚴酷手段，2022 年 2 月英國首相強森在下議院發表談話時，宣布了「與新冠病毒（COVID-19）共同生活」的計劃。

在各種形勢變化下，人會有各式各樣的反應，有些人覺得已經準備好，認為被限縮的行動自由，比起染疫更嚴重，也有些人擔心這一切放的太快，深怕一發不可收拾。

畢竟人無法離群索居，每一個個人選擇的疊加都會影響疫情發展。透過了解 Omicron 感染機制、為何 Omicron 感染後症狀較輕，以及可能造成的後遺症，才不至於掉以輕心，認為症狀較輕就不會有 Long-Covid 的風險。充實相關知識後，選擇符合自身需求的做法，同時考量整個社會的最大價值，這一切都考驗著我們的集體智慧。

去年（2019） 12 月底，COVID-19 （俗名：武漢肺炎、新型冠狀病毒肺炎）在武漢現蹤，並在短短半個月內快速向外傳播。為了遏止疫情持續延燒，2020 年 1 月 23 日，中國政府宣布對武漢市及湖北省實施封城措施，停止當地所有聯外大眾運輸工具，並在各社區實施嚴格的人員出入管制。

武漢及受困當地的民眾經歷了長達 76 日的封城後，終於在 4 月 8 日獲准踏出那個被疾病重創的城市。而當地人和外界都好奇的是，為什麼當時中國政府會採取如此嚴格的封城措施？而這個號稱人類歷史上最大規模的封城，對於阻絕疫情是否真的有效呢？

最近刊登在《Science》的一篇研究給了我們初步的解答。

為什麼要封城？

說到為什麼封城，得從「春運」開始談起。

春運常被大家戲稱為「地表最強大遷徙」，也就是中國人民在農曆春節前 15 天至後 25 天，自全國各地返鄉、外出遊玩，帶來大規模的人口流動，根據統計，近幾年春運期間的鐵路、航空、公路等客流量逼近 30 億人次。

而武漢肺炎疫情爆發之時恰逢農曆春節前，相關單位認為，若未採取任何管制措施、放任大規模人口向全國各地移動，疾病勢必會跟著四處流竄，最終演變成「全境擴散」的窘境。

因此，中國政府宣布自 1 月 23 日起，國家公共衛生應對措施進入最高等級的緊急狀態，除封鎖武漢市和湖北省之外，許多地區亦關閉學校及娛樂場所、暫停大眾運輸工具的營運、禁止公共聚會，並實施嚴格的出入管制。

若單看武漢市，2017 和 2018 年農曆春節前 15 天，平均有 520 萬人次向城外流動，而此次封城措施起始於除夕前一天，因此沒能及時阻擋 430 萬人在春節前離開武漢。不過，原本應在農曆春節後 25 天湧現的 600 多萬人流，則因為武漢封城令而幾乎歸零。

那麼，減少人流真的對防堵疫情擴散有正面效果嗎？

根據這篇研究的結果，武漢封城後一周，其他省分的總確診人數，與來自武漢的旅客人數呈現高度相關，而且人口較密集、來自武漢旅客越多的城市，越早出現 COVID-19 確診個案。

而官方統計數字顯示，武漢肺炎在中國境內傳播速度極快，僅 28 天便有 262 個城市出現確診病例。2009 年時， H1N1 擴散至相同數量的城市花費了 132 天，相較之下，武漢肺炎疫情可說是來得又快又急。

不過，研究團隊以傳染病模型估計武漢肺炎的傳播模式後發現，武漢封城雖然無法完全阻擋疾病外擴，但卻讓疾病抵達各城市的時間晚了 2.91 天，替一百多個武漢以外的城市爭取了制定防疫及應變策略的緩衝時間。

研究中也提到，在疫情發生初始便關閉學校及娛樂場所、暫停大眾運輸工具營運、禁止公眾集會的城市，其確診病例數明顯比「後知後覺」的城市少得多。

封城真的減少了確診個案數嗎？

封城除了能夠減緩疾病傳播的速度外，也確實能有效減少病例數。

研究者透過模型估計得出，若未採取任何管制措施，放任病毒四處流竄，疫情發生 50 天後，武漢以外的地區會有將近 75 萬名確診病患；如果單純禁止武漢人民出城，則病例數預計減少至 20 萬左右；若僅發布國家緊急狀態命令而不封城，估計約有 19.9 萬人會染疫。

神奇的是，同時採取封城和國家緊急應變措施兩項措施後，兩者將發生交互作用，使預估確診人數降至 3 萬以下，比起無作為減少了 96%。

基本再生數（Basic Reproduction Number, R0）的估計也有類似的結果。研究者利用封城前的病例數變化情形，計算出武漢肺炎基本再生數為 3.05，也就是在沒有防疫措施的情形下，一名患者可以傳染給至少 3 個人。

然而，如果所有城市都能落實 95% 以上的措施，那麼武漢肺炎的基本再生數將降至 0.04，疾病在全國大規模擴散的機會微乎其微。因此，封城和出入管制確實是防堵新冠病毒四處流竄的有效手段之一。

研究者們不諱言，我們無法找出所有的武漢肺炎感染者，因此檯面上的確診病例數勢必被低估，不過從流行病學模型推演出的結果來看，武漢人民經歷了 76 個充滿恐懼和血淚的日子、付出了無法計量的代價，確實保護了城外數以萬計的人們。

參考資料

1. Tian, H., Liu, Y., Li, Y., Wu, C.-H., Chen, B., Kraemer, M. U. G., . . . Dye, C. (2020). An investigation of transmission control measures during the first 50 days of the COVID-19 epidemic in China. Science, eabb6105.

• 作者／古格里．祖克曼（Gregory Zuckerman）
• 譯者／廖月娟、張玄竺、鍾榕芳、黃瑜安

新冠疫苗生死賽開跑

2020 年 1 月至 2 月

武漢淡水資源豐富，以各式各樣的魚料理聞名，另一個眾所周知的料理是熱乾麵。武漢也跟其他中國大城市一樣，建有許多雜亂無章的大型市場，販售溫體肉、水果、海鮮、蔬菜等，有些店家還會為客人現場宰殺活體動物。市場販售的動物包括狸、麝香貓、水貂、獾、兔子、刺蝟、小鱷魚、蝙蝠。有些蝙蝠的尺寸就跟雞一樣大，常作食物、儀式或藥用。販賣野生動物多屬違法，雖然武漢市場中販賣的物種，有三分之一都受到政府保護，但執法力度卻不大。

在武漢市場中屠宰的動物極易受到感染，而且會傳播病毒，這些動物通常都存放在狹小擁擠、衛生欠佳之處，利於傳染病原體。武漢市場處理與存放動物的方式，一直以來多有爭議，部分原因是在中國其他地方，相似的環境已經帶來非常嚴重的問題。2002 年，SARS 冠狀病毒首次出現在距離武漢約一千公里的中國南部城市佛山。當地有一個與武漢市場相似的市場，其內部及周遭都出現這類病毒。出現 SARS 早期症狀的患者，將近一半的人都可能曾密切接觸過上述提及的動物。

2019 年 12 月，眾人開始流傳武漢地區正在散播某種神祕的疾病。社群媒體與其他消息來源指出，許多人感染了某種呼吸道病毒。沒有人知道為何會出現這種病毒。2020 年 1 月初，《華爾街日報》將這種疾病形容為「神祕的病毒性肺炎」，會引起「發燒與呼吸困難」。有些感染案例與武漢華南海鮮批發市場的小販有關，華南海鮮批發市場是武漢市的大型市場，市場中攤販多如牛毛、走道縱橫交錯。沒有人知道這個疾病是源於這個市場，或是只在此處傳播，但正在打擊非洲豬瘟的中國政府隨即明令關閉市場。

1 月 3 日星期五中午，張永振收到他急著想拿到的包裹。58 歲的張永振是復旦大學附屬上海公共衛生臨床中心的傳染病專家，他收到的包裹是裝在乾冰裡的金屬盒，裡頭有一個試管，裝著武漢一家醫院七位新病毒患者肺部清洗的拭子。這些患者都去過華南海鮮市場，或住在附近。張永振和同仁馬上開始工作，連續 40 個小時沒有停歇，整整兩個晚上都待在實驗室裡。1 月 5 日星期天凌晨兩點，研究團隊已找出病毒的基因組（即完整的遺傳指令組），並宣布這種病原體「與 SARS 冠狀病毒十分相似」。他們也注意到，這種病毒的基因會在病原體表面產生棘蛋白，SARS 冠狀病毒感染人類細胞的蛋白也與這種蛋白類似。

這個消息糟透了，因為 SARS 使中國損失慘重，還引發社會動盪不安，讓中國政府焦頭爛額。如果新的病原體與 SARS 一樣，那中國就麻煩大了。當地的科學家知道這點，中國高層也心知肚明。然而，接下來的一週，中國當局努力做的是穩定民心。武漢衛生機關高層表示，前一週並沒有任何新確診案例，這是個好消息。另外，他們也沒有發現人與人傳播的「重大」情事，不過他們並未解釋何種程度可謂「重大」。

聯合國國際公衛專責組織 WHO 發表聲明，讚揚中國的公衛資源與監控疫情的公衛制度令人感到十分安心。武漢有全中國第一間生物安全等級（Biosafety Level）第四級的實驗室，這種實驗室專門研究致命的致病原，表示武漢其實是一座科學重鎮。專家表示，即使真的有新的冠狀病毒出現，也不太可能產生像 SARS 病毒那樣的影響。衛生當局從 2002 年的疫情學到很多，中國政府也做好準備應戰。

相較於衛生當局和其他人流露出的冷靜與自信，張永振與其他中國科學家則開始對武漢的病情有所警覺。他們特別擔心某個家庭，這個家庭有六個人，他們住在深圳，一個比武漢更大的城市，離武漢有一千公里遠。過年前，這個家庭曾到武漢度過一週的時間，現在，有五個家庭成員感染武漢的新興病毒，每一個染病者都病痛纏身，包括發燒、上呼吸道或下呼吸道感染，以及腹瀉。

旅行期間生病很正常，但這次事件麻煩的地方，就在於有一個家庭成員並沒有去武漢，卻在與其他家庭成員接觸數日後也感染武漢的新興病毒，這表示這種病毒可能會在人與人之間傳播。同樣令人擔憂的，還有另一位十歲的家庭成員。《刺胳針》事後撰文寫道，這位小女孩「不服父母管教」，因為她在武漢度假時，並沒有跟其他孩子一樣戴上醫療用口罩。她後來也感染病毒，卻沒出現任何症狀，這對她是件好事，但對其他人來說簡直糟透了。對張永振與其他科學家而言，這表示國內或其他地方有許多無症狀的感染者，他們帶有新興病毒並四處移動傳播，但所有人都渾然不知。

同時也是中國疾病預防控制中心一員的張永振，必須想想下一步該怎麼走。負責監管中國疾病預防控制中心的內閣層級機關國家衛生健康委員會，在幾天前發表一份內部聲明，要求曾測試新興病毒的研究室，將新興病毒的測試樣本銷毀或交付政府，並禁止所有人發布與病毒有關的研究。

張永振看了手機，發現愛德華．霍姆斯（Edward Holmes）又寄來一封信，他這幾天都一直寄信給張永振，但張永振都沒有回。愛德華．霍姆斯是雪梨大學的傳染病專家，他之前與張永振共同撰寫幾篇科學論文，探討數種新興病毒的演變，他們甚至正在撰寫武漢各地呼吸道疾病的論文。而現在，霍姆斯聽到武漢新興病毒的傳言，他急切地想知道張永振對於這個新的病原體了解多少。

「你有在研究這個新病毒嗎？」霍姆斯在另一封電子郵件中問道。

張永振並沒有回覆有關他的研究或新病毒的種種細節，但在 1 月 5 日星期天早上，也就是在張永振排出病毒基因組的幾個小時後，他便寄一封電子郵件給霍姆斯。霍姆斯讀信的時候正在車上，他太太開車載著他和從英國遠道而來的家人到雪梨的海灘出遊。

「請立刻打給我！」張永振的信裡寫道。

霍姆斯暫時離開家人，並打給張永振，他們開始討論這個新興病原體的細節，以及這個病原體與先前的致命病毒有何相似之處。他們幾乎不約而同得出一樣的結論：

「這是 SARS 病毒，就是 SARS 病毒！」張永振說。

該死，又來了。霍姆斯心想，又來一個險惡的冠狀病毒了。

張永振和他的中國同事開始警告中國當局，張永振對國家衛生健康委員會發出警告，接著飛到武漢，告訴武漢的公衛高層要採取緊急措施，在月底的農曆春節期間來臨之前阻擋病毒擴散。

這樣還不夠，霍姆斯告訴張永振。已經有愈來愈多案例出現在武漢、香港和其他地點。你非得跟世人分享這個病毒的基因資訊不可，霍姆斯說。如果是一個類 SARS 的病毒正在散播，那麼我們在幾天之內就要準備好檢測裝備，也可能需要疫苗。但只有知道病毒的基因組成，才有可能生產檢測裝備、研發疫苗。

張永振猶疑不定。他是一個行事認真的科學家，在他的職業生涯中，已經排過數千種病毒的基因組。而張永振也跟霍姆斯一樣，清楚知道他手中握有的病毒基因資料，能夠讓他在頂尖期刊中刊出一篇優質論文。這是每一個研究員都想達到的目標，而張永振和霍姆斯的研究已受到著名期刊《自然》（Nature）的關注，這些資料對世界各地的科學家都會很有幫助。然而，張永振也明白，中國當局想控管新病毒的資訊。其他政府實驗室已經將同樣的遺傳物質解碼，中國高層於 1 月 8 日確認這是一種新的冠狀病毒，但他們還是繼續壓著病毒基因的資訊。這對張永振來說是個警訊，即中國政府不想洩漏資訊，可能是怕招來外界審視中國處理新興病毒的眼光。

張永振最近已經因為個人生活而焦頭爛額了，幾個月前，他的妻子因癌症過世，至今他仍沉浸在悲痛之中。撇開這個悲劇不談，他的壓力也很大，張永振忙著研究病毒，以至於有時候他一週會在辦公室裡睡個兩三天。他現在最不想做的，就是讓自己有更多壓力，對於幫忙阻擋病毒，他已經做的夠多了。不要逾越上司、不管病毒基因資訊，似乎才是明智之舉。

這下換霍姆斯挫敗了。等待基因資料的期待落空一天，就代表生產檢測裝備的日期再延一天，而這可能會危害全球人民的健康。霍姆斯和張永振手裡握有大獨家，而他們已經快輸給其他研究員了。有傳言說，已經有人排出病毒的基因序列，論文也在著手進行當中，但是有人拒絕將這些資訊發布出去。1 月 10 日，全球大型信託惠康基金會執行長傑若米．法拉爾（Jeremy Farrar）在推特上發文，說如果這個傳言屬實，真有人不願發布如此重要的資訊，那麼「問題就大了」。

「我的天，那個人就是我啊！」霍姆斯想著。

霍姆斯打給法拉爾，詢問他是否能聯絡中國疾病預防控制中心，請他們分享病毒的基因序列，並說服張永振。接著，霍姆斯打給張永振，試著再次說服他。

「我們真的、真的很需要病毒的資料。」霍姆斯對張永振說。

1 月 11 日星期六早晨，張永振坐在上海虹橋國際機場跑道的一架飛機上，他準備飛到北京，警告其他的中國高層有關病毒的消息。此時，他接到霍姆斯的電話。

「你能不能發布資料？」霍姆斯問。

「我待會再打給你。」張永振說。

機組人員看到張永振在講電話，便指示他掛斷電話。

「你一定要把資料給我。」霍姆斯說。

張永振沉默半晌。

「好。」他溫和的說。

張永振很快打了通電話給實驗室的同仁，幾分鐘後，霍姆斯就在收件匣中，看到一封帶有附件的信。他很快算了一下，現在蘇格蘭愛丁堡剛過午夜。安德魯．蘭柏（Andrew Rambaut）就住在蘇格蘭愛丁堡，他是一位學者，他有一個網站叫做 virological.org。蘭柏和霍姆斯之前就說好，如果張永振發布病毒的基因定序資料，就要將資料公布在他的網站上。蘭柏是個夜貓子，因此馬上就接起電話，霍姆斯說已經把基因序列寄給他了。霍姆斯甚至還沒有打開張永振的附件，他沒有時間。

「可能是綠頭蒼蠅的 DNA，」霍姆斯說，「我還來不及看。」

52 分鐘後，在美國東岸 1 月 10 日星期五傍晚，病毒的基因資訊公布了，全世界的科學家前仆後繼上網下載，這個病毒後來被命名為嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒 2 型（Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，簡稱 SARS-CoV-2 或 新型冠狀病毒）。1 天後，中國疾病預防控制中心官方發布病毒的基因資料。霍姆斯如釋重負，人類終於可以開始對抗病毒了。

「心中的大石頭終於放下了。」霍姆斯說。

張永振也很興奮，至少一開始是如此，但在一天後，他就遭到中國當局施壓。中國高層很不開心，因為中國處理新興病毒的方式受到外界批評，還有張永振沒有經過他們的同意，就發布病毒的基因資料。霍姆斯寄信給中國高層，表示張永振的行為對全球科學發展與人類健康都有所助益，這是中國的榮耀時刻，請不要懲罰張永振，霍姆斯力勸中國政府。

然而，張永振的親密友人指出，張永振的實驗室很快就遭到關閉，理由是「重新認證」，實驗室的資金也終止挹注。

——本文摘自《疫苗商戰：新冠危機下 AZ、BNT、輝瑞、莫德納、嬌生、Novavax 的生死競賽》，2022 年 1 月，天下文化。