BioNTech 如何完成全球第一支 COVID-19 疫苗？——《光速計畫》書評

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

開創 RNA 療法的醫學新時代

19 日上午，由唐獎生技醫藥獎評選委員會召集人張文昌院士正式公佈第五屆「生技醫藥獎」得獎名單，將獎項授予成功開發新型冠狀病毒（SARS-COV-2）mRNA 疫苗的三位關鍵科學家：卡塔林．卡里科（Katalin Kariko）、德魯．魏斯曼（Drew Weissman）和彼得．庫利斯（Pieter Cullis），以表彰其發現關鍵的疫苗學觀念和方法，進而成功開發對抗新冠肺炎（COVID-19）之 mRNA 疫苗。

唐獎教育基金會執行長陳振川表示，唐獎於 2012 年由尹衍樑博士創立，所頒發奬項包括永續發展、生技醫藥、漢學及法治，皆是人類面對廿一世紀所面臨重大的課題。當今全球人類正承受傳染性疾病及癌症等嚴重影響，科學家們也不斷積極尋找遏制病毒並治癒疾病的解決方案。這個危機正彰顯生技醫藥科技在我們生活世代的重要性。唐獎教育基金會很榮幸以此主題設置一個具有國際聲譽的獎項，以獎勵具有創新及貢獻的個人或組織，並且激勵世人共同努力。

自 2019 年 11 月起至今 2 年多，COVID-19 打亂了全世界的腳步，造成人類生命、健康的重大危機，也重創全球經濟。根據世界衛生組織（WHO）數據顯示，截至目前，全球 COVID-19 確診數超過5億3千萬人， 630 萬人更因此死亡。而 BioNTech 和 Moderna 僅用不到 12 個月，就成功開發了 SARS-COV-2 的疫苗，在全球各地挽救了數以百萬人的生命，可歸功於三位得主的開創性貢獻。其中，卡塔林·卡里科及德魯·魏斯曼發明了降低 mRNA 免疫原性^[註1]的方法、彼得·庫利斯開發了脂質奈米顆粒系統，用以傳送 mRNA 疫苗。

利用 mRNA 誘發適應性免疫反應以獲得免疫力

中研院副院長劉扶東院士表示，新冠肺炎 mRNA 疫苗是注入含有 SARS-CoV-2 棘蛋白序列的人造 mRNA，利用自身細胞做出不會致病的病毒蛋白，去誘發一連串適應性免疫反應，如：B 細胞產生特定的中和抗體、Ｔ 細胞辨認攻擊被病毒感染的細胞，藉此，我們就能獲得對抗新冠肺炎的免疫力。1961 年，科學家發現 mRNA 的存在，mRNA 的相關研究就此展開，然而往後二十年，幾乎所有致力於疫苗開發的科學家都放棄了這項概念簡單、卻難以實行的技術。因為三位得獎人堅持不懈的研究成果，奠定 mRNA 疫苗開發的基石，他們為對抗本次疫情的突襲磨好利刃，挽救了世界各地數百萬人的生命。他們開發的新技術平台不僅徹底改變了疫苗學，更開創了以 RNA 為療法的新時代。

中央研究院轉譯醫學專題中心執行長陶秘華則分享台灣 mRNA 疫苗的進展，此新的疫苗技術包含疫苗學、mRNA 技術及脂質顆粒技術，台灣各有些研究團隊進行這些基礎科學的研究，但沒有共同開發 mRNA 疫苗。從去年開始，台灣開始急起直追，因這三位得主清楚地證明此技術對於重大傳染疾病非常重要，對未來的生技製藥也是全新的平台，因此中研院、國衛院，甚至廠商都有興趣共同開發。召集人張文昌院士也補充，台灣政府也把 mRNA 的技術應用列為重要的生技開發領域，因此一些法人單位如生物技術開發中心、工研院等也積極投入。

將免疫力送進人體的挑戰

要將 RNA 送進人體有兩大挑戰，首先，RNA 會觸發先天性免疫反應；其次，RNA 在人體內極易降解，難以送達標的細胞或器官。三位得主開發的新平台使用經過核苷^[註2]修飾，可逃脫免疫系統的 mRNA，克服了合成 mRNA 會被先天性免疫系統辨識而引發嚴重發炎反應的問題，並藉由脂質奈米顆粒的包裹保護，將 mRNA 有效送入人體細胞，由其自行產生病毒的棘蛋白，進而誘發 B 細胞產生中和抗體、訓練 T 細胞攻擊受感染的細胞等一系列適應性免疫反應。

三位得主的突破性發現與創新技術，是 SARS-COV-2 疫苗能被快速開發的關鍵。且這些技術不僅徹底改變了疫苗學，更是蛋白質療法的典範轉移，正式宣告以 RNA 為療法的醫學新時代來臨。有別於前者開發時間久、製造經費高，mRNA 技術讓細胞成為生產所需抗原或治療性分子蛋白的工廠，不但可大量生產且價格相對便宜，未來還可應用在其他病毒疫苗、個人化精準癌症疫苗、人類免疫缺陷病毒、甚至過敏病…等多重疾病的治療領域。

為開發疫苗奠定基礎

卡塔林·卡里科博士在匈牙利接受教育，並於 1985 年移居美國，專門研究 RNA 及其化學合成，使能在體外/體內的細胞中有效生產蛋白質。她有系統且嚴謹地解決了將 RNA 使用在疫苗學和治療中的許多問題。在 1990 年代，作為賓夕法尼亞大學的研究副教授，卡里科博士全心投入開發用於蛋白質療法中的體外轉錄信使 RNA（mRNA），並試圖了解 RNA 媒介免疫反應的機制。她與她的同事德魯·魏斯曼博士一起證明了 mRNA 會被類鐸受體（TLRs）^[註3]辨識，從而參與先天性免疫反應。若將 mRNA 注射到動物體內，會導致嚴重的發炎反應。但若 mRNA 的核苷經過修飾，如同一些自然存在的 RNA，就不會引發這些反應，最終，他們成功找出了重要的核苷修飾，並創造了不會引起發炎的隱形 （stealth） RNA。卡里科博士從 2013 年開始與 BioNTech RNA Pharmaceuticals 藥廠合作，一路從副總到 2019 年升為資深副總，並參與了 BNT 疫苗的開發。

德魯·魏斯曼博士是賓夕法尼亞大學疫苗研究的羅伯茨家族教授，他於 1997 年在該大學開設了他的實驗室，專門研究開發 HIV 疫苗，，也曾在美國國家衛生院從事 HIV 相關研究。與卡里科博士合作之後，他開始投入以 RNA 作為疫苗的研究。他們倆在 2005 年發表了經過核苷修飾的 RNA 是非免疫原性的重要發現之後，魏斯曼博士一直積極投入於將該技術應用於開發能抵禦 HIV 和 Zika 病毒等病毒感染之 RNA 疫苗。身為免疫學專家，魏斯曼博士和卡里科博士的合作促成了這些重要發現，他們共同擁有非免疫原性、經核苷修飾的 RNA 應用之美國專利，更為 BNT 及 Moderna 疫苗奠定了基礎。

• 延伸閱讀：
  拯救世界的 mRNA 疫苗——疫苗科學的里程碑（四）
  沒那麼理所當然：mRNA 疫苗的辛酸血淚史

物理學博士的彼得·庫利斯是脂質奈米顆粒的開發先鋒，也是英屬哥倫比亞大學的教授，更是從分子層面研究膜結構和功能以開發有效治療藥劑的領導者。他製造由PH值調控的陽離子化非對稱性雙層脂質，能包覆帶陰離子的大分子如 DNA、 RNA，並透過調控 PH 值使核酸藥物被包裹、儲存或釋放至人體細胞。這對於開發RNA疫苗至關重要，因為 RNA 非常不穩定，且難以有效地傳送到細胞中。他透過使用模型膜系統來研究脂質在膜中的作用，該系統促成了工程脂質體奈米顆粒（LN 或 LNP）系統，能傳送常規與核酸基底的藥物。庫利斯博士的經典論文每篇都被引用超過 2000 次，且大部分 FDA 獲准或用於緊急醫療用途的脂質奈米顆粒都依賴於他的技術。庫利斯博士的新技術使他成為 11 家公司的創辦人。2014 年，他開始與魏斯曼博士合作，當時其正在和 BioNTech 合作開發 RNA 疫苗，他們需要庫利斯博士在傳送系統方面的專業知識。

唐獎生技醫藥獎凸顯了「基因剪刀」的鋒利

卡塔林·卡里科（Katalin Kariko）接獲此獎項後表示，得知我與魏斯曼合庫利斯博士一起獲得了這個獎項，我感到非常榮幸和謙卑。想到在我之前獲得此獎的人，讓我深感謙卑。我希望這個獎項永遠存在。這樣未來，很多偉大的科學家也能榮獲此獎，我也希望唐獎將有一百週年的年慶。當未來得獎的人回望我們時，他們同樣會為自己獲得這個獎項而感到自豪，就如同我們因為知道前屆得主是誰，因而為自己能獲頒此獎而感到自豪。

德魯．魏斯曼（Drew Weissman）說，我認為這是一個極高的榮譽。凱蒂（卡塔林·卡里科博士）和我獲能獲得如此重要的獎，我認為這是莫大的榮譽。我要感謝很多人，像是安東尼·佛奇博士，我在做博士後的研究計畫時和他一起工作，我從他那裡學得了和愛滋病毒相關的知識，他教了我關於艾滋病毒的免疫學。我還必須感謝我的博士研究指導老師，安·馬沙克 （Ann Marshak-Rothstein），以及一直以來和我一起進行研究的許多其他人，他們教了我很多。

彼得．庫利斯（Pieter Cullis）說，我上唐獎官網瀏覽了之前獲獎者的資料。能和這群非常優秀的科學家相提並論，這真是不簡單的一件事情，這真的是一個了不起的榮譽。能獲獎我覺得很高興，不僅僅是因為我所獲得的殊榮，也是因為它同時認可了我多年來與之共事的所有人的努力，所以這個獎事實上是頒給在過去的40年裡，我有幸與之共事的數百人的工作成果。

過去四屆評選出來的唐獎生技醫藥獎得獎人均為各界翹楚。2014 第一屆頒給了癌症「免疫檢查點」療法的詹姆斯．艾利森（James P. Allison）與本庶 佑（Tasuku Honjo）。這兩位科學家於2018年再諾貝爾生理醫學獎的殊榮、肯定了唐獎得獎人於世界的地位。第二屆頒發給席捲全世界的CRISPR基因編輯技術的開發者，伊曼紐．夏彭提耶（Emmanuelle Charpentier）, 珍妮佛．道納（Jennifer Doudna）及張鋒，接連不斷的研究應用凸顯了此把「基因剪刀」之鋒利，Charpentier 和 Doudna 博士亦在2020年榮獲諾貝爾化學獎。第三屆頒給癌症標靶療法的領航者，東尼．杭特（Tony Hunter）、布萊恩．德魯克爾（Brian Druker）及約翰．曼德森（John Mendelsohn）。第四屆則頒給促成細胞激素成為生物製劑之作用標的，拯救廣大受發炎性疾病所苦人口的查爾斯．迪納雷羅（Charles Dinarello）, 馬克．費爾德曼（Marc Feldmann）和岸本忠三Tadamitsu Kishimoto）。

註解

1. 免疫原性是指某抗原或其表位能作用於 T 細胞、B 細胞的抗原識別受體，進而誘導機體產生體液和／或細胞介導免疫應答的特性；此抗原則可稱為免疫原。
2. 核苷（英語：Nucleoside）是一類醣甘胺（glycosylamine）分子，組成物是鹼基加上戊醣（環狀核糖或去氧核糖），依戊醣的結構不同，分為兩大類：核糖核苷及去氧核糖核苷。這些核苷加上一個磷酸基團就是核苷酸，為DNA與RNA的組成單位。
3. 類鐸受體是單次跨膜蛋白，識別侵入體內的微生物進而活化免疫細胞的反應，在先天性免疫系統中起關鍵作用。

【關於唐獎】

有感於全球化的進展，人類在享受文明與科技帶來便利的同時，亦面臨氣候變遷、新傳染疫病、貧富差距、社會道德式微..等種種考驗，尹衍樑博士於 2012 年 12 月成立唐獎，設立永續發展、生技醫藥、漢學及法治四大獎項，每兩年由專業獨立評選委員會（邀聘國際著名專家學者，含多名諾貝爾獎得主），不分種族、國籍、性別，遴選出對世界具有創新實質貢獻及影響力的得主。每獎項提供 5 千萬獎金，其中含 1 千萬支持相關研究教育計畫，以鼓勵專業人才投入探索 21 世紀人類所需，以頂尖的創新研究成果及社會實踐引領全人類發展。

• 作者：黃貞祥／清大分子與細胞生物研究所助理教授、Gene 思書齋版主

為了面對與病毒共存的後疫情時代，我接種了三劑 COVID-19 疫苗。

第一劑等不到 mRNA 疫苗，於是接種了AZ 疫苗，原本想等到開放混打第二劑再接種 mRNA 疫苗，但後來失去了耐心，等接種後第二天政府才宣佈開放。因應 Omicron 變種的來勢洶洶，第三劑疫苗恐怕不適合再接種腺病毒疫苗，所以終於接種了 mRNA 疫苗。

我除了第一劑 AZ 疫苗發了燒、動彈不得，第二劑 AZ 疫苗和第三劑半劑莫德納疫苗的副作用都頗輕微，只有第二天較為疲倦而已。我老婆接種了兩劑莫德納和一劑 BNT 疫苗，副作用包括新冠手臂、發燒、呼吸喘和輕微心律不整，我還有些學生三劑都發燒、痠痛到不省人事。

無論如何，相較 COVID-19 可能造成的嚴重肺炎，還有腦霧、倦怠、頭暈、呼吸喘等等長期後遺症的折磨，我們都不後悔接種了這些疫苗。我也有心理準備會接種第四劑，甚至年年都接種 COVID-19 疫苗。

疫苗黑馬：mRNA 技術！

在眾多疫苗中，異軍突起的黑馬就是 mRNA 疫苗，這個前所未見的技術，沒想到不僅讓人跌破眼鏡地可行，保護力還特別地高，莫德納和 BNT 疫苗都不約而同地超過九成！這可謂生技產業最重要的里程碑，也可見得未來，mRNA 技術可能不會只用在研發 COVID-19 其他變種的疫苗，也會用在其他致命傳染病、新興傳染病，甚至癌症的治療上！

利用 mRNA 來當疫苗，在疫情之前，甭說我這個學術小咖無法置信，大多數生命科學家也都會嗤之以鼻吧？《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) 這本好書就記載了一位名為考里科 (Katalin Karikó) 的科學家，她堅持 RNA 極具醫藥方面的潛力，但一直不得志，堅持理想四處碰壁，直到疫苗被研發出來，大家才赫然發現她是先知。

mRNA 是帶著遺傳訊息的分子，能夠被轉譯成蛋白質，也是我們每個細胞隨時都在製造的分子，如果我們有望操控 RNA，身體細胞就能自行製造特定蛋白質作為治療的方法。然而，RNA 不僅化學上較不穩定，我們身上還會舖天蓋地地分泌消滅 RNA 的酵素，讓全身上下隨時都能摧毀 RNA。

為何我們要這麼戒慎恐懼呢？因為太多病毒的遺傳物質就是 RNA，包括流感和造成 COVID-19 的 SARS-CoV-2 都是。要在實驗室裡萃取 mRNA，要全副武裝地戴好口罩、手套，實驗桌和工具都要用特殊的藥劑擦拭，所有容器都要用特製的，溶液裡也要有 RNA 酶抑制劑，萃取好的 RNA 還必須保存在攝氏零下八十度的冰箱中。

打個比方，我們的 DNA 像是鎖在機密房間裡的製造藍圖，細胞城市需要打造機器時，就要影印出特定圖紙到工廠裡，可是那些圖紙不僅薄得極為脆弱，還會在施工後馬上被監工撕毀。因為有些間諜特務會三不五時偷偷混進敵國的藍圖，試圖擾亂生產秩序或甚至製造屠城木馬，因此在細胞內外一旦起疑就寧可錯殺不可錯放。

曲折的 mRNA 發展過程

要成功把 mRNA 送進細胞中，需要不少挑戰！但是考里科卻利用修飾核苷 mRNA 技術來騙過我們身體，並且抑制 mRNA 的免疫原性避免發炎反應。

mRNA 技術先驅考里科出生於匈牙利，原先在南匈牙利的賽格德生物研究中心做 mRNA 研究，30 歲時因為研究沒有進展而被解聘。她與丈夫賣掉了家裡最值錢的車子，換到 900 英鎊塞在兩歲女兒的泰迪熊裡騙過匈牙利海關走私出國，漂洋過海到美國發展。

她前後待過費城的天普大學、賓州大學醫學院，因為對 mRNA 技術的執著，被學術界視作異端，必須寄人籬下在願意收留她的教授實驗室進行研究。有次去參加研討會後返校，居然發現被校方趕出辦公室讓她選擇降級或解聘。

後來她在影印時巧遇見從國家衛生院轉來賓大的學者威思曼 (Drew Weissman) ，一起合作發明了修飾 mRNA 的技術。可是他們的發明被賓大技轉給生技公司了事，沒給他們直接發揮所長的機會。

2013 年，德國生技公司 BioNTech 看準這項 mRNA 技術，希望發展癌症應用，邀卡里科加入團隊。而 BioNTech 在疫情中一役成名，又是另一個移民的成功故事！

以攻克癌症為目標的 BioNTech

這個故事的主角，是 BioNTech 創辦人吳沙忻 (Uğur Şahin) 和圖雷西 (Özlem Türeci) 夫婦。他們與英國《金融時報》(Financial Times) 駐法蘭克福記者米勒 (Joe Miller) 合寫了《光速計畫：BioNTech疫苗研發之路》 (The Vaccine: Inside the Race to Conquer the COVID-19Pandemic) 詳談他們奮鬥使用mRNA技術來治療和預防疾病的故事。

吳沙忻和圖雷西都是德國的土耳其移民，前者是德國科隆大學癌症免疫療法博士，是腫瘤學與免疫學專家，目前擔任擔任 CEO 職務；後者是德國薩爾邦大學分子生物博士、醫師，目前為 BioNTech 的首席醫學官。

他們倆都是不折不扣的工作狂，自律極嚴，一天僅睡四個小時，結婚當天還回到實驗室繼續工作，陪女兒度假都要用好幾個行李箱裝滿電腦和科學論文。

吳沙忻和圖雷西夫婦都是令人敬仰的科學家，他們有共同的理想要攻克癌症，在疫情於 2020 年初情勢不明時，吳沙忻就冷靜地分析出全球會受到疫情的嚴重衝擊和重創！相較之下，歐美許多學者和政客都不當回事，認定那個還未正式命名的傳染病不過就是個小插曲，不足為奇。

當時，當台灣還在討論除了邊境管制是否還要限制大型活動時，我還遭受一些身在歐美的台灣友人在臉書無情地攻擊，抨擊我們意圖使用一個毫不危險的病毒大作文章炒作政治目的。結果呢？全球迄今病死了逾六百卅萬人，各國不堪醫療崩潰的重負，反覆鎖國和封城等手段搞了約兩年，造成經濟大亂，通貨膨脹和景氣不振等遺害還不知會沿續多久。

吳沙忻就在疫情不明朗時，洞燭機先地決心投入疫苗的研發，事後諸葛地回看，BioNTech 會領先群雄是合情合理的。

然而，如果回到當初他們投身疫苗的研發之時，即使我們現在已知他們是成功地讓劃時代的新技術開花結果，通過一個又一個的測試和考驗，在許多緊要關頭，也不禁要捏幾把冷汗。原來這場豪賭如果失敗， BioNTech 很可能就會破產倒閉關門大吉，另外相較強勁的競爭者莫德納，他們甚至還處於落後，甚至連德國另一家 mRNA 玩家 CureVac 都比 BioNTech 還被看好（但是 CureVac 反而以慘敗收場）。

可是憑著吳沙忻和圖雷西的決心和毅力，還有優秀的團隊，他們不眠不休地過關斬將，希望能和時間賽跑拯救更多生命！在疫情愈演愈烈時，研發疫苗的科學家們也不能倖免於難，也要在分秒必爭、水深火熱的疫情高峰期分流上班。

因為 BioNTech 仍是名不見經傳的中小型生技公司，儘管有不離不棄的金主，他們仍無法獨自完成所有研發階段的臨床實驗，並且在資金上也捉襟見肘，於是就和輝瑞 (Pfrizer) 合作，憑藉後者的豐富經驗和資源投入研發和競爭。

輝瑞大藥廠執行長艾伯特・博爾拉博士 (Dr. Albert Bourla) 就在《輝瑞登月任務：拯救人類的疫苗研發計畫》 (Moonshot: Inside Pfizer’s Nine-Month Race to Make the Impossible Possible) 中，從他的視角討論了這個合作關係。

當疫苗開發遇上「政治問題」

他們合作研發出的疫苗稱作輝瑞－BioNTech 2019 冠狀病毒病疫苗（Pfizer–BioNTech COVID-19 vaccine，代號：BNT162b2，商品名：Comirnaty、復必泰，國際非專利藥品名稱：tozinameran），不過輝瑞的全球銷售權不在德國和土耳其（都由 BioNTech 直接銷售），並且大中華地區的銷售權在中國上海復星醫藥，這在台灣曾是吵翻天的政治口水問題。

政治問題在臨床實驗進行時也遭遇到。《光速計畫》和《輝瑞登月任務》也不約而同地揭示了川普政府的反智行為，儘管他們設立了曲速行動 (Operation WarpSpeed) ，採取政府和社會資本合作的方式加速開發 COVID-19 疫苗，但是川普為了勝選的政治考量，施壓監管機關，讓不少美國民眾誤會 COVID-19 疫苗開發有放水之嫌，傷害了大眾對科學的信任，導致美國疫苗接種人數在先進國家中落後，讓大量人命白白犠牲。

無論如何，現在都一再證實 mRNA 疫苗開啟了新時代，mRNA 不僅能夠更快速研發出新興傳染疾病的疫苗，也可能比傳統疫苗更能快速改版應對新變種。

mRNA 最適合當疫苗還有個原因是，RNA 本身就是佐劑，那是一般疫苗中刺激免疫反應的添加物，因為正如前述，很多病毒的遺傳物質就是 RNA，我們天生就會對外來 RNA 起免疫反應。未來 mRNA 技術很可能正如吳沙忻和圖雷西夫婦設立 BioNTech 的初衷——攻克癌症！就讓我們拭目以待吧！

吳沙忻和圖雷西夫婦是對科學懷有極大熱情的科學家，這本《光速計畫》除了有疫苗研發跌宕起伏、峰迴路轉的精彩過程，也有不少深入淺出的科普知識，是寓教於樂的好書，值得關心打進自己身體疫苗的朋友好好一讀！

——本文為《光速計畫：BioNTech疫苗研發之路》書評。2022 年 3 月，天下文化。