疫苗如何工作：科学、主要类型和历史解释

疫苗通过向免疫系统展示病原体抗原的无害版本来工作——抗原是细菌或病毒中免疫系统识别为外来物的部分——根据世界卫生组织欧洲地区办公室的说法。这种接触训练免疫系统，而不会导致疾病本身。

免疫机制

当免疫系统遇到抗原时，被称为B淋巴细胞的白血球产生形状与该特定抗原结合的抗体，WHO欧洲解释说。这些抗体可以直接阻断病原体，或将其标记为由吞噬细胞等其他免疫细胞破坏。

免疫系统在这次接触后也会保留'记忆'细胞。WHO欧洲指出，未接种疫苗的人在第一次自然感染时，身体需要7到12天才能做出有效防御——在这个延迟期间可能会发生严重疾病或死亡。疫苗接种允许记忆反应提前形成，因此以后遇到真正的病原体会引发更快、更强的反应。WHO欧洲补充说，这种记忆产生的免疫力可以持续多年、几十年或终身，尽管它强调常规疫苗'非常有效'但'没有一种是100%有效的'，这就是为什么某些疫苗需要多次剂量。

主动免疫与被动免疫

CDC的《粉红书籍》是该机构关于可预防疫苗疾病的参考手册，区分了两条获得免疫的途径。被动免疫来自由另一来源产生的抗体，例如胎儿在怀孕期间接收的母体抗体；它提供即时但临时的保护，在数周到数月内消退。主动免疫是在一个人自身免疫系统对自然感染或疫苗做出反应时发展的——由于免疫记忆，它通常持续多年或终身。

主要疫苗类型

CDC《粉红书籍》将大多数传统疫苗分为两大类。减弱活病原体疫苗含有病毒或细菌的减弱形式，仍在体内复制，产生免疫反应，《粉红书籍》描述为'几乎相同于'自然感染；这些通常只需要一个注射剂量。灭活疫苗无法复制，并有几个亚型：全细胞疫苗使用被杀死的病原体（例子包括脊髓灰质炎、甲型肝炎和狂犬病疫苗）；亚单位疫苗仅使用生物体的保护部分（流感、肺炎球菌）；类毒素疫苗使用灭活的细菌毒素（白喉、破伤风）；结合型疫苗将多糖化学连接到蛋白质以改进幼儿反应；重组疫苗使用DNA技术来产生特异性抗原（乙肝、HPV）。

在COVID-19大流行期间广泛使用了两个较新的平台。CDC的COVID-19疫苗指南解释说，mRNA疫苗（用于Pfizer-BioNTech和Moderna注射剂）传递实验室制造的遗传指令，指导肌肉细胞短暂产生病毒棘突蛋白的无害部分；免疫系统随后对显示的蛋白质做出反应，然后mRNA本身被身体分解和清除。蛋白质亚单位疫苗（如Novavax的疫苗）则直接注射棘突蛋白片段以及增强免疫反应的佐剂。

起源：从种痘到Jenner疫苗

有意让人们暴露于温和形式疾病以防止严重病例的做法比现代疫苗接种早了几个世纪。WHO的疫苗接种历史资源指出，种痘——使用天花疮中的物质来诱发较轻的感染——可能早在公元前200年就出现了，中国在1500年代中期有记载的技术，印度在18世纪也有。Mary Wortley Montagu女士在观察了奥斯曼帝国的这种做法后，在1721年将其引入欧洲，在美国殖民地，这种由被奴役西非人知道的技术在1721年马萨诸塞州爆发期间由Cotton Mather推广。

现代疫苗于1796年5月出现，当时英国医生Edward Jenner使用来自女仆Sarah Nelmes手上牛痘疮的物质给8岁的James Phipps进行了接种，根据WHO的历史页面。两个月后，在1796年7月，Jenner故意让Phipps暴露于天花物质；Phipps没有患该疾病，使他根据WHO的说法成为'第一个接种天花疫苗的人'。到1801年，进一步的测试证实了该方法的有效性。

从强制疫苗接种到全球根除

根据WHO，强制性天花疫苗接种在1840年代和1850年代在英国和美国部分地区开始。在1950年代，一种热稳定性、冻干版本的疫苗消除了对持续冷链的需要，有助于更广泛的分布。WHO在1958年呼吁全球天花根除，1967年开始的《强化天花根除计划》使用了在苏联开发的冻干疫苗。

疾病逐个区域被消除：1971年从南美洲，1975年从亚洲，1977年从非洲，根据WHO的时间表。世界卫生组织在1980年正式宣布天花已根除——是目前为止唯一通过疫苗接种消除的人类疾病，根据WHO的说法。