疫苗如何發揮作用：科學、主要類型和歷史解釋

根據世界衛生組織歐洲地區辦事處的說法，疫苗通過向免疫系統展示病原體抗原的無害版本——身體識別為外來物質的細菌或病毒的那部分——來發揮作用。這種接觸訓練免疫系統，而不會導致疾病本身。

免疫機制

根據世界衛生組織歐洲地區辦事處的解釋，當免疫系統遇到抗原時，稱為B淋巴細胞的白血球會產生形狀特定以與該特定抗原結合的抗體。這些抗體可以直接阻斷病原體，或將其標記以供吞噬細胞等其他免疫細胞破壞。

免疫系統在這次接觸後還會保留'記憶'細胞。世界衛生組織歐洲地區辦事處指出，未接種疫苗的人的首次自然感染可能需要七到十二天才能使身體產生有效防禦——在這個延遲期間可能會發生重病或死亡。接種疫苗允許記憶反應提前形成，因此稍後與真正的病原體接觸會引發更快、更強烈的反應。世界衛生組織歐洲地區辦事處補充道，來自這種記憶的免疫力可以持續數年、數十年或終生，儘管它強調常規疫苗'非常有效'，但'沒有一種疫苗是100%有效的'，這就是為什麼一些疫苗需要多次給藥。

主動免疫與被動免疫

美國疾病控制和預防中心的《粉紅書》是該機構關於疫苗可預防疾病的參考手冊，它區分了通往免疫力的兩條途徑。被動免疫來自另一來源製造的抗體，例如胎兒在懷孕期間接收的母體抗體；它提供即時但暫時的保護，在數週到數月內消褪。主動免疫是當一個人自己的免疫系統做出反應時發生的——要麼對自然感染，要麼對疫苗——由於免疫記憶，它通常持續數年或終生。

主要疫苗類型

美國疾病控制和預防中心《粉紅書》將大多數傳統疫苗分為兩大類。減毒活疫苗含有仍在體內複製的減弱形式的病毒或細菌，產生《粉紅書》描述為與自然感染'幾乎相同'的免疫反應；這些通常只需要一次注射。滅活疫苗無法複製，有幾個亞類：全細胞疫苗使用已殺死的病原體(例如脊髓灰質炎、甲型肝炎和狂犬病疫苗)；亞基疫苗只使用生物體的保護性片段(流感、肺炎球菌)；類毒素疫苗使用失活的細菌毒素(白喉、破傷風)；結合疫苗在化學上將多醣附著到蛋白質上以改進幼兒的反應；重組疫苗使用DNA技術來產生特定的抗原(乙型肝炎、HPV)。

在COVID-19大流行期間，兩個較新的平台被廣泛使用。美國疾病控制和預防中心的COVID-19疫苗指南解釋道，在輝瑞-生物科技公司和莫德納的疫苗中使用的mRNA疫苗傳遞實驗室製造的遺傳指令，指導肌肉細胞短暫地產生病毒刺突蛋白的無害部分；免疫系統然後對該展示的蛋白質做出反應，隨後mRNA本身被身體分解並清除。蛋白質亞基疫苗，例如諾瓦瓦克斯公司的疫苗，則直接注射刺突蛋白片段，同時帶有增強免疫反應的佐劑。

起源：從人痘接種到詹納的疫苗

故意讓人暴露於輕微形式的疾病以防止嚴重病例的做法早於現代疫苗接種數個世紀。世界衛生組織的疫苗接種歷史資源指出，人痘接種——使用天花瘡裡的物質以誘發較輕微的感染——可能早至公元前200年，在中國有記錄的技術出現於16世紀中期，在印度出現於18世紀。瑪麗·沃特利·蒙塔古夫人在1721年通過在奧斯曼帝國觀察該做法後將其引入歐洲，在美洲殖民地，該技術通過被奴役的西非人為人所知，由科頓·馬瑟在1721年馬薩諸塞州疫情期間推廣。

現代疫苗出現於1796年5月，當時英國醫生愛德華·詹納用擠奶女工莎拉·內爾梅斯手上的牛痘瘡物質接種了八歲的詹姆斯·菲普斯，根據世界衛生組織的歷史頁面。兩個月後，在1796年7月，詹納故意讓菲普斯暴露於天花物質；菲普斯沒有患上該疾病，根據世界衛生組織的說法，使他成為'第一個被接種天花疫苗的人'。到1801年，進一步的測試已經確認了該方法的有效性。

從強制疫苗接種到全球根除

根據世界衛生組織，強制天花疫苗接種始於1840年代和1850年代的英國和美國部分地區。在1950年代，疫苗的耐熱、凍乾版本消除了持續冷藏的需要，幫助了更廣泛的分配。世界衛生組織在1958年呼籲全球天花根除，強化天花根除計畫於1967年開始，使用了在蘇聯開發的凍乾疫苗。

該疾病逐一地區被消除：從1971年的南美洲，從1975年的亞洲，從1977年的非洲，根據世界衛生組織的時間表。世界衛生組織在1980年正式宣佈天花根除——根據世界衛生組織的說法，這是迄今為止唯一通過疫苗接種消除的人類疾病。