免疫先鋒

隋卓君

踏入現(xiàn)代化養(yǎng)雞場，入眼是五六層呈階梯狀堆起的雞籠，一排雞籠長達百米，自動化糞便清理條帶平穩(wěn)運行著，雞群吵吵嚷嚷?，F(xiàn)代化的雞舍里，效率凸顯，然而因為一些技術(shù)原因，也仍存在一些耗費人力物力的環(huán)節(jié)，比如——給雞打疫苗。

逐個打疫苗，累

一般，養(yǎng)殖場都有相對固定的免疫程序，即第幾天給雞注射哪些疫苗。當我來到天津五谷香農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司時，恰好趕上了給雞注射疫苗，當天需要免疫的是禽流感（H9型）滅活疫苗。只見工人手持工具，沿著雞籠，逐個給雞注射疫苗進行免疫。與養(yǎng)殖場老板閑聊時，我了解到，一般兩個工人逐雞免疫一輪，需要4整天，而且，需要這樣注射的疫苗有很多，每年光是給雞打疫苗耗費的人力成本就是一個很大的數(shù)目。

我在學習專業(yè)知識時，了解到一種氣霧免疫手段，當雞吸入氣霧狀的疫苗液后，就能獲得相應(yīng)的免疫力。那么，這樣一個省時省力的高效免疫手段，為什么沒有在養(yǎng)殖場廣泛應(yīng)用呢？

在養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中，確實有些禽類疫苗可以應(yīng)用氣霧免疫，但這只是一小部分，因為滅活疫苗是無法使用氣霧免疫的。

生產(chǎn)中常用的疫苗按照其有效成分來分類，大致可分為滅活疫苗、減毒活疫苗以及一些新技術(shù)制作的疫苗等。滅活疫苗，簡單來說是通過將病毒殺滅，使之無法繼續(xù)繁殖，讓病毒“遺體”中的蛋白質(zhì)來刺激機體產(chǎn)生免疫力。減毒活疫苗是通過一些手段降低了病毒對機體的損害，但病毒仍然可以繁殖擴增，從而刺激機體產(chǎn)生相應(yīng)免疫力。其他的很多新技術(shù)疫苗則是通過各種手段，僅保留病毒可以對機體產(chǎn)生“有效刺激”并形成免疫力的部分。

相對而言，滅活疫苗技術(shù)難度和成本都比較低，占據(jù)了70%的禽用疫苗市場，其他疫苗共分剩余的三分江山。這就意味著，禽用疫苗市場70%的疫苗都與氣霧免疫這一高效方法無緣了。于是我開始思考，是否可以通過技術(shù)手段，使這二者有所關(guān)聯(lián)，讓僅能逐針免疫的滅活疫苗也搭上氣霧免疫的順風車呢？

給滅活疫苗加點兒“料”

氣霧免疫手段之所以無法應(yīng)用于滅活疫苗，主要原因是會降低疫苗的效果，所以我們研發(fā)的關(guān)鍵就在于讓滅活疫苗在氣霧免疫的條件下免疫保護力不降低，甚至反而增加。

基于對養(yǎng)雞場的免疫情況調(diào)研，我上大二時就萌發(fā)了研發(fā)氣霧化滅活疫苗的主意，但因為所學知識有限，一直沒能推進。后來，我開始學習專業(yè)課程，學校動物醫(yī)學專業(yè)的培養(yǎng)方案實踐特色鮮明，我們不局限于課堂學習，更在多個省部級實驗室鍛煉。此間，我接觸到了畜禽傳染病實驗室的胡會龍師兄和陳思宇師姐，在他們的啟發(fā)下，我逐步開始了對滅活疫苗氣霧化的探索。正當我苦于何處入手時，師兄師姐建議我去請教專家何誠教授。在說明我希望將氣霧免疫更好地應(yīng)用于滅活疫苗后，何教授非常支持我的研究，建議我從疫苗佐劑入手，并向我介紹了實驗室正在做的霍亂弧菌菌影。

“佐劑”就是疫苗的賦能劑，可以有效增強疫苗的免疫效果，其作用原理各有不同。要想給滅活疫苗成功賦能，走上氣霧免疫的便捷道路，選對佐劑是關(guān)鍵。

一般因為細胞免疫的加持，活疫苗保護力勝過滅活疫苗。在細胞免疫中，活疫苗的優(yōu)勢在于能夠激活細胞免疫中的關(guān)鍵細胞——樹突狀細胞，而滅活疫苗卻不能。那么，是否有這樣一種幫助激發(fā)樹突狀細胞的物質(zhì)呢？

在實驗室前期已有的研究中發(fā)現(xiàn)：霍亂弧菌菌影能夠靶向樹突狀細胞，有效激發(fā)樹突狀細胞。沿著這一思路，我們將霍亂弧菌菌影制備成相應(yīng)的滅活疫苗佐劑，直接激活樹突狀細胞，引發(fā)細胞免疫，彌補滅活疫苗在這方面的不足。這樣，即便是在氣霧免疫之下，滅活疫苗也能產(chǎn)生較好的免疫效果。

滅活疫苗氣霧后在氣管黏膜附著時間短，刺激機體產(chǎn)生免疫作用的時間就短。除了增強疫苗在體內(nèi)反應(yīng)過程的強度外，我們還考慮到，是否能通過延長疫苗粘附氣管黏膜的時間，來改善免疫效果呢？在多方比較之下，我們想到了使用具備溫度敏感特性的殼聚糖凝膠佐劑。當霧化后的疫苗黏附在呼吸道黏膜后，在雞體溫下，添加了殼聚糖凝膠佐劑的疫苗可以持續(xù)刺激產(chǎn)生抗體。

于是，我們敲定了最終的滅活疫苗改良方案，即同時添加殼聚糖凝膠與霍亂弧菌菌影這兩種佐劑。

霧化噴出，從“油”到“水”

創(chuàng)新理念初具雛形，但問題也接踵而至。方案的落實遠比提出要難，失敗和挫折如同家常便飯。

研究過程中遇到的第一個問題是殼聚糖的溶解性低，溶解困難，常用的溶解方法對于殼聚糖并不適用。由此，我找到具備化學專業(yè)學習背景的朱峻瀅同學一起交流，在她的幫助下，我們不斷嘗試，最終實現(xiàn)了殼聚糖的大量溶解，并將其凝固溫度控制在38℃——略低于雞體溫，這樣佐劑在空氣中為液態(tài)顆粒，遇到雞氣管黏膜時則受熱固化附著，從而延長持續(xù)刺激起效的時間。

之后，我們又遇到霧化效果不好的問題，所制備的佐劑疫苗黏稠得像花生油，不像水，用市面上常見的農(nóng)用噴霧器難以霧化噴出。我們起初嘗試與擅長機械工程的臧曉宇同學合作，自己設(shè)計專用噴霧器，也曾制備成功。但是后來回訪養(yǎng)殖戶，調(diào)查佐劑疫苗購買意愿時，發(fā)現(xiàn)大家都不愿意在買氣霧疫苗時附加購買氣霧設(shè)備，這樣雖然人力成本降低，卻又增加了設(shè)備成本。我們只能重新想辦法，重新配伍佐劑，讓其能在較小的壓強下就較好地霧化，這時做出來的佐劑疫苗也不再是黏糊的油狀物了，而是像水一樣，我們用普通的農(nóng)用噴霧器試噴，霧化效果很好。

雖然佐劑在實驗室階段遇到的問題都得以解決，但當我們到養(yǎng)殖場實際應(yīng)用的時候，意料之外的難題再次出現(xiàn)。我們在給雞噴疫苗時，雞會害怕扭頭，躲避噴來的霧氣，造成氣霧被有效吸入的量大大減少。

我們又通過調(diào)試成分來增大佐劑的表面張力，讓其與疫苗結(jié)合后在空氣中更容易形成氣泡，延長在空氣中的漂浮時間，且氣泡炸裂時產(chǎn)生新的更小的霧滴去向四面八方，從而增大免疫對象的有效吸入量，提高疫苗的利用率。

突破200天

成果真正價值的判斷應(yīng)該交給使用的人，完成方案的驗證后，我致力所研項目的落地轉(zhuǎn)化，重新整頓、建立起一支包含技術(shù)、市場、財務(wù)的完整創(chuàng)業(yè)團隊，在北京注冊成立公司并入孵中關(guān)村理工園，立足校內(nèi)外創(chuàng)新平臺，借助導(dǎo)師課題的幫助，推進佐劑產(chǎn)品在溫氏集團等龍頭企業(yè)的測試驗證。

“解民生之多艱，育天下之英才”是中國農(nóng)業(yè)大學校訓，我深知獸醫(yī)領(lǐng)域缺乏的不僅是技術(shù)英才，更是能夠扎根一線，切實解決民生問題的新農(nóng)科人才。因此，我把佐劑應(yīng)用到了禽流感和鸚鵡熱衣原體上，再度前往產(chǎn)業(yè)一線，用我們的氣霧免疫佐劑解決養(yǎng)殖人員所面臨的禽類傳染病難題。在天津、河北的兩處蛋雞養(yǎng)殖場，我們的氣霧佐劑疫苗經(jīng)受住了200天實驗觀察期的考驗，受到了養(yǎng)殖人員和行業(yè)專家的高度評價。

至此，氣霧免疫佐劑已具備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣前景。在第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中，我?guī)ьI(lǐng)團隊“免疫先鋒”斬獲金獎，實現(xiàn)了我校參賽以來首次入圍四強爭奪賽，這也是我校本科生團隊首次獲得金獎。

責任編輯：馬春梅