0:11 我非常高兴能来到 苏格兰的爱丁堡– 这个针和注射器诞生的地方。 1853年，就在从这个方向出去不到1英里远的地方， 一位苏格兰人 首次申请了针和注射器的专利。 他的名字叫亚历山大·伍德（Alexander Wood）， 他是在皇家医师学院孕育出这项发明的。 这个就是他当时申请的专利。 令我感到不可思议的是 现在看当时的发明， 依然觉得它和我们今天使用的针几乎一模一样。 然而，它已经出现了160年。
0:43 让我们来看看疫苗。 大多数的疫苗都是由针和注射器， 这个已有160年历史的器材来完成注射的 。 疫苗接种从很多意义上来说 都是一项成功的技术。 继清洁水和卫生设施之后， 疫苗接种是对延长人类寿命 贡献最大的一项技术。 这一点很难被超越。
1:11 然而，和其他任何技术一样， 疫苗接种也有它的不足之处。 而针头注射， 这一古老的技术 就是其中主要的问题所在。 让我们从最明显的说起： 我们中的很多人都不喜欢针和注射器。 我也是这样的。 然而，20%的人口都有 针头恐惧症， 这可不仅仅是不喜欢针头那么简单。 这些人会因为对针头的恐惧 而极其排斥接种疫苗。 这就给疫苗的普及带来很多问题。
1:45 和这个相关的还有另一个主要问题， 那就是针头伤害。 根据世界卫生组织的数据表明 每年约有130万人死于 由针头伤害造成的 交叉污染。 它造成了很多人的早死。
2:02 这两个关于针和注射器的不足之处 你们可能听说过， 但是还有另外两个你们可能还没听说过。 一个是它在免疫反应上 阻碍了 新一代疫苗的研制。 另一个是它可能是造成冷链问题的原因， 冷链问题我稍后会讲到。
2:23 接下来我要跟你们讲一讲 我和我的团队在澳大利亚昆士兰大学 就解决这四个问题的技术 所做的一些研究。 这项技术叫做纳米贴片(Nanopatch)。 这是纳米贴片的一个样品。 肉眼来看 它像是比邮票小的 一个小方片。 但是在显微镜下， 你将会看到成千上万的微小的突出物。 它们是无法被人眼看到的。 与针相比， 这个小方片上有大约4000个突出物。 我之所以设计这些突出物，有一个关键的原因 是为了能让它们和皮肤的免疫系统相适应。 这是纳米贴片的 一个非常重要的功能。
3:13 在制作纳米贴片时 我们采用了一个技术，叫做深反应离子蚀刻技术。 这一特别的技术 是我们从半导体工业借鉴来的。 因此它非常便宜，可以大规模生产。
3:28 我们将疫苗涂在纳米贴片的突出物上， 之后将它置于皮肤上。 置于皮肤最简单的方式 是用我们的手指， 但是我们的手指有一些局限性， 因此我们设计了一个辅助器。 这个辅助器使用起来非常简单– 你可以叫它高级手指。 它是由弹簧控制的。 我们要做的就是像这样 将纳米贴片打在皮肤上， 这样一下子有几件事情发生。 首先，纳米贴片上的突出物 穿透了坚硬的皮肤表层， 之后疫苗被迅速释放– 事实上过程不到一分钟。 之后我们就可以将纳米贴片取下来， 把它丢掉。 但是我们可以重复使用辅助器。
4:22 这就是纳米贴片的工作原理， 我们能立马看到它的几个主要优势。 它没有针头， 你甚至无法看到这些突出物。 因此我们也就解决了 针头恐惧症这个问题。
4:36 现在，我们退后一步想一想 它其它两个非常重要的优势： 一是它通过特殊的接种方式提高了免疫反应， 二是它没有冷链要求。
4:49 让我们先从第一个说起，即免疫原性的概念。 这是一个较难理解的概念， 但是我会试着用简单的语言解释它。 我现在退回一步，用一种简单的方式 告诉你疫苗是如何工作的。 疫苗是将一个叫做抗原的东西 注射到我们的体内， 而抗原是病菌的一种安全角式。 这一安全的病菌，即抗原 之后诱使我们的身体产生免疫反应， 并学习和记忆如何对抗入侵者。 当真正的入侵者到来的时候， 身体会迅速调动起 之前用于对抗疫苗的免疫反应 来消除感染。 它就是这么有效。
5:29 而我们今天大多数的疫苗接种 都是由针和注射器， 这一古老的器具完成的。 然而针可以说阻碍了我们的免疫反应， 因为它无法到达皮肤上最好的免疫位置。 为了更好地理解这一概念， 我们需要先了解下皮肤。 我们先从其中一个突出物 和将纳米贴片置于皮肤上的过程说起。 我们会看到这样一种情况， 这是真实的情况– 纳米贴片上的一个突出物 已经进入到了皮肤， 不同的颜色代表着不同的组织层。 关于它有多大我可以给你们一个参照， 如果图片里是针的话， 它将会是屏幕的10倍大， 并且还要有10倍深。 它已经完全在坐标之外了。 你能立马看到这些突出物已经在皮肤里了。 红色的那一层是坏死皮肤的外部硬层， 但是棕色和紫色的那两层 却充满了免疫细胞。 举个例子，在棕色层中 有一类特定细胞叫做朗格汉斯细胞， 我们身体里的每平方毫米 都充满了这些朗格汉斯细胞， 即免疫细胞， 其它细胞也有，只是未在图片中染色出来。 但是你能立马看到纳米贴片 确实完成了需要的穿透。 我们只占用了皮肤表面 一根头发的宽度， 就达到了那些成千上万的特殊细胞。
6:54 作为纳米贴片的发明者和设计者， 我觉得这一点非常令人激动。 但是那又怎样？你能达到那些细胞又怎样？ 对疫苗来说这意味着什么？ 当今疫苗领域在不断发展进步， 它正变得更具系统性。 然而，在你撸起袖子、 开始接种疫苗、 接着等待之前， 你仍然不知道疫苗是否会有效。 它在今天看来依然是一场赌博游戏。
7:20 我们也需要做这样的赌博。 当我们拿到一株流感疫苗， 将它涂在我们的纳米贴片上， 再将贴片置于皮肤上， 然后我们就等着– 因为我们是应用在活体中。 我们等了一个月， 这是我们发现的。 这一份数据显示了 和针注射到肌肉里相比， 使用纳米贴片产生的免疫反应。 横坐标代表着以毫微克为单位的剂量大小。 纵坐标代表着所产生的免疫反应。 短划线则代表着保护临界值。 如果在那个线上，则意味着是受保护的； 如果在线下，则是不受保护的。 我们能看到，红色的线大多时候都在线下； 实际上用针注射的时候只有一个点是在线上，即具有保护性， 那是当剂量高达6,000毫微克的时候。 与之相比，我们能立马注意到 那条蓝色的线则有着非常大的差别。 那是我们用纳米贴片得到的结果； 不同的纳米贴片剂量呈现出了 一个完全不同的免疫原性线。 这意味着一个全新的机会。 在疫苗领域中 我们突然有了一个全新的杠杆。 我们可以这样子， 当一种疫苗有效但是太贵， 我们可以只用针注射剂量的百分之一 便可以达到保护的效果。 这样原本10元钱的疫苗现在只需要1角钱， 这对发展中国家来说尤其重要。
8:46 我们也可以从这个角度来看– 你可以使用目前看来无效的疫苗， 然后让它超过那条线， 这样它们就具有保护性了。 这在疫苗领域中 当然是非常重要的。 让我们来看看困扰世界的三大主要问题： 艾滋病, 疟疾和结核病。 它们每年造成大约700万人口死亡， 并且它们中的任何一个都没有足够的疫苗应对方法。 因此，有了纳米贴片所带来的杠杆作用， 我们将使疫苗成为可能。 我们可以通过杠杆使这些候选疫苗越过这条线。 当然，在实验室里， 我们还对其它的疫苗进行了实验， 并得到了和流感疫苗 相似的反应结果和类似的曲线。
9:26 现在我要再讲讲 当今疫苗的另一个主要缺陷。 那就是要保持冷链处理。 “冷链”，顾名思义 就是指从疫苗生产 到使用的整个过程中 都要保持低温处理。 这就给物流带来了一些挑战， 但是我们有办法解决它。 这是一个有点极端的例子， 但是它能帮助解释 尤其是在资源贫乏的环境中， 使疫苗持续保持在低温状态 所面临的物流方面的挑战。 如果疫苗的温度太高，它就会失效。 但是有意思的是， 如果疫苗的温度太低，它也会失效。
10:16 目前，疫苗的失效率很高。 据世界卫生组织估计， 在非洲有高达一半的疫苗 并没有正常发挥作用， 因为冷链在某一环节遭到破坏。 这是由针和注射器引起的一个很大的问题， 因为疫苗如果是液体的，它就需要冷藏。
10:37 而纳米贴片的一个主要特点就是 疫苗是干燥的， 当它是干燥的时候，它就无需冷藏。 我们经过实验发现， 干燥的疫苗在被置于23摄氏度长达一年多的时间内 没有任何效用丧失的情况出现。 这是一个非常重要的改进。 (掌声) 我们对这一改进也非常激动。 然而，尽管我们在实验室中已经完完全全地 验证了纳米贴片的应用性， 作为一名科学家，我很爱这一点，我也热爱科学； 然而， 作为一名工程师， 一名生物医学工程师， 同时也是芸芸众生中的一员， 我将不会对这一发现感到满意， 除非我们能把它应用在现实生活中， 让芸芸众生都能从中受益， 尤其是那些最需要这项技术的人们。
11:32 这就是我们为什么开始从事接下来的这一项事业， 而且是以一种不同寻常的方式。 我们选择先从巴布亚新几内亚开始应用这一新技术。
11:40 巴布亚新几内亚是一个典型的发展中国家。 它和法国的国土面积相近。 但它却面临着当今疫苗领域 存在的许多主要问题。 他们的物流情况是这样的: 全国只有800个冷藏箱用于冷藏疫苗。 许多冷藏箱已经非常旧了，例如莫尔兹比港的这一个。还有很多就要不能用了。 很多还不在需要疫苗的新几内亚高地地区。 这是一个很大的挑战。 同时， 巴布亚新几内亚也是世界上乳头状瘤病毒发病率最高的国家。 它是子宫颈癌发生的风险因素。 然而，针对此类疾病的疫苗还未能被大量使用， 因为它太昂贵了。 因此基于这两个原因， 再加上纳米贴片自身的特点， 我们将纳米贴片带到巴布亚新几内亚， 并很快将会对其结果进行追踪。
12:37 做这样的一项事业不容易， 它非常具有挑战性， 但是世界上再没有其它事情让我们更想去做。 展望未来， 我想要跟你们分享一个预见: 在未来， 每年有1700万人口死于传染病 这一我们目前面临的残酷现实 将会永远被封存在历史当中。 这是由于我们拥有了 更有效、更强大的疫苗。 今天我站在你们面前， 站在这个针和注射器诞生、 并距今已有160年历史的地方， 向你们展示另一个颠覆疫苗领域的新技术， 那就是纳米贴片技术– 它没有针头，不会带来疼痛， 无需冷藏，并能提升免疫原性。 谢谢！ (掌声)
