固有免疫系统——极其复杂的白细胞
人体有非常系统、复杂的免疫功能。免疫的英文immune词源于拉丁文immunitas，其原意指免税，为借用引申为免除瘟疫，即抵御传染病的能力。像骨髓、胸腺、脾脏、阑尾、扁桃体以及各个淋巴组织等，都是重要的免疫器官。骨髓是人和哺乳动物的造血器官，也是各类免疫细胞的发源场所。从造血干细胞，分化演变为髓样干细胞和淋巴样干细胞。从髓样和淋巴样干细胞，又继续分化孕育出运输氧气和二氧化碳、承载血液功能的红细胞，凝结保护的血小板和俗称统称的杀菌“白细胞”。血液中有三种细胞：红细胞、血小板、白细胞，这一条差不多已经是绝大部分人生物知识的极限了。然而，把所谓的“白细胞”细分，才是初步理解免疫系统的入门。“白细胞”至少包含：粒细胞（中性、嗜酸性、嗜碱性、肥大细胞），单核细胞（吞噬细胞、树突细胞），淋巴细胞（T细胞、B细胞、NK细胞、K细胞）等这些两级三类十种分类。它们可以从血管内迁移到血管外，或从血管外组织迁移到血管内。
因此，“白细胞”除存在于血液和淋巴中外，也广泛存在于血管、淋巴管以外的组织中。其中中性粒细胞数量最多，占到“白细胞”总数的50%~70%。但其他种类的细胞同样发挥着重要作用。
人体在面对病毒的时候，第一道防线是皮肤、黏膜组织，相当于国家的长城、天险。皮肤、黏膜及其分泌物，比如唾液、眼泪、胃酸、乳酸、脂肪酸、酶以及皮肤黏膜上一些菌群等，通过物理化学作用，一起杀菌抑菌，阻挡病毒的入侵。
第二道防线，就是以吞噬细胞、粒细胞和NK细胞为主的固有免疫系统。主要分布在消化管、呼吸道等人必须要开放的地方。它们先是即时反应，随后肥大细胞就像通信兵一样，能够释放“信号”（炎症因子），召集各种免疫细胞增援集结到被侵组织部位，启动炎症反应。粒细胞、吞噬细胞、NK细胞，这几种固有免疫细胞，将释放蛋白酶将病原体消灭，乃至直接吞噬已经被感染的宿主细胞、肿瘤细胞乃至较大的病原体（如真菌和寄生虫）——被统称为“靶细胞”。发脓、发炎、流鼻涕、咳嗽，常常是免疫系统战斗后的产物。另外，高温环境不利于病毒的繁殖，因此人体内的白细胞介素1等物质也会增加，以促使体温升高。也就是说，发烧流涕本身并不是一种疾病，而是免疫系统与病原体战斗时所主动使用的一种手段。以上两道防线，都属于“非特异性免疫”，即见到闯入陌生来客时便杀之，即使并不认识对方是谁。这已经足以抵挡我们平时接触的大部分病原体。它是机体保护“自我”，抵御“非我”的能力。既能抵御病毒、细菌的入侵，有时也会把原本无害的花粉甚至食物误识别为异物，大举征伐，这就是过敏反应。对于机体一般的感染，固有免疫系统这几种细胞联合作战，基本就可以结束战斗了。但如果遇到入侵规模大、繁殖增生能力强、非常难缠的病原微生物，吞噬细胞以及专门的树突细胞、肥大细胞就会发挥通信功能，识别病毒表面的一些蛋白质特征信息并报告淋巴细胞，请求火速增援。这就启动了人体的第三道关键防线——特异性免疫系统。
特异性免疫系统——T细胞与B细胞
树突状细胞（Dendritic cells, DC）外形独特，就像一个个张牙舞爪的树妖，是机体功能最强的专职抗原递呈细胞(Antigen presenting cells, APC)。它能高效地摄取、加工处理和递呈抗原，也就是通报给淋巴结的淋巴细胞，从而有效激活初始型T细胞、B细胞。
“抗原”在这里可以理解为病原体表面的蛋白质结构特征，或者叫抗原表位。因为病毒颗粒和细菌表面都带有不同的蛋白质结构特征——“抗原”，所以其实激发特免系统，并不需要完整的病毒，只需要识别病毒上的特定标志物即可。淋巴细胞这时候就要登场了。主角是头两种：B淋巴细胞和T淋巴细胞。B细胞的“B”字，是采用“囊”（Brusa，词源为拉丁文）的首字母命名。1956年开始为科学家了解。T细胞的“T”字，是采用“胸腺”（Thymus，词源亦为拉丁文）的首字母命名。1961年开始为科学家了解。T细胞是淋巴细胞的主要组分，占比约为50%~60%。它具有多种生物学功能，如直接杀伤靶细胞，辅助或抑制B细胞产生抗体。T细胞是经过胸腺所分泌的胸腺素改造的淋巴细胞，具有杀灭病原微生物能力。胸腺，过去人们对它认识甚少，甚至认为它是与人体机能无关的退化器官。1961年之后，才发现它在人体免疫系统中起着重要作用。T细胞对病原和靶细胞直接起杀伤作用。所以T细胞的免疫作用叫作“细胞免疫”。B细胞占比约为15~20%，首次发现于鸟类的法氏囊（Bursa Fabricii）。法氏囊是鸟类特有的结构，位于泄殖腔后上方，囊壁充满淋巴组织。人和哺乳动物没有法氏囊，类似的结构是骨髓造血和淋巴组织，亦有相同作用。B细胞是通过产生抗体起作用。抗体存在于体液里，所以B细胞的免疫作用叫作“体液免疫”。
1965年，《自然》杂志上的一篇论文，综述了T细胞和B细胞的特点，提出淋巴细胞有两种类型的观点，标志着现代免疫学的开篇。
但实际上，淋巴细胞除T细胞和B细胞外，还有K细胞和NK细胞，共四种类型。 K细胞即Killer Cell，杀手细胞。在人外周血中，K细胞约占淋巴细胞总数的5～10%，直到1975年才为科学家发现。它的杀伤作用，依赖于抗体的指示，也就是当抗体粘附在病原之上，并一块被吸附在细胞表面的时候，才能发挥指示作用。NK细胞即Natural Killer Cell，自然杀手细胞。在外周血中，NK细胞约占淋巴细胞总数的15%。NK细胞较大，含有胞浆颗粒，故称大颗粒淋巴细胞。它的杀伤作用不依赖于抗体的指示，属于固有（非特异）免疫系统的一部分。
初次免疫应答——淋巴细胞的转化
人体在第一次接触某种抗原时，需要经过一系列抗原识别、呈递等过程，才能调动淋巴细胞来应对这种陌生的敌人。所以感染一段时间后（一般4～5天），血液中才能出现抗体，这就是抗体检测的延迟性窗口期。在细胞因子的复杂传导机制作用下，初始T细胞被刺激启动，分化为效应T细胞、记忆T细胞（其实还有辅助性T细胞和抑制性T细胞）。初始B细胞则分化为效应B细胞、记忆B细胞。效应B细胞，也被称为“浆细胞”（Plasma Cell），也就是释放特异性抗体的“基地”。效应T细胞直接释放分泌细胞毒性产物（淋巴因子、白细胞介素2、干扰素等），与其它免疫细胞共同发挥作用，杀伤被感染的靶细胞，效应B细胞也就是浆细胞，根据收到的抗原特征，每个浆细胞每秒钟能释放2000个微小的“Y结构”球蛋白抗体，吸附和覆盖在抗原之上。 专门生成的抗体，就像人民战争中的民兵、游击队，它们与相应抗原的结合具有高度的特异性，紧紧吸引迟滞敌人。抗体既可以阻止病原体进入健康细胞，同时还能发挥指示作用，指引K细胞前来消灭靶细胞。这样，K细胞的数量虽少，但杀伤效应却很高。通常仅需一周的时间，入侵的病原体便会被它们所全部歼灭。效应T细胞、效应B细胞也随之分解凋亡，抗体也进入了衰退周期。之后不久（一般是半年），体内的抗体浓度将降到非常低的水平。但这套特异性免疫系统，还留了一组更强大、更有效的后手。这也就是免疫机制的精要部分。
再次免疫应答——长存的免疫记忆
在启动初次免疫应答，初始T细胞、初始B细胞分化为效应T细胞、效应B细胞的同时，还生成了另外两种细胞——记忆T细胞、记忆B细胞。与初始、效应淋巴细胞的快增殖短寿命截然不同，这一部分记忆类淋巴细胞将停止增殖和分化，变成异乎寻常长寿命的稳定细胞。记忆淋巴细胞将长存于体内，尤其汇聚到血管壁、消化道、呼吸道的黏膜等微生物首先入侵的部位，以类似于静息的状态存在，所以寿命很长。同时，这些记忆细胞仍然具有特异性。它们记录着特定抗原的信息，同时每种记忆细胞只能用于对抗相应的病原体。这种机制就叫做“免疫记忆”。只要有免疫记忆，当有相同或高度类似的病原体再次进入人体时，在首先侵入与遭遇的部位，就会立刻引发更快、更强的免疫反应。这就是“再次免疫应答”。无需其他召唤机制，特定的记忆T细胞、记忆B细胞，这时就可以直接唤醒、活化、增殖、分化，重新产生效应T细胞、效应B细胞，并产生比初次应答时更高浓度的抗体，与抗原结合。这样的一线监视-快速激活机制，便能在很短的时间内，快速消灭入侵病原体，保证人不会再次染病。而免疫记忆和再次免疫应答，也正是疫苗的根本原理。有关免疫记忆的第一篇文献，可以追溯到希腊历史学家修昔底德的记录，他在记述公元前430年发生在雅典的瘟疫时写到：“同一个人不会遭受两次攻击。”当然，这时的人们对免疫系统和细菌、病毒是一无所知的。
1796年，英国医生琴纳尝试用接种类型相似、但毒性对人低得多的牛天花病毒的办法，创制了人天花痘苗。1861年，法国生物学家巴斯德开始建立了细菌理论。1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗，开创了近代免疫学。1935年，美国生化学家温德尔·M·斯坦利终于证实了比细菌还要小1000倍的病毒的存在，从而获得1946年诺贝尔奖。然而，人类真正理解免疫的背后原理，一直要到1970年代之后，这才从必然王国开始走向了自由王国。
免疫是极其复杂的生物机能
但实际上，从生命分化为病毒、细菌和复杂生物开始，免疫系统的演化时间已经超过5亿年。所以今天每个人身上带着的这套系统，才会如此复杂。共同构成了一个极为精细、完善的防卫体系。对于大部分中老年人来说，看到这里基本已经昏头转向甚至不知所云了。然而这些知识，却只是目前高中生物必修3第二章的一小部分内容，略有补充而已。所以说，后浪的成长与认知基础必然要比前浪强得多，后浪必将远胜于前浪。但作为知识青年的后浪，还需经历实际的社会生产，为社会与自己创造价值；由知识到实践，由技能到认知这样多次的反复，经历过诸多风雨，才能完成认知的螺旋式上升，批判继承上一代人的文化遗产，创建更新更好的文化，实现从批判矛盾到推动进步的超越过程。如果仅仅是沉浸在鼓吹消费主义的虚妄幻想，“娱乐至死”的行乐梦境，自欺炫耀的群体幻视中，那叫浮躁的泡沫，不是坚实的后浪。
当然，这些知识也仅仅是一个高中水平的知识科普，连概论入门都不算。免疫系统还有补体系统、细胞因子、介素、干扰素、免疫调节等一大堆基础。再往深入一点，每一种免疫细胞，都能细分出几十个子类型、极其复杂的反应、介导因子作用等等内容，一下子就铺开几百个知识点。
在庞大的生物学体系中，免疫学也正是最艰深复杂的领域。比起遗传、测序、结构、病毒等领域难得多，不少研究病毒的大拿，学生时代免疫学也是勉强压线过关的，实在是太难了。毕竟，这是涉及生物对抗攻防的最高机能体系，尤其是防御，天然就要比进攻复杂得多。
疫苗的真正作用——刺激记忆B、T细胞
跳过这些复杂的免疫系统解析，一句话的结论就是：疫苗提供的保护，除了短时间存在的抗体，更重要的是长期存在的记忆性细胞（memory T cell、memory B cell）。抗体是会逐渐消失的，半衰期只有23天。真正长期的“免疫力”，靠的是记忆细胞识别到已知抗原后，迅速产生大量新的效应T细胞、效应B细胞及抗体，而不是依赖已有抗体。
因此，疫苗是让一批危害很小、但有带着病原体抗原特征的“伪病毒”物质（减毒疫苗、灭活疫苗、病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗等等）入侵人体，激活人体对特定抗原的特异性免疫。通常来说，这个免疫记忆是可以维持数年到数十年的。
在免疫记忆存续期间，只要病毒的抗原表位不发生显著的改变，人体就能正常识别这种“我见过”的病毒。其他部分的突变不影响识别。当然，具体到新冠病毒这种新病毒，免疫记忆究竟能维持多久，还需另作讨论。
（信息来源：互联网）
