在 20 世紀 50 年代初的夏天，無數美國兒童被困在家中。家長不允許他們一起玩耍，因為天氣轉暖時，社會便進入了一場名為脊髓灰質炎的噩夢。孩子們本會興高采烈地開始他們的學校假期，騎著腳踏車、滑板車或放風箏，但最終卻可能拄著柺杖、戴著支具或躺在鐵肺中度過假期。
脊髓灰質炎，即小兒麻痺症，這種疾病在醫學教科書中已存在數十年。然而，在 20 世紀初的夏天，這種疾病發展成了一種流行病。這種疾病背後的病毒會感染任何人，但在美國，它對五歲以下兒童造成的損害最為嚴重，因此小兒麻痺症也被稱為嬰兒癱瘓症。
1953 年初，人們看到了一線希望，這場噩夢可能即將結束。醫學研究員喬納斯·索爾克研製出了一種脊髓灰質炎疫苗，注射後，它可以刺激免疫系統產生抗體來對抗病毒。到當年 1 月，他已經為 161 人接種了疫苗，結果看起來很有希望。索爾克的研究由國家嬰兒癱瘓症基金會 (NFIP) 資助。該組織由小兒麻痺症患者和美國總統富蘭克林·德拉諾·羅斯福於 1938 年創立，最初是佐治亞州溫泉市一家破舊的溫泉療養院，專門為患有該疾病的人提供服務，後來發展成為主要的脊髓灰質炎研究資助機構。受到索爾克早期成果的鼓舞，NFIP 以其征服脊髓灰質炎的廣泛使命，開始推動為成千上萬的兒童接種疫苗。但在繼續推進之前，索爾克希望透過監測疫苗接種引發足夠抗體以中和病毒的能力，確保他的疫苗是“最安全、最可靠”的方法。在早期的測試中，猴子被注射了疫苗並進行監測，以觀察它們是否生病，或者觀察它們的細胞是否變形。但是，測試數千名兒童所需的動物數量過於昂貴且笨重。
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幸運的是，研究人員發現有一種獨特的細胞可以提供幫助。這就是 HeLa 細胞，這是一種活體癌細胞系，多年前未經允許從一位名叫海瑞塔·拉克斯的黑人患者身上提取。從接種疫苗的患者身上抽血後，將其一部分與 HeLa 細胞和少量脊髓灰質炎病毒一起放入玻璃培養皿中。有了這些東西，一場微觀而致命的戰鬥開始了。在培養皿中，脊髓灰質炎病毒試圖攻擊 HeLa 細胞。然而，如果患者血液中有足夠的適當抗體，它們就會阻止病毒造成任何傷害。科學家們可以在顯微鏡下清楚地看到這些細胞。如果 HeLa 細胞看起來變形了，這意味著血液中不存在正確的抗體。
為了評估他的疫苗，索爾克需要大量的 HeLa 細胞。他將獲得的幫助並非來自哈佛大學或耶魯大學等傳統的知名機構，而是一所南方小型黑人學院，該學院因種植花生而聞名。
1881 年，教育家布克·T·華盛頓在阿拉巴馬州一座舊教堂建築內創立了塔斯基吉學院，招收了 30 名學生。華盛頓對他的這所小學校懷有遠大的夢想，而且這些夢想都實現了。僅僅 50 年後，學生人數就增加了 100 倍。整個國家也從植物學家喬治·華盛頓·卡弗在那裡進行的花生種植開創性工作中瞭解到了這所學院。在第二次世界大戰期間，塔斯基吉飛行員，一支全黑人飛行中隊，也讓這個國家這個沉睡的地區名揚天下。
NFIP 與塔斯基吉學院有著悠久的合作關係。在 20 世紀 40 年代，NFIP 資助了塔斯基吉嬰兒癱瘓症中心，該中心不僅支援黑人小兒麻痺症患者的治療，還為黑人醫務人員提供培訓，以便他們回到自己的社群工作。這家醫療機構是少數幾家治療黑人兒童的小兒麻痺症中心之一，因為當時的美國醫院是種族隔離的。即使是羅斯福總統的溫泉療養院也不接受黑人患者。1952 年 10 月，展望脊髓灰質炎疫苗的測試，NFIP 的研究主管哈里·韋弗要求塔斯基吉學院卡弗研究基金會主任羅素·W·布朗將其大廳改造成世界上第一家 HeLa 細胞工廠。擁有細菌生理學博士學位的布朗被任命為該專案的主任，植物生理學家詹姆斯（吉米）·亨德森協助了他。在他們的“人”的身份經常被剝奪的時代，這些黑人男子被要求為人類服務。離他們不遠的地方，臭名昭著的塔斯基吉梅毒實驗正在進行中。
布朗和亨德森都是優秀的科學家，但培養、儲存和維護 HeLa 細胞並非他們技術培訓的一部分。這種專業知識屬於一個新興領域，稱為組織培養。索爾克提議的疫苗試驗每週需要塔斯基吉提供 10,000 支玻璃管的 HeLa 細胞。明尼蘇達大學的年輕博士後研究員威廉·F·謝勒曾使用 HeLa 細胞對脊髓灰質炎病毒進行早期研究，並就此主題指導過學生。他同意向布朗和亨德森提供他們需要的技能。因此，1953 年 1 月 16 日，布朗和亨德森在阿拉巴馬州登上了一列火車。1953 年 1 月 18 日，他們抵達寒冷的明尼蘇達州，執行他們的新任務。
在 20 世紀 50 年代，明尼蘇達州明尼阿波利斯和聖保羅雙子城實行種族隔離。1953 年為這兩位黑人男子尋找校園住宿並非易事，特別是因為大學宿舍仍然是新近才允許黑人入住的。校方在校園邊緣附近提供了房間，這使得他們在惡劣天氣中步行前往實驗室的路程非常不愉快。然而，這兩位黑人科學家發現他們的中西部主人非常熱情好客。在明尼蘇達州的星空下，布朗和亨德森學習了細胞和組織培養的基礎知識，並設計了他們的塔斯基吉實驗室，為他們返回後即將開始的改造做準備。他們需要快速學習：布朗在明尼蘇達州待了四個星期，亨德森待了兩個星期。兩人都在 1953 年 2 月返回了阿拉巴馬州。
1953 年 4 月，謝勒南下前往塔斯基吉，視察新設施並運送一個珍貴的包裹。他的包裹中裝有對溫度波動敏感的物品，而 4 月是明尼蘇達州和阿拉巴馬州氣候相匹配的少數幾個月份之一。當謝勒飛機上的其他人喝著雞尾酒（在飛越禁酒州時停下來）時，他的心思也放在一個瓶子上——他隨身攜帶的包裡的瓶子。裡面裝有大約 3000 萬個 HeLa 細胞。當他到達塔斯基吉學院時，向這些細胞中添加了一種液體，然後這些細胞又被分到 40 個其他瓶子中。經過四天的孵化，這些瓶子中的每一個都含有 3000 多萬個細胞，這標誌著塔斯基吉學院 HeLa 細胞工廠的誕生。
在塔斯基吉 HeLa 細胞工廠內，細胞在長長的培養箱中生長，被測量到玻璃管中，包裝好，然後空運到全國各地大約二十多家醫療實驗室。塔斯基吉的任務對任何學校來說都很困難，尤其是一所位於炎熱南方的小型、資金不足的學校。當溫度達到華氏 105 度左右時，HeLa 細胞就會死亡。雖然空調使陽光地帶變得宜居，並在 20 世紀 20 年代引發了向南方的移民潮，但如果這些敏感的細胞在炎熱的汽車中運輸、在炎熱的停機坪上等待或放在炎熱的飛機貨艙中，它們註定要失敗。因此，NFIP 的領導層要求紐約大學的物理化學家瑪麗亞·泰爾凱斯提出一種包裝解決方案，以在運輸過程中保持細胞的冷卻。泰爾凱斯是熱絕緣專家，她計算並設計了一種特殊的運輸容器，類似於俄羅斯套娃。在容器中，一個覆蓋著絕緣材料的盒子放在另一個盒子裡。內盒裝有一個裝滿化學物質十水硫酸鈉的罐子，罐子放在玻璃管的頂部，防止細胞過熱。一旦放入這些盒子，細胞必須在 96 小時內到達目的地。一個人開車前往阿拉巴馬州蒙哥馬利和佐治亞州哥倫布的機場，以確保這些包裹不會錯過航班。
在正確掌握 HeLa 細胞培養過程方面，出現了很多失敗，NFIP 官員的電話和信件斥責布朗樣品受到汙染、細胞產量低以及死細胞到達。布朗也很苦惱。“目前的情況顯然不利，”他在 1953 年 12 月寫給 NFIP 領導人的信中寫道。但是，塔斯基吉的細胞培養主管諾瑪·蓋拉德不斷改進，並設計了一個有效的程式，她的技術人員嚴格遵循該程式。該團隊大力追查汙染源，並安裝了特殊的空調，以保持實驗室涼爽並去除最後一絲灰塵和溼氣。經過時間和努力，技術人員最終超過了每週需要運送的 10,000 支玻璃管 HeLa 細胞。到 1954 年初，HeLa 細胞工廠已準備好參與世界上最大的實驗。這也是一件好事，因為夏天——以及脊髓灰質炎季節——即將來臨。
1954 年 4 月 26 日，索爾克脊髓灰質炎疫苗的現場試驗開始了。這項試驗是一項規模空前的醫療後勤工作。NFIP 聘請了幾家製藥公司生產疫苗，並動員了 20,000 名醫生、40,000 名護士、1,000 名公共衛生專業人員、14,000 名校長、50,000 名教師和 200,000 名志願者來管理注射。總體而言，近 420,000 名兒童接種了疫苗，200,000 名兒童接受了安慰劑注射，此外還有 120 萬其他兒童在研究中接受了觀察。
在這項龐大的健康運動中，有天文數字般的 HeLa 細胞，它們存在於從南方一個安靜角落運出的 400,000 支玻璃管中。這些細胞起源於一位黑人女性，由黑人科學家培養，使人們看到了期待已久的脊髓灰質炎防護措施的有效性。最終，密歇根大學脊髓灰質炎疫苗評估中心主任小托馬斯·弗朗西斯於 1955 年 4 月 12 日宣佈，該疫苗“安全、有效且效力強”。
疫苗接種獲得批准分發，該疾病的病例開始下降，索爾克成為了民族英雄。但是，即使在對小兒麻痺症的恐懼從國家記憶中消退很久之後，塔斯基吉學院及其研究人員的作用仍然被隱藏起來。