1955年,一种脊灰病毒引起的急性传染病突然爆发,孩童一旦感染,轻则瘫痪,重则死亡,霎时间,这种传染病给数以万计的家庭带来灭顶之灾。一个叫阿楚的广西小男孩感染脊灰病毒,他被父母关在家里,不许他和外界接触,他只能透过窗户感受温暖的阳光,父亲还把窗户死死关住。阿楚的好朋友阿牛刚刚因为病情严重不治身亡,父母不想阿楚再有任何闪失。
1960年,中国医学院病毒研究所专家顾方舟临危受命,他带着科研团队来到云南昆明,不眠不休研发脊灰病毒疫苗,他们用来做实验的第三只猴子服用了疫苗三天之后死亡,顾方舟心急如焚,女助手蒋竞武对猴子的尸体进行解剖,不排除个体过敏的因素,建议再次进行试验,现在只剩下一只猴子。
顾方舟再次派助手小丘去山下的肉联厂采集牛血清,他不敢耽搁,可每天来回一次就要四个小时,小丘心生不满,顾方舟接到上级领导的电话,他承诺三周之内就能取得突破性进展。
助手小丘鼓足勇气向顾方舟提出建议,劝他像国外专家一样用死疫苗,现在早就成功了,顾方舟考虑到国家贫困以及疫情蔓延的现状,死疫苗就要打三针,只有研发活疫苗,一针就能控制住病情,小丘不想跟着顾方舟继续浪费时间,决定改换到临川医学专业,顾方舟也不勉强。
顾方舟坚持给四号试验的猴子注射疫苗,三天时间过去了,猴子没有任何异常,顾方舟因为劳累过度差点晕倒。顾方舟不由想起五年前的事,阿楚一直高烧不退,母亲心急如焚,只能给她物理降温,阿楚渐渐感觉不到自己双腿的存在,时而清醒时而昏迷,母亲终日以泪洗面,父亲走投无路只好来求顾方舟救命,顾方舟来看阿楚,阿楚说出自己的愿望,他想当医生,把那些有脊灰病的孩子都治好,最后,阿楚把自己的牙交给顾方舟,拜托他送给牙婆婆完成心愿。
经过顾方舟和团队成员不懈努力,四号试验的猴子已经顺利度过危险期,这就说明动物实验体终于成功完成,小丘主动要求继续留下来,顾方舟却无法放松,他担心找不到合适的人做试验,就想到了用自己做第一个试验体,妻子李以莞想让他晚几天,顾方舟不想再等。
第二天一早,顾方舟准备以身试药,团队成员苦苦规劝,顾方舟心意已决,他把阿楚送的牙交给小丘,然后端起来疫苗一饮而尽。顾方舟研发出脊髓灰质炎糖丸,在中国人民共和国成立70周年的时候,习近平主席签署主席令,授予顾方舟等五人为“人民科学家”这一国家荣誉称号。
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