牛津通识课:病毒
三小时读懂人类会不会和病毒共存
在传染病流行期间,人类可能才对病毒有所认知。但
实际上,人类从诞生之日起,就与病毒“朝夕与共”了。
从秋冬季易感的流行性感冒病毒,到容易通过飞沫传
播的冠状病毒,再到潜伏期漫长的艾滋病病毒,人类通过
想象、猜测和实验,直到将近20世纪中期才首次在电子显
微镜下目睹病毒的真容。到了1980年,感染人类长达5000
年的天花病毒才彻底被消灭。然而,无论是否真正“战胜”
病毒,人类最终与它们达成了长期的平衡
长存于世
各自的方式
在这本小书中,多萝西·克劳福德形象地描述了病毒
的性质和它们独特的生存方式。同时,她引领读者认识那
些造成人类历史上重大公共卫生事件的罪魁祸首,并预测
人类和病毒在未来将如何相互影响。翻开本书,读懂人类
和病毒长达数十万年的猫鼠游戏。

微生物传播
空气衡生物受益一个能够维持其日常生活的宿主,因此可以通过将物的后代传给其他易感宿主来保持其感染链的存活。虽然普通的感冒样病只会引起我们微的不适,但它会定植在我们的鼻腔,使我们流鼻涕,舞局部,触发我们的喷反射这一巧妙的策略产生了一股携带病毒的细小飞,这些飞沫在空气中停留的时间足以感染整个教室、公共汽或人的火车车厢,即使其他空气微生物(例如流感病毒和麻病毒最把我们在床上,但在潜伏期内即疾病发作之前,成千上万的微生物已经被排出排体。
引起炎的指生物找到了一种从一个受害者转移到另一个受害者的非的径,那就是通过使污染食物和饮用水进行传播。轮状病毒在我们的
肠道内繁殖时,会里细胞,产生既不能吸收也不能保留液体的大

面积原始区域。因此,体液泄漏到肠道与饮食液体混合,引起了我们都知道并且害怕的大量水样腹泻。这种方法可以有效地将病毒冲回环境中,而每克粪便中含有大约10个病毒,因此微生物可以很容易找到另一种宿主也就不足为奇了,尤其是在发展中国家,那里仍有大约10亿人无法获得干净的饮用水。
有些微生物太过脆弱,无法在外界长期生存,因此必须直接从一个人传给另一个人。其中之一就是臭名昭著的埃博拉病毒,这种病毒从非洲某种未知的动物宿主感染人类。它引发了致死率极高的埃博拉病毒的爆炸性大流行,有史以来最大规模的埃博拉病毒暴发发生在014至2016年的西非,当时它夺走了1.1万多名受害者的生命。病毒在毛细血管上穿孔,携带病毒的血液渗出到组织和体液中。当患者因高烧、剧烈疼痛、全身出血、灾难性呕吐
和腹泻而病倒时,体液中的病毒会趁机传播给毫无戒备的家庭成员和医护人
员。其他直接传播的微生物,例如引发梅毒和淋病的微生物,则在人类生殖
道温暖潮湿的环境中找到了一个生态位,利用人类基本的生殖本能作为受害
者之间传播的一条高速公路。
许多非常成功的微生物利用活的载体在宿主之间进行转运。通常,一只
叮咬人的昆虫在从一个受害者身上享用血液大餐的同时摄入了该受害者的微
生物,然后将其注射到下一个受害者身上。媒介传播的微生物往往具有复杂
的生命周期,它们在媒介和宿主中都要经历必不可少的步骤,因此两者都会
影响寄生虫的进化。人类身体中的疟原虫的命周期已经进化到能最大限度
地增加被按(唯一能传播疟疾的昆虫)可咬的机会的程度。该寄生虫定植
在红细胞上,以携带氧气的蛋白质血红蛋白为食。在48成72小时后(取决于
原虫的种类),细胞突然破裂释放出一批新的疟原虫进入血液,疟原虫食
物中的废物会引起疾发作时特有的高烧、僵硬和不适症状。这些症状严重
到能让患者卧床不起,使得正在进食的蚁子可以不受干扰地饱吃一顿血液大
餐,在此情况下,哪体虚的症状与大量新的血液寄生虫的释放同步进行,
大大提高了该微生物的存活机会。
疾和其他一些通过媒介传播的微生物被它们的媒介限制在热带地区
后者需要高温和降雨才能繁殖。但是对它们所使用的媒介不那么挑剔的微生物可以传播到更远的地方。由蚊子传播的西尼罗热病毒可引起致命的脑炎,该病毒最近于1999年横渡大西洋袭击了纽约。西罗热病毒通常的故乡是非洲、亚洲、欧洲和澳大利亚,在这些地方它利用了一系列的蚊子作媒介。该病毒主要是一种禽类微生物,但人类在被携带病毒的蚊子叮咬后会受到感染。该病毒利用美国原始的禽类种群和人类席卷了整个北美大陆,在短短四年内抵达西海岸、加勒比海和墨西哥(图1.1)。最近,主要感染亚洲和非洲灵长类动物但也能在人类中传播的寨卡病毒,于2007年开始向西穿越太平洋(应为大西洋—译者按),2013年到达巴西。2015年,它在南美引起了场流感样疾病的大流行,并由于能够传播给未出生的胎儿而对孕妇造成严重后果。据报道它能够引起一些先天缺陷,最常见的是小头畸形,即头部很小。该病毒现在已经将其媒介范围扩大到非热带物种,所以它得以传播到北
美和欧洲
[6]

译后记
从命运共同体的视角
审视人类与微生物的关系
微生物是世界上最小且数量最多的物种,它们广泛分布在自然界中,例
如细菌、真菌、病毒、立克次体、衣原体、支原体、单细胞藻类、原生动物
等。微生物与人类关系密切,难舍难分。一方面,微生物是人类亲密的伴
侣,环境中无时无刻不存在着微生物,人类的肠道中含有大量的有益微生物能够帮助促消化,人类的免疫系统也是得益于微生物而逐步建立起来的;另一方面,微生物又是人类致命的隐形杀手,一些病原微生物(也称病毒)能够引起疾病,这些致命的杀手会危害人体健康,甚至可以夺走生命,成为人类最为强劲的对手之一。病毒作为人类“隐形的敌人”( ( invisible
eemy),不仅看不见、摸不着,而且太过“狡猾”和善变,它们不断地异,让人类的免疫系统难以应对,疫苗研究的步伐永远跟不上病毒变异的速度。“同人类争夺地球统治权的唯一竞争者就是病毒。”诺贝尔奖获得者莱尔
德堡格如是说。
个是地球上数量最多的物种,另一个是拥有最高智力并全面主宰这个星球的物种,微生物与人类之间形成了亲密而又致命的关系,这种复杂微妙的关系被著名微生物学家、英国爱丁堡大学医学微生物学荣休教授多萝西·H.克劳福德形象地比喻为“致命的伴侣”( deadly companions)。克劳福德长期致力于研究以各种病毒为代表的微生物,先后著有《隐形的敌人》2000年)、《搜寻病毒》(2013年)、《癌症病毒》(2014年)和《埃博拉:杀手病毒传略》(2016年)等科普读物,她的《致命的伴侣:微生物如何塑造
人类历史》一书是其中的佼佼者,该书初版于200年,再版于2018年,对微生物与人类之间的复杂关系尤其是微生物如何塑造人类历史进行了系统全面
的研究。
长期以来,有关微生物的历史是传统史学研究中被忽略的对象。该书主张将微生物的历史纳入史学研究范畴之中,强调生物以超乎想象的方式塑造了人类历史,尤其是病原微生物直接干预了人类文明的进程,在人类每个关键性的转折(从狩猎采集者到农民再到城市居民)中发挥了至关重要的作用。全书内容共分八章,以地球诞生以来的时间演进为线索,围绕微生物如何影响和塑造人类历史这条主线,讲述了两者之间关系从史前时代到21世纪的不可思议的演进历程。全书从40多亿年前地球的起源开始,到15万至20万年前人类在非洲的出现,再到1万年前农业文明的诞生以及1000年前欧洲文明的崛起、500年前微生物的全球扩张以及微生物对粮食作物的侵害,最后到150年前人类对微生物的揭秘和最近50年微生物的反击。作为从人类由类人猿进化而来起就一直与人类共存的微生物,它深刻地参与了人类文化演进,尤其通过引发流行病造成了人类的重大伤,抑制了人口增长,影响了
文明进程,从而塑造了人类历史。
在大历史视野的指导下,该书深刻揭示了微生物是如何反复介入人类历史并发挥关键作用的;它展现了影响人类的微生物是如何产生、传播和变异的;还关注了人类是如何发现、认识和应对微生物,以及微生物是如何开展反击的。该书研究了许许多多改变人类历史进程的微生物,例如疟原虫、锥虫、麻疹病毒、鼠疫杆菌、梅毒螺旋体、霍乱弧菌、马铃薯致病疫霉菌、普氏立克次体、伤寒杆菌、结核分枝杆菌等;这些病原微生物导致的传染病,例如疟疾、昏睡病(锥虫病)、麻风病、血吸虫病、鼠疫、天花、黄热病、梅毒、雅司病、霍乱、马铃薯枯萎病、斑疹伤寒、伤寒、结核等;及其使用的载体,例如蚊虫、采采蝇、老鼠、跳蚤、虱子等。而且,还重点分析了微生物如何反复利用贸易、战争、贫穷、旅行等各种历史机遇发展自身,导致人类文明在取得进步的同时增加了传染病负担:“纵观人类的历史,病原微
生物一直在利用我们的文化变迁,将每一场变转变成对它们自己有利的条件。”为了抑制微生物的肆虐,医学在此过程中发展起来,人类在抗击微生物过程中取得了不小的成就,例如发明了天花接种、疫苗接种、抗生素(磺胺类、青霉素)等,根除了困扰人类许多个世纪的天花病毒。尽管现代医学取得了长足的进步,但微生物及其导致的流行病仍是尚未解决的难题。更重要的是,由于人类活动的迅猛扩张招致了微生的反击,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐多药结核病等耐药性微生物接连出现。当前,许多新兴的微生物搭乘全球化的顺风车以前所未有的频率出现,例如流感、埃
博拉、HIV、SARS等病毒,给全球社会的未来前景蒙上了一层阴影。总之
人类与微生物之间的较量是一份难以划上句号的答卷。
人类无时无刻不处在微生物的包围之中,微生物的历史变迁可以折射人类文明演进的曲折进程,可以说人类发展史也是一部病毒抗争史。该书指出,微生物在人类历史中从未缺席,并且几是全方位地发挥着作用,只不过在漫长的历史里,由于技术条件和相关知识的局限,人类未能认识到它们
的存在及其发挥的巨大作用。各个古代文明(埃及、两河、希伯来、中国印度等)都不同程度地保留了对瘟疫(作为病原微生物的外在体现)的文献记载,尽管对导致瘟疫的内在机制缺乏了解;但可以说,大瘟疫反复地改变了人类历史进程,它在人类的苦难记忆中留下了深深的烙印。例如,公元前430年的雅典瘟疫使古希腊文明走向衰落,公元166年的安东尼瘟疫停止了罗马帝国的扩张步伐,542年的查士丁尼瘟疫则阻止了帝国的复兴;而1348年前后由鼠疫杆菌引发、继而席卷欧洲的黑死病,夺去了当时三分之一左右欧洲人的生命,并沿着跨越欧亚大陆的贸易线路在旧大陆继续肆虐,成为人
类历史上第一场真正意义上的全球性大流行。地理大发现后,病菌和微生物(例如天花、白喉、麻疹等)无意间成为欧洲殖民者征服美洲的生化武器。在短短120年间,90%的美洲原住民人口被消灭。同样,传染病也没有放过
欧洲社会,16至18世纪流行于欧洲的天花使许多王室家族遭到了灭顶之灾。
换个角度看,一部人类的历史,也是人类与微生物之间相互影响、彼
此竞争的历史。人类文明的过分扩张,挤压了微生物的活动空间,使得人类与致病微生物的接触机会大大增加,后者以流行病的形式对人类进行“报复”。该书强调,尽管微生物似乎显得很有创造力和操纵力,但它们实际上并没有恶意预谋的能力,人类中间出现的流行病,许多情况下只是致病微生物的副作用,而人类的拥挤、贫穷、不卫生的条件助长了它们的滋生和肆虐。恩格斯曾指出,“我们不要过分陶醉于我们类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都对我们进行报”。虽然人类是有史以来地球上最成功的物种,几乎占据了每个生态位,并借助技术对自然实现了全方位的征服,但这并不意味着人类的胜利。相反,人类对微生物空间的过分侵占,激起了微生物的报复。其结果是,微生物以流行病的形式反作用于人类,人类由此深受疫情之苦。从某种程度上说,微生物及其导致的传染病是对现代文明的警示,它时刻提醒着人们,人类所取得的惊人成功是以惨痛的
血泪为代价的。该书的主要创新和重要贡献是,以命运共同体的视角审视人类与微生物之间的关系。克劳福德以其特有的大历史视,将微生物与地球、人类三者的历史有机结合起来,置于一个相互影响、共存共荣的生态系统中加以研究,不再是单纯以人类为中心,而是充分考虑了微生物和其他物种的视角。该书着重探讨了微生物的多变性和适应性,并将些特性与人类的全球化进程联系起来。随着全球化进程加速,各个地区之间的联系越来越密切,不同地区的微生物之间也发生了交换,从而使一些地方性微生物走向了全球。可以说,在全球化时代的今天,许多新兴微生物的出现、传播和变异充分利用了全球化的条件,比如贫穷、国际旅行、不平等秩序,然而,人类似乎还没有做好团结抗击微生物的准备。正如该书指出的,“(全球化时代的)微生物已经迅速利用了我们的全球社会,但不幸的是,我们还没有想出控制它们
的全球解决方案”
这种命运共同体意识的根本体现是,全球疫情需要全球社会的合作应对。身处地球村时代,流行病绝非是某一个国家或少数国家的事情,它是
个全球公共卫生事件,必须以命运共同体的意识审视人类自身以及人类和微生物之间的关系。正如克劳福德在全书结尾强调的,人类一直被微生物这个致命的伴侣看作一个全球共同体。因为微生物没国家的概念,也不尊重国家的边界。在微生物看来,人类都是一样的,它们对人类的攻击完全是不加区分的,并不分中国人、美国人、意大利人、澳大利亚人、非洲人或者是其
本书的翻译缘起于商务印书馆上海分馆总编辑鲍静静女士的邀约;起初,对于翻译这本涉及众多学科的著作我存在过犹豫,但鲍老师在通话中说“这本书你看了就会有翻译的冲动”,她诚挚的请和热情的鼓励打消了我的顾虑。李彦岑、朱健两位编辑为本书的出版付出了许多心血,尤其与朱健老师再度携手合作,其专业、严谨、细致的工精神为译文的质量提供了重要保障;在医院从事公共卫生工作的王鸟以其业的知识阅读了翻译初稿,给予了许多公共卫生和流行病学方面的帮助。此外,还有许多亲人、师友多年来持续给予我帮助和鼓励,在此无法一一提及,你们的帮助和支持我都铭记在心,是伴随我一路前行的强大动力。在2020这个足以载入史册的春天里,一场突如其来的疫情打断了所有预计的安排,我和朋友们经常调侃某句网络流行语,“2020年又过去了多少天,啥事也没干,光见证历史了”。于我个人而言,在这个见证历史的特殊时期翻译这本探讨微生物与人类历史之间关系的著作,无疑也是见证和纪念这段历史的另一种特殊方式,期待本书的出版可以为中国读者更好地理解微生物与人类这对致命伴侣之间的复杂关
系竭尽绵薄之力。
最后可以借用杰里米·布朗在《致命流感:百年治疗史》结尾的话:“我们纪念战争,但其他极具破坏性的事件也应留置于我们的集体记忆中。我希望……建造一座1918年流感大流行纪念碑,以纪念我们遭受的损失、反思我们所取得的成就,并提醒我们还有很多事情需要去做。这个世纪是灾难、自然灾害、世界大战、疾病以及冲突不断的世纪,也是一个大规模扩
张、融合、全球化、技术突破和取得医疗成功世纪。流感大流行说明了这两个问题。人们的身体处于危险之中,而大脑仍停留在舒适区。这是人类的失败,也是人类的胜利。”诚哉斯言。现代人最大的危机莫过于,身体处于现代而头脑仍处于前现代,身处危险之中而全然不知危险正在逼近。在这个充满不确定的全球化世界里,需要追问的是,我们的思想、我们的知识、我
们的团结是否为防范和控制当前以及下一次到来的大流行做好了准备?
艾仁贵
2020年6月28日于开封

)多参西势德
作者简介多萝西·克福德,美国爱丁大学医学微生物学荣休教,
至2年任主管公众理解医学事务的校长英国爱丁堡皇家学会、美国医学科学院院土,25年因其在医学和高等教领域的出服务
而被英帝国官(BE著有(隐形的放)( The Ing Enemy,200《搜病毒)( I Virus Hunt,2013年、《癌症病毒 I Cancer viru,4年)和(博拉杀病毒传略)(ol:fe
of KIller iir,)等众多出版

结论 共存共荣
微生物是地球上最早进化的生命形式,现在它们的数量比其他任何生物体都多,它们栖息在每个可以想象的生态位上,包括其他物种的身体。相
对较晚来到这个星球的人类,是从不受传染性微生物侵扰的母体子宫的安全
环境中脱胎而出的,但在数小时之内,我们的身体就被成群结队的微生物占
领,所有这些微生物都想靠这个新的食物来源生活。从那以后,我们就再也
无法摆脱它们;它们围绕着我们,数以百万计地生活在我们的皮肤上和我们
的身体里。这些微生物中的绝大多数要么是我们生存所必需的,要么是完全
无害的。只有少数微生物以寄生虫的形式存在,以人体的组织为食,并由此
引发了疾病。
纵观人类的历史,病原微生物一直在利用我们的文化变迁,将每一场变
迁转变成对它们自己有利的条件。所以在我们从狩猎采集者演变为现代城市
居民的过程中,微生物一直陪伴着我们。在每一个新的阶段,微生物都做好
了突袭准备,它们常常从其天然动物宿主身上转移到人类身上,然后与我们
起进化,其目的通常是为了互惠互利。人类社会结构的日益复杂加剧了不平等,直到贫富之间、有产者和无产者之间、弱势群体和受保护者群体之间212
的鸿沟在我们的文化中变得根深蒂固。因此,在过度拥挤、不卫生的生活条
件的推动下,加上旅行者的传播,机会性微生物引发了毁灭性的流行病,而
直到最近我们才学会防控这些流行病。通过采取公共卫生措施抑制它们的传
播、注射疫苗阻止其进入人体,以及使用抗菌药物来杀死它们,全球死于传
染病的人数在20世纪初终于开始下降。
但是,尽管我们尽了一切努力,但微生物仍然是全世界的主要杀手。在
215年全球的5640万例死亡中,下呼吸道疾病、腹泻病和结核病位居前10
位,分别有320万、140万和140万例死亡。同年,死于HIV病毒/艾滋病的
人数下降到110万。
通过主宰地球,人类侵入了微生物的空间并破坏了它们的自然循环,现
在我们正在承受其后果。那么,我们如何才能在21世纪保护自己免受它们的
毁灭性影响呢?
天花病毒的根除是人类与杀手微生物做斗争取得的重大胜利,挽救了
数百万人的生命。现在麻疹和脊髓灰质炎病毒正在走向消亡,但对于大多
数病原微生物来说,全球根除不是一个可实现的、甚至可欲的目标。同样
地,发明一种可以防止多种细菌的超级药物,即所谓的“大猩猩青霉素”
gorillacillin)充其量只是一场白日梦。(即使它的生产是可行的,这种大
锤式的方法也会不加区别地进行杀戮,在消灭坏的微生物的同时也会消灭好
的微生物。作为独立生存的有机体,许多细菌构成了相互依赖的菌落的一部
分,对它们的破坏会带给我们危险。例如,那些存在于人类肠道内的细菌通
常有助于保持健康,但它们如果有机会侵入人组织,则可能会引发危险的23感染。短期口服抗生素足以杀死大多数易感细菌,扰乱它们的微环境,但这
种清除常常会引起腹泻,有时还会使通常无害的白色念珠菌繁殖从而引起鹅
口疮。
人类缓慢的进化速度无法与微生物的多样性和快速适应性相匹敌,因
此我们必须接受它们会不断地超越我们的事实,至少在短期内是如此。实际
上,人类已经花费了数百万年的时间来抑制微生,我们的大部分抗生素都
是从中提取的。但可以肯定的是,微生物将会找到抵抗我们掷向它们的任何
新产品的方法。
人类对付微生物最好的防御手段是我们的大脑,它肯定能解决如何与
已知的微生物和谐相处的问题,并找到与未来出现的微生物做斗争的非破坏
性方式。幸运的是,基因组时代已经来临,人类对微生物的认识也在不断升
级,这大大提高了我们对它们的理解和抵抗能力。看看SARS流行期间新的
科学事实的出现速度:罪魁祸首冠状病毒在几周之
内被分离出来
月的时间它的基因组序列就被绘制出来。几乎可以立即进行检测以诊断疑似
,不到一个病例、追踪接触者并确定可能的动物宿主。同样地,到2014至2016年西非埃博拉流行的后期,病毒基因组测序被用于追踪接触者和解开复杂的感染链。
基因组革命是否有助于人类与微生物之间的和谐相处?
第一个被完全测序的致病性人类病毒是1984年的爱泼斯坦一巴尔病毒,
199年的流感嗜血杆菌,这是被测序的第一个细菌基因组全前已知的细菌和病毒序列有数千种,其中包括相对庞大的疟原虫基因组序
214列。这提供了看似无限的信息资源,肯定可以用来改善全球的健康状况。正
如我们在前几章中看到的那样,微生物的基因组序列本身就可以显示微生物的起源以及从其源头辐射出来的进化情况,并揭示其寄生生活方式的分子细节。借助于整个人类基因组序列中我们已经掌握的大约2.5万个基因,现在可以从分子水平上研究微生物与其人类宿主的相互作用方式。这种做法正在揭示人类对微生物的遗传易感性和耐药性的秘密,有助于确定药物靶标,并
为研制一系列令人兴奋的新疫苗提供了可能性。
疫苗接种是第一种成功的免疫疗法,即利用免疫系统控制微生物的繁殖过程,所有人都认为这仍然是未来的最佳途径。事实上,已经有明确的证据表明,疫苗可以抑制抗生素耐药性的增长趋势。正如我们在第八章中看到的那样,在过去的20年间,美国抗生素耐药性肺炎链球菌的发病率从5%上升到35%。但是当2000年推出肺炎链球菌疫苗时,由于减少了对抗生素的需
求,从而消除了耐药微生物的选择压力,耐药率也随之下降。
传统的疫苗是用灭活或减毒的病原微生物制成的,这些微生物可以诱导免疫而不致病。但是,正如我们在对HIV病毒的讨论中所看到的那样,这种方法并非一直有效,尤其是当身体的免疫系统受到感染或疾病的抑制时。因此,科学家们现在正在设计新的和先进的免疫疗法,即对感染进行安全、
无创、“天然”的治疗。抗体是人体抵御入侵微生物尤其是细菌的关键组成
部分。现在,我们可以在实验室制造针对单个微生物的设计抗体( designer215 antibodies),用来中和入侵的微生物。同样地,我们正在从健康人身上获
取对抗病毒的主要防御手段—杀伤性T细胞,以于治疗免疫力低下人群
(例如移植受者和癌症患者)的感染。希望免疫疗法在将来得到广泛的应用
以补充传统的抗感染方法。
我们已经看到,抗生素抗性基因和新兴微生物(诸如HIV病毒和SARS
病毒)以惊人的速度在世界各地飞来飞去,由于我们目前的国际人口流动倾
向,其他微生物肯定会紧随其后。新的微生物将来无论在哪里出现,都不能
仅仅被视为一个地区性问题。2002年,广东省暴发SARS疫情时,在中国政
府决心遏制该病毒之前它就已经在全球范围内传播开来。当全世界的医务人
员都还在为这种前所未知的疾病苦苦挣扎时,中国生已经有了成功的控制
方案,从而挽救了许多生命。但这并非个例。2002年,当一对来自新墨西
哥州的中年夫妇带着腺鼠疫(很可能来自潜伏在他们家后院的一只林鼠)出
现在纽约时,只是等到受害者康复之后,外界才听说了这一消息。或许可以
理解的是,各国政府都希望避免伴随流行病谣言而来的不可避免的经济崩
溃,但在我们全球化的世界里,这是不可接受的。只有全球合作才能防止迫在眉睫的大流行灾难。微生物对国家一无所知,也不尊重它们的边界。正如美国国家过敏症和传染病研究所所长安东尼·福奇在谈到我们抗击艾滋病的斗争时所说的那样,“历史将会把我们评判为一个全球共同体” (history will
dge us as a global community)。毕竟,这正是人类一直被其致命的伴侣所
看待的方式。

对于预防流行病,我们每个人都有出力的方式。公众给政策制定者和政治家施加压力,让他们支持对流行病采取长期预防之法是至关重要的。有见地的公众必须促使政府投入更多资金,用于未来流行病控制通用方法的研究
和实践,而不是仅仅针对一种微生物的威胁。
近期流行病发生后,专家提出了一些建议,我们最好采纳并在行为上有所改变。2009年度TED大会在长滩召开,一位有影响力的娱乐界律师弗雷德·高德灵( Fred Goldring)在会上提出,我们应该倡导一种“安全握手法”,相互碰触肘关节而不是手。当然,打喷嚏对着肘关节而不是手,同样有助于减少一些感染源的扩散。据我所知,没有人深入研究像日本这样的国家鞠躬(而
不是握手)对健康的影响,但估计
不是握手)对健康的影响,但估计应该减少了一些感染源的传播。同样在日本,我们见到了只要生病就在公共场合戴医用口罩的行为,此举会有效抑制一些微生物的传播。改变这些习惯非常困难,但我们的研究模式显
示,有用的可能性是存在的。
流行病大事记
THE VIRAL STORM预防流行病,人们可以在行为上有所改变
1.“安全握手”,相互碰触肘关节
2.打喷嚏时对着肘关节而不是手
3.只要生病就在公共场合戴医用口罩。
流行病大事记
THE VIRAL STORM微生物学家自己预防传染病的方法
1.接种最新的疫苗
2.乘坐地铁和飞机后要洗手
3.与人握手后尽快洗手;
4.尽量不用手碰鼻子和嘴;
5尽可能保证饮食卫生
6.减少不安全性行为的风险。
小结
我们处在一个充斥着新型流行病风险的世界。幸运的是我们也处在一个用技术手段建造环球免疫系统的时代。我们宏伟却又十分简单的理念是:我们应该、也能够将流行病预测和预防做得更好。但真正大胆的念头是:有朝一日,我们能将流行病预测和预防工作做得漂亮到可以宣布“这是最后的一种流行病”到那时,我们发现和遏制流行病的能力,
已经强到连“流行病”这个词都不需要了。

流行病的应对之道
作为一位专业微生物学家,我通常被问到的一个问题是,我个人是如何减少感染疾病的风险的?首先,我总是务求接种最新的疫苗。当我在疟疾地区工作时,我十分认真地服用疟疾预防药物。我并非一直都这么做，
但吃了苦头后我才知道这有多重要。
在冬季我会留意呼吸系统疾病的传播路径,尽力降低患病风险。因为有大量的人流,公共交通是风险极大的地方。因此我乘坐地铁和飞机后,尽量洗手或者使用简易的
含酒精洗手液。同样,我在与人握过很多次手后都会尽量很快洗手,或者不到万不得已尽量不用手碰鼻子和嘴。尽自己所能确保进食洁净的食物和水无疑很重要,努力减少与不安全的性行为相关的风险也很重要。当然,这些答案的回答,视你自己和所生活的地方而定。可惜不是到处都有洁净的水、疫苗、
好的疟疾药和避孕套—但是为了大家的利益,哪里都需要这些东西。
也许大家同样关注的,是疫情发生后如何评价新闻报道和评估风险。大家可以通过关注流行病的几个具体特征来进行评估:微生物正在如何传播?它如何传播才有效?感染者的病死率是多少?一种病死率高、但似乎不传播的流行病,与一种快速而有效地传播、病死率不高的流行病相比,后者更让
人担忧。像埃博拉病毒这样看似恐
人担忧。像埃博拉病毒这样看似恐怖的微生物,并非总带来全球性风险。而像人乳头状瘤病毒这样看似良性的微生物,有时也会带来灾难。传播力和致命性有助于任何人研判
流行病的风险。
想当然地认为生活在某个地方或者追求某种生活质量,就让你对一种流
行病风险有了免疫力,这是错误的观点。虽然艾滋病毒不是在世界各地四处扩散并任意侵害人们,但它对赤贫者和富豪一视同仁。它侵害几乎没有医疗
保健服务的人们,也同样侵害世界上一些享受最好医疗保健的人们。我们置
身于一个彼此相互联系的星球。
流行病预防的未来
当我在全球听众面前就以上这些话题发言时,被问到的最有压力的问题之一是:“您讲的很好,我听明白了,现在感到很害怕。我们该如何应付流
行病现状?”预测和预防未来流行病的最大障碍之一,是这样的观点:流行
病是随意发生的,本来就既无法预测,也无法预防。我希望我已经在书中否
定了以上的观点。流行病预测和预防并非易事,但目前有很多我们能做的相
关事情。不断涌现的科技进步,将使我们未来可以做得更多。
过去我们对流行病预防没有树立积极的公共卫生心态,导致防控体系极
其低效。我听过的描述这些低效和反应过度的绝妙术语之一,是今日特色疾
病( disease du jour)。当面临流感威胁时,我们放下手头所有事情,一心忙
于减少未来流感大流行的风险。当我们遇到SARS时,我们一心忙于不明原
因的呼吸系统疾病。这样的例子不胜枚举。
有朝一日,也许我们能够就未来最大的流行病风险排个座次,但现在我
们还做不到。我们知道它们肯定是来自动物身上的微生物,也知道世界上有些地方是它们入侵的高风险地区。我们需要有弹性的防控体系,这些体系不假设下一次威胁将是流感、SARS或者任何我们正好熟悉的传染性疾病。这些体系应该是通用的和专注于未来流行病防控的。它们应该专注于研究不明流行病,并提供我们以往流行病的一般模式,而不是只盯着任何已经暴发过的具体流行病。这并不意味着我们应该忽视出色的全球流感监控系统,或者忽视像德里克·史密斯( Derek Smith)这样的同仁们所从事的卓越的研究工作。
史密斯用全球季节性流感样本数据
流行病大事记
预测来年的病毒株,并研发相应的疫
THE VIRAL STORM
有效的流行病防控体系,应该专注于研究不
苗。我们应该承认,那些系统将帮
明流行病,而不是只盯着任何已暴发过的具
助我们减少未来的流感风险一不
体流行病。
是与下
不明感染源有关的风险。
好消息是各方多年对流行病预防的反复强调,开始有了回报。作为富有远见的政府官员,丹尼斯·卡罗尔( Dennis carroll)在美国国际开发署(Unie
States Agency for International Development)管理下设的禽流感和其他新兴威
流行病的末日来临
胁研究机构( Avian Influenza and Other Emerging Threats Unit)。在他的领导
下,一项旨在了解并发展对抗新兴流行病威胁的全球能力的重大研究项目
已开展得风生水起,我很自豪自己参与其间。其他像谷歌和斯科尔全球威胁
基金这样的组织,已经将流行病预测和预防确定为中心目标,把吸引人的技
术和企业化理念投入到研究中。
美国国防部也已经在流行病预防中,扮演了关键性角色,它们的国际
疾病追踪和控制体系名列全球实力最强之列。以保护全球军队和抵抗生物
性威胁为名,美国国防部下属的国防威胁降低局( Defense Threat Reduction
Agency)和军队卫生监控中心( Armed Forces Health Surveillance Center)已
投入重要的专业技术和资源,在世界各地了解生物性威胁的性质,找到诊疗
方法,开发地方能力,帮助微生物学家与天然流行病作战。
我很幸运能与所有以上提及的群体共事。在全球流行病领域,我们与很
多其他组织一起合作,正着手精心设计策略规划,满足孕育一个完全的范式
转换所需。这是从应对流行病到预防流行病的转换。我们希望这个转换所花
时间不会有公共卫生官员接受心脏病和癌症之类疾病预防的时间那么漫长。
但无论花多长时间,朝这个方向行进势在必行。
另一个妨碍我们遏制未来流行病的问题,是公众对流行病的风险评估不准确。我在2010年斯科尔世界论坛上听到拉里·布里连( Larry brilliant)将其称为“风险素养”( risk literacy)作为流行病预防领域的早期开拓者和持续赞助者之一,拉里因希望“协助遏制下一场流行病”而贏得了声望颇高的
TED大奖①。他已凭借在谷歌和现在的斯科尔全球威胁基金的领导才能,成
为推动这项运动顺利进展的重要领导者。拉里是扑灭天花项目团队的关键一
员,因此他担当此职最合适不过了。
风险素养是很重要的一个术语。其理念是:拥有能够了解并恰如其分地
解释流行病信息的有见地的公众,是流行病防控的一个环节。
风脸素养风险素养即区分不同程度风险的能力,这不只是对政策制定者
的要求。对自然疾病的有效应对,需要依靠每个民众和他们保持镇静并听从指
挥的程度。
媒体对生物性威胁狂轰滥炸的报道,导致民众的警觉性下降。打破这僵局的唯一办法,是让每个人了解风险,能够评估不同类型疾病的差异,并
采取相应的应对举措。
风险素养的普及,将有助于公众支持政府将巨大开支用于适宜的流行病预测和预防所需。它将让我们意识到如何将资金用在刀刃上。从2001年4月到2002年8月,包括“91”事件在内的这一段时间里,据估计世界上有大约8000人死于恐怖事件。从2009年4月到2010年8月,8年以后同样的时间段里,仅仅被证实死于H1N1流行病的就超过1.8万人—这一流行病被公众认为无关紧要而被不当回事。这还肯定是一个低估的数字。我并不是认为在准备应对各种威胁的时候,我们应该将死亡率作为唯一的考虑因素。但是当我们把各种威胁放在相应的背景下权衡考量时,就实际的风险情
形而言,把数万亿美元砸在反恐怖主义上似乎是严重失衡的。

日常生活中的微生物威胁
2003年2月21日,住在香港九龙维景酒店的一名男子病倒了他病得很重。他来自邻近的广东省下榻到这家高档酒店。他在如今声名狼藉的911房间仅仅待了一晚上
就成为当代历史上最著名的“超级传播者”之
超级传播者超级传播者是指在一场传染性疾病的传播中发挥巨大作用
的人(或者动物
九龙维景酒店91房的客人得了严重的急性呼吸道综合征。他所携带的
病毒传染给至少16个人。这16个人转而分散到全球各地一一欧洲、亚洲、
北美,并将病毒传染给成百上千人。甚至在3个月以后,调查者还能够在
911房附近的地毯上取到病毒的遗传信息,可能是那位房客咳嗽、打喷嚏或
者呕吐后落在那里的,这就是SARS的起源。
我们无法确切了解到911房的客人是如何感染上SARS病毒的,可能是
他接触到传染上病毒的动物。我们现在知道SARS的传染源头是蝙蝠。因为
广东人普遍吃野生动物,在农贸市场买野生动物,911房的客人也许在某农贸市场买了一只感染上病毒的蝙蝠而接触到感染源。或者他是从一只果子狸身上感染了病毒。果子狸是一种食肉小动物,也是广东人餐桌上的美味佳肴,那时果子狸已经从蝙蝠身上传染上SARS。或者他是从一位携带该动物病毒的人身上传染上的。最有可能的是,病毒在传染上他之前,已经不为人知地
传播了一段时间了。
不管怎样,这个酒店的客人感染了病毒,他的病似乎点燃了SARS大流行的导火索。这场流行病波及每个人居大陆,至少有32个国家的成千上万人染病,经济损失估计有数十亿美元。SARS流行病作为一个绝佳的例子
告诉了我们现代社会是如何酝酿流行病的。
香港几乎是世界上人口密度最高的城市,人口密度高于20世纪以前建成的任何一座城市。每天成千上万的国际航班从香港出发,飞往你能想象到的世界上任何一个地方。香港离广东也只有很短的车程。广东拥有上亿人口
其美食传统里包括山珍海味和像猪肚汤这样的菜肴。
人口密度高,牲畜产量大,与各种野生动物微生物接触密切,拥有一张
巨大、高效的交通网络—将这些因素结合起来,我们就能很好地感受到流
行病的世界走向。整个过程由猎人捕捉野生动物,并将其带到农贸市场开始。
些农贸市场建在都市化程度很高的地区,卖活体动物的农贸市场是高风险
的地方。一旦动物被杀,其所携带的微生物也开始死亡。但如果一只活的野
生动物被送入城市里的一家农贸市场,那么它身上携带的所有微生物就会暴
露在很多人中间。从这里出来的病毒肯定会传染到人身上。
虽然以上提到的病例令人关注,但广东并非独特之地。在全球范围内,
野生动植物多样性丰富的地区都在迅速地向城市化方向发展。过去几年里,
人类有史以来第一次变成了一个主要居住在城市的物种一居住在城市的人
口超过总人口的一半,这个数字还在增加。估计到了2050年,70%的世界
人口将居住在城市里。当高密度的城市人口、野生动物和家备种群的微生物
高效的交通网络重叠在一起时,注定会出现新型疾病。
非洲的特殊发展进程为我们提供了另一组独特的微生物风险。在我多年
生活和工作的中非地区,都市化、森林采伐、公路修建和野味消费诸种因素“合
谋”,为疾病的出现创造了条件。
刚果最普遍的经济活动之一是伐木。世界上一些地区的伐木特点是将树通通砍光,而在中非,人们大多进行选择性伐木。在选择性伐木过程中,公
路修到了拥有珍贵树木的较原始地区,伐木工人被送到了那里。
从微生物出现路径的角度来看,这样的伐木方式会造成很多后果。新的伐木营地建成后,首先发生的事情之一就是大批工人的进驻。人们来到这里清理道路、修建运输通道、砍伐和运送树木、管理营地(见图8-2)工人
聚集地成了临时的小镇,小镇里的居民要吃肉。因为中非乡间森林地区的大
新一波流行病威胁
多数肉食消费品都来自野生动物,当地的狩猎需求增加了。这就吸引了更多
猜人前来捕获更多的猎物。这一切增加了所捕获动物的数量,也增加了人与
动物血液、体液的接触。相应地,人与这些生物多样性丰富地区动物微生物
的接触也增加了
图8—2喀麦隆南部的伐木卡车
伐木公路的出现,让人们采用的狩猎方式发生了根本改变。以前猎人住
在村里,平日的狩猎区域以这些村庄为中心,以圆形向外辐射,对狩猎区域外围的影响较小。伐木公路给猎人提供了很多进入森林、设置陷阱、用猎枪击毙猎物的据点。喀麦隆生态学家热尔曼·纳巨( Germain Ngandjui)对坎普马安国家公园及其周边地区进行了细致研究后,对此作了阐述。公路上往来穿梭的卡车在增加森林入口的同时,也增加了到达城市农贸市场的线路,这
反过来又增加了狩猎者的数量。
无论压力是来自工人自身,还是他们所修建的公路,反正伐木改变了人们与野生动物的接触频率。接触的机会越多,新的感染源跳向人类的机会就越多。这一因素要与第6章所讨论的互联性结合起来分析。村子是偏僻的,
但它们借由公路与主要的口岸相连接。在那里,木头(和微生物)被装
运送到了世界各地。
我们在中非一些乡土气息最浓厚的地区开展了研究工作,研究结果明确显示,即使看上去很偏僻的地区也是风险地带。我们定期筛查像流感这样潜在的流行病毒,结果连藏在森林中的村子里,都找到了蔓延全球的流行病HN1存在的痕迹。在这些地区,我们找到了地方性异常病毒,也找到了像艾滋病毒这样的世界性的病毒株,它们已经以自己的方式沿着公路出行,传染给居住在遥远乡村土地上的人们。连最偏僻的场所,新病毒进出的频率都
越来越高了。
正在出现的流行病威胁是由多种因素累积而成的,艾滋病毒的全球性传播和其对人体免疫系统的相关影响就是这样。我们前面已经讨论过,人类免疫缺陷病毒最初是由黑猩猩传染给人类的,肯定是中非人因为捕杀这些动物而感染上病毒。但现在它待在人群中四处扩散,感染了如此多的人,有可能
带来无法控制的后果。
艾滋病带来的一个可怕后果,是抑制人体免疫系统。实际上当人们因艾滋病地世时,他们不是死于艾滋病毒本身造成的侵害,而是被免疫系统无法控制的传染性疾病害死。全世界人口中约1%的人具有免疫缺陷。虽然营养不良、癌症治疗和器官移植会造成免疫缺陷,但导致免疫缺陷最显著的因
素,是艾滋病毒的全球性感染。
免疫缺陷会导致所有常见感染源在人体内的增殖。在免疫缺陷病人体内像肺结核和沙门氏菌这样的感染源更容易有效繁殖。一般不会致命的普通感染源,在免疫系统衰弱的人体内也会变成致命的东西。像巨细胞病毒和(类
8型疱疹病毒这样的病毒,就给艾滋病患者带来极大的危害。免疫缺陷也为
新型感染源提供了一个传染门户。
大多数动物感染源到了人体内不具有预适应性。连一些来自我们近亲动
物身上的微生物也经常需要重组改变基因,以便能够在人类宿主身上存活和
传播。因此当猎人这种接触感染源多的人感染上一种新型感染源时,该感染
源一般无法造成影响。然而在一位免疫系统受损的宿主体内,迅速进化的病
毒经常能赢得宝贵的时间,摆脱免疫系统的影响,多繁殖几代病毒,这样它
们对新宿主产生一系列有效的适应性的概率就增加了。这是病毒在一类新物
种上立足的必备条件。
有时候某人接触动物后,一种病毒就此跳到他身上。但是病毒一开始会待在原地不动,一旦适应了人体环境,病毒就会开启传播之旅。如果一个社
区里有很多免疫缺陷患者,这种机会就会增加。由人类免疫缺陷病毒或者另
个适应了人体的感染源所引发的人体免疫缺陷,在新型微生物突破难以捉
摸的物种障碍时,为它们提供了另一种在人体内顺利立足的方式。
这种风险不是小事一桩。在2007年,我和同仁们报告了我们在喀麦隆所做的一项研究的结果。这项研究是为了确定通过捕杀行动接触到野生动物的人感染上人类免疫缺陷病毒的比例。我们对森林附近乡村里感染上人类免疫缺陷病毒的191例病例进行了数据分析。大多数病例患者报告宰杀和食用过野生动物,超过一半的人报告宰杀过猴子或者猿类。最令人担心的是17位人类免疫缺陷病毒阳性者报告说,自己在猎杀野生动物时受了伤——这种情形对血源性微生物是天赐良机,两个物种的血液得以直接接触,从而架起
病毒传染的桥梁。
直接接触野生动物血液和体液的人也感染上艾滋病毒,并且可能引起免疫功能受损。这一事实让我们看到,人类面临着新型微生物出现的极大风险。
捕杀行动让人们接触到渗透在几乎每个动物组织里的微生物。当这些感染源
定期与抵抗力差的人进行接触时,微生物跨物种传播的捷径就有可能出现。
不仅捕杀动物行为制造了严重的微生物风险,就连当代工业化家备饲养,
包括工厂化农场和现代肉制品生产,也极大地改变了人类世界里我们与动物
接触的方式,令动物病毒渗入人类并成为流行病的概率增加。
近40年来,家畜饲养发生了翻天覆地的变化。主要变化之一可以说是
家畜数量。如今地球上生活着10亿多头牛、10亿头猪和200亿只鸡。据估计,
如今的活家畜数,超过从10000年前驯养活动开始到1960年为止所有家畜
数的总和。这不仅是一个数字游戏,动物生长和集群的方式也发生了巨大的
变化。
在1967年,美国有约100万家养猪场。到了2005年,这一数字缩减到10万多一点。猪多了而养猪场少了,意味着越来越多的猪被塞在一个大规模的工业化农场里。其他家畜饲养趋势也是这样:在美国,超过一半的牛、猪和鸡来自4家大公司。并不仅仅是美国有这种情况,现在全球超过一半的家
畜都来自工业化农场。
虽然工业化环境下家畜饲养的经济效益更高,但从微生物方面考虑,会产生不良后果。与人类的情形一样,大量家畜的集中饲养,增加了家畜种群供养新型微生物的能力。生长在大型工业化农场中的动物,大部分不会处于良好的隔离状态中。与嗜血昆虫、啮齿类动物、鸟类和蝙蝠的接触,都为新感染源进人这些规模巨大的动物群落提供了机会。这种情况一旦发生,工业化农场就远不止是家畜饲养之地,而成为能够迁移到人群中的感染源的孵化
器。正如前面章节所讨论的那样,我们已经看到了马来西亚猪场里尼帕病毒
的肆虐。其他像日本脑炎和流感这样的病毒,也会以同样的方式行动①
如今地球上家畜数量多得让人头痛,和驯养革命以来相比,它们变成肉
食的方式也发生了重要的变化。以前一只动物可以供一家人或者最多一村人享用。随着肉类加工的出现,你在一场棒球赛上啃的那根热狗,其肉可以来
自属于多个物种(猪、火鸡、牛)的成百上千的动物。当你咬下那根热狗时,你简直就是咬下了过去一家农场的所有动物肉种类。而在几十年前,一家农
场里也就有这么多动物。
将很多动物的肉混合在一起,然后分给很多人享用,这将产生明显的后果。让成千上万消费者与成千上万的动物有所关联,意味着今天的每个肉食者一生平均要消费来自数百万动物的肉。以前是一只动物和一位消费者直接关联,如今动物肢体与食用者构成了一张巨大的互联网络。烹调肉类当然可以消除很多微生物风险,但相互接触的物种数量一多,就增加了一个可恶的
感染源四处跳跃的可能性。
基因重组:流行病风暴升级
动物作为人类的宠物和食物,其迁移和混居增加了新的感染源进入人群
的概率,也增加了不同微生物最终落脚在同一宿主身上并交换基因的机会
正如之前所讨论的那样,病毒有多种方式发生基因变化:基因信息的直接变
化(基因突变)或者交换基因信息(基因重组或基因重配)。
基因变化基因变化有多种方式:基因突变提供了一个缓慢而稳定地生
成新基因的重要机制;基因重组和基因重配让病毒有能力迅速获得全新的基因
身份。
当两种病毒感染了同一宿主时,它们就有能力进行基因重组,交换基因
信息,并可能会创造出一个全新的“镶嵌体”感染源
这种情况已经发生并引发严重后果。正如我们在第2章里了解到的那样,艾滋病毒本身就是一种镶嵌体病毒——母代病毒是两种猴子病毒,它们在某个时刻传染到一只黑猩猩身上,发生了基因重组,成为人类免疫缺陷病毒的远祖形式。同样,流感病毒能够通过整个基因发生交换的基因重配形成镶嵌
体,以获得全新的基因组。
流感病毒能够在人类、猪和鸟类相互接触的农场进行基因重配。猪有可
能获得一些人类流感病毒,也能从鸟类,包括可能是迁移途中路过的野鸟那
行病威胁里感染病毒。这些野鸟能够将病毒直接传染给猪,或者通过鸡鸭这样的家禽间接传染给猪。当鸟带来的新病毒与人带来的病毒在猪这样的动物体内相互接触时,结果之一便是产生了一种全新的流感病毒。该病毒的一部分来自流行中的人类病毒,一部分来自鸟类病毒。这些新病毒重新感染人类后,就迅速蔓延开来。因为它们与早先流行的流感病毒有显著不同,所以人体自然形
成的抗体和疫苗没法起作用
基因重组可能在很多病毒中发挥着关键作用。对SARS进行的基因分析显示,它可能是一种蝙蝠冠状病毒和另一种病毒的基因重组病毒。后者也许是我们尚未发现的一种蝙蝠病毒。在感染人类和果子狸之前,这两种病毒进行了基因重组,生成了一种新的镶嵌体病毒。这些病毒之所以有基因重组的潜能,很可能与动物进入农贸市场网络后的相互接触有关,而从前这些动物
在野外彼此从未有过接触。
我的导师唐伯克如今是匹兹堡大学公共卫生学院的负责人。在指出病毒间的基因重组如何有利于孕育新型流行病方面,他扮演了关键性角色。他发明了一个术语,叫新兴的基因( emerging genes),以此来指代这一过程。过去病毒学家们认为,新的流行病是一种微生物完全从一只动物身上迁移到一个人身上所致。但正如我们已经在艾滋病毒、流感病毒和SARS病毒那里看到的那样,基因重组和基因重配提供了更隐秘的其他方式来孕育流
行病
新兴的基因两个微生物,一个旧的和一个新的,能够暂时在一个宿主体
内相互接触,交换基因物质。孕育出的改良感染源有可能向外扩散,并引发
场全新的流行病,完全令人措手不及。实际上引发流行病的是新交换的基因信
息,而不是一种新的微生物,因此采用术语“新兴的基因"。
小结
未来我们将面临越来越多的流行病威胁。新的感染源将蔓延并引发疾病。我们走进雨林深处,将以前与国际交通网络没有关联的感染源释放出来后,就会暴发新的流行病。当人口密集中心、地方哀饪习俗和野生动物交易之间的联系越来越紧密时,这些感染源就会四处蔓延。艾滋病毒引起的免疫缺陷将扩大流行病的影响力,因为新的感染源更容易在兔疫缺陷患者身上落脚。当人类在世界范围内快速高效地运送动物时,它们反过来孕育了新的流行病。从未谋面的微生物相遇后将生成新的镶嵌体感染源,其传播方式是母代病毒无法办到的。简言之,新一波流行病即将来袭。如果我们不知
道如何更好地预测和控制它们,后果将不堪设想。

STORM 08
新一波流行病威胁
让我们想象这样一段情节:在一个大城市的人口密集的住宅区里,居民
们向当地环境卫生部门报告说闻到恶臭。几小时过后,小宠物开始病倒,兽
医证实附近生病动物的数量在增加。接到首批报告闻到怪味的电话约24小
时后,当地医生注意到人们皮肤溃疡和长水疸的病例增多。有几位病人报告
有犯恶心和呕吐现象。
约48小时后,急诊室收治了第一批病人。他们发烧、头疼、呼吸急促和胸痛,其中一些人快要休克了。与此同时,出现恶心症状的一些人病情加
重—他们出现了血性腹泻。
随着时间的推移,病人数量逐渐增加。一星期之内,有近1万人住进了医院。超过5000人在痛苦中死去。临终前他们几乎无法呼吸—皮肤因缺氧而发蓝。最终,感染性休克和严重的脑炎发作,夺去了大多数人的生命。随着死亡人数的增加,新闻记者们蜂拥至现场,居民试图大规模撤退。尽管
政府尽了最大努力,整个城市还是被极度恐慌气氛所笼罩。
我所概述的只是一个假想的例子,但这离现实并不遥远。1993年6月
奥姆真理教(见图8-1)在位于东京东部龟户( Kameido)附近的一8层
楼楼顶喷洒一种炭疽杆菌悬浮液。他们向世界上最大的、人口最密集的城市
之一,发动了一场生物恐怖袭击。
好在他们失败了。2004年一篇分析文章里谈到,因他们选用了一种相
对良性的炭疽菌株,且细菌芽孢的浓度过低,加上扩散体系的问题和喷头端
塞的喷雾器,使得1993年发生在东京的这一事件未能扩散。虽然一此宠物
之死似乎归咎于毒液的散播,但没有人生病。
路
图8-1在印度折祷的奥姆真理教创始人麻原彰晃和追随者们
如果奥姆真理教碰巧找到一种更致命的炭疽杆菌,使用了好一点的扩散体系,事情就会演变成非常类似于我们在前面假想的情境。我们知道,宣扬世界末日的这一邪教寻找的不仅仅是炭疽。该组织建立了多个实验室,尝试培养很多感染源。他们与肉毒杆菌毒素、炭疽、霍乱和Q热病为伍。1993年他们率领一个由医生和护士组成的团队到达刚果民主共和国,表面上是出于
医疗目的,但实际上是想带回埃博拉病毒的分离物,以便用于生物袭击
生物恐怖袭击与实验室的微生物风险
新
08
行病威胁
不过话说回来,即便奥姆真理教的人成功地将炭疽释放出来,由此引发
的人员死亡和破坏可能也仅限于接触到他们所释放芽孢的人。炭疽不会在人
际间传播。它虽然是致命性病毒,却不会传染。炭疽仅仅是恐怖组织能使用
的众多感染源中的一种。生物恐怖袭击是安全专家最密切关注的问题之
它是所谓的非对等战役中,弱势群体可使用的最理想武器。这种战役里双方
可利用的资源和火力实力悬殊。连一个像恐怖组织这样的微弱对手,都能够
凭借微生物和扩散的有效结合,造成极大的破坏。
恐怖组织拥有微生物武器的可能性极大。微生物比化学武器和核武器更
容易得到。而且关键在于,与化学武器或者核武器都不同的是,微生物能够
自行传播。它们能够进行病毒式扩散,这一招是致命性沙林毒气和脏弹无法
企及的。也许唯一能与之相提并论的,是一些核微粒带来的长期性恐怖影响,
表现为几代人的子代变异和癌症高发,正如我们在广岛所见的那样。但那些
潜在影响是环境性的,因此起效相对较慢。一种快速起效、快速传播的病毒
武器,其影响力可能几天就显现出来,而不是几十年。
低估生物恐怖袭击风险将是一个错误。大多数研究者认为它攻击人类只
是迟早的问题。
实验室里的病毒增加流行病风险
不管是合法的实验室,还是恐怖主义分子鬼鬼祟祟弄的病菌制造窝点致命性微生物都可以在这些实验室里增殖。这一事实给全球性流行病风险增添了又一个维度。虽然是极不可能发生的情况,但如果恐怖分子得到了世上仅存的装有天花病毒的瓶子,后果将不堪设想。尽管自然界中的天花病毒已
THE VIR
经消灭了,但仍留下了两套天花病毒储备,它们被妥善保管着
套在
位
于亚特兰大的美国疾控中心,另一套在俄罗斯的国家病毒学和生物技术学研
究中心。这两处都是高封闭生物安全防护四级实验室。对于是否要毁掉这些
储备的天花病毒是有争议的,但是迄今为止尚无定论,原因是活病毒对疫苗
和药物的生产有潜在的益处。
令人关注的是,2004年出自疑似天花病毒的干痂( scabs)在新墨西哥
州的圣达菲被发现。它们被装在一个信封里,上面标明装有来自疫苗的干痂。
这一发现说明,在某个实验室冷冻箱里或者其他什么地方,有可能存在着其
他很多我们不知道的天花病毒。如果这些天花病毒被有意或无意释放出来,
后果便不堪设想。因为天花已经被消灭,我们不再接种疫苗。因此对天花病
毒而言,这样的一次释放将会引发一场完美的风暴。而对我们来说,则是大
祸临头了。
种被称作“生物学差错”( bio-error)的风险也日益增加。生物学差错
与生物恐怖袭击不同,当一种感染源被意外释放出来且广泛传播时,就会发
生生物学差错。
2009年,我的博士后导师唐·伯克发表了一篇有关流感病毒兴起的论文,论文中他分析了在人际间传播的各种流感病毒。其中最引人瞩目的一个例子来自1977年11月那场波及苏联、中国香港和中国东北部的流行病,所涉及的病毒和20多年前一场疫情里的病毒几乎一模一样,可原来那种病毒在20多年前那场疫情后没再出现过。唐和其同仁们对有关该病毒的早期研究作了回应,他们发现最有可能的解释,是某个实验室里的病毒株意外落到了工作
人员身上,然后从那里传播了出去
未来大众可能有渠道获得详细的生物信息和技术,甚至自己制造或者培养简单的微生物,因此生物恐怖袭击和生物学差错的概率只会增加。虽然大
多数人认为,生物实验主要发生在安全的实验室里,但情况也许并非总是这
样。在2008年,两位来自纽约市的少女将寿司样本寄到了生命条形码资料
库项目处( Barcode of Life Database,简称BOLD)这是一个令人关注的前期
项目,旨在努力让基因测试变得简洁和标准化。两位少女想确认自己所买的
高价鱼是否货真价实。同时,她们也发现了一种获得遗传信息的方式,在此
之前只有科学家才能获得这类信息
这两位学生研究寿司的意义,并不仅仅是去证明一些卖寿司的小贩欺诈
顾客。该研究是显示非科学家人群“阅读”遗传信息的首批值得关注的例子
之一。在信息技术革命早期,只有计算机程序员才会阅读和编写超文本标记
语言(HTML)这样的代码。之后非程序员开始阅读代码,进而编写代码。
现在我们都定期在博客、微博和游戏里阅读和编写代码。
就任何分享信息的系统而言,起初专业性很强的事情经常到后来变成了
人人都能做的事情。在不久的将来,一小群人自己动手进行生物学研究可能
成为常态。那时监控生物学差错,将不仅仅是理论上说说而已了。在伦敦皇
家学会( Royal Society of London)前任会长马丁·里斯( Martin rees)提出
的一条著名预言里,他警告道:“…到了2020年,一场生物学差错或者生
物恐怖袭击就将杀死100万人。”采用化学技术制造一枚铁管炸弹或者创建
一个毒品实验室,变成了采用生物学技术制造一枚病毒炸弹。
关注新型微生物
在这一章我们将探究下一批无敌杀手—那些让我们寝食难安的微生物威胁。当然,生物恐怖袭击和生物学差错都位列其中。未来这两种微生物威胁影响人类的频率都会增加,但至少目前我们所面临的最大风险,仍然是那
些存在于自然界的微生物威胁。
在生物学的某些领域,发现未知生物的时代已经过去了。灵长类动物新物种的发现率实际上很低,但病毒不是这样。我的合作者、新兴传染病领域早期的学科带头人之一马克·乌尔豪斯( Mark Woolhouse)汇总了相关领域的准确数字。他和同仁们测定了自1901年以来的新病毒发现率。分析表明,新病毒的发现尚未接近尾声。未来10年我们将平均每年发现1~2种病毒,
这可能还是一个保守的估计。
当代科学家一直能找到新病毒,原因之一是我们一直在留意。科学家们积极从事研究,寻找人类中的不明病毒和潜伏在动物身上、可能是下一个跳到人群中的新病毒。揭秘未知微生物世界的基因技术也在进步,使发现新感染源比以往容易、也迅速多了。但是密集的研究和高度的关注,并不是我们
捕捉到新型微生物的唯一原因。
我们在前面章节讨论过的种种因素的结合,为新感染源在人类物种间存活创造了完美的条件。我们生活在一个互联大世界里。无论在哪一个角落交通网络和医疗技术造就的人与人的关联,令进入人体的动物病毒找到落脚点并扩散的概率大为增加。这就意味着,虽然我们发现的一些新型微生物以前也许已经跳到人类身上,但它们没有存活下来。在我们看来,它们还是新
的微生物。

病毒纪元
古罗马“安东尼瘟疫”(公元164-180年)
500万人死亡
黑死病(1347-1351)
2500万人死亡
米兰大瘟疫(1629-1631)
28万人死亡
伦敦大瘟疫(1665-1666)
10万人死亡
马赛大瘟疫(1720-1722)
10万人死亡
西班牙大流感(1918-1920)
4000万人死亡
病毒(201X年-?)
2000万人幸存