下一场瘟疫会是什么?

  先看一组世界卫生组织(WHO)的数据。截至2015年6月25日,2014年埃博拉疫情在西非爆发以来,死亡人数已经超过1.1万人,感染人数超过2.7万人。截至6月29日,韩国确诊的MERS患者为182人,死亡人数32人;至6月25日,全球MERS病例为1353例,其中481例死亡。

  再看另一组数据。1918年的西班牙流感导致全球2000万~5000万人死亡,14世纪席卷欧洲的黑死病杀死了欧洲的一半人口,约2500万人。

  这样一比,埃博拉和MERS的危害性几乎是小巫见大巫,但是人们依然对此恐慌不已,忧心忡忡,生怕瘟疫再次降临。我们从书中或者电影里看到的埃博拉就像一场能够毁灭人类的瘟疫,或许这是让人们恐慌的一个原因。新出现的MERS,也勾起了人们关于SARS(非典)的回忆。文学作品所描述的情节全都是科幻吗?人类能击退自然加之我们的危险吗?

  科学家研究了影响疾病爆发严重程度的因素,和四个因子有关:致命性,是否容易传染,感染多久出现症状,是否有疫苗和有效的治疗手段。即使疾病只符合其中的一部分特征,也能在人群中肆虐。如果它们满足大多数特征或者全部因素,我们需要非常地加以小心。

  从这个角度来看,埃博拉病毒并非传说中的那么可怕。它有很高的致死率,近半数感染者死亡,但是其他两个因素的得分并不高:它不容易传播,只通过体液接触传播;感染者显示症状之后才会传染,所以他们能在把疾病传播给他人之前被发现,从而进行隔离。

  剑桥大学的科学家德雷克·史密斯(Derek Smith)认为,在富裕国家,埃博拉不太可能会失去控制,它此次能感染这么多人是因为不健全的医疗状况,而且一开始人们也不知道如何阻止它传播。

  如果埃博拉病毒能变异成通过空气传播的微小颗粒,它会变得更具威胁。大多数病毒学家认为这样的改变是不可能的,病毒必须经过很大的变化才会获得这样的必杀技,去感染人类的上呼吸道细胞。

  就算疾病可以通过空气传播,也不一定能引起大范围的瘟疫。拿中国人熟悉的SARS来说,它能够通过空气传播,传染率高于埃博拉,短短几个月内就达到几十个国家,全球感染8000人,致死率约10%。但是SARS的第三项因素得分较低:症状出现在传播给其他人之前,所以患者能够在开始传播病毒之前就被隔离。随着人类快速发现病毒,进行检测,研究其传播规律,SARS的突然爆发在一年内就停止了。大多数病毒学家认为现代科学和公共卫生措施相结合,阻止了全球非常严重的“非典”疫情继续蔓延。

  艾滋病是三个因素得分很高的疾病,虽然艾滋病人际间传播的概率不算高,但是艾滋病病毒感染者很多年才会出现症状,这使得病毒悄无声息地传播到世界各地,杀死约3600万人。如果HIV这样的病毒能够通过空气传播,很可能你我已经不在人世了。

  相比之下,甲型流感(H1N1)传播起来非常容易。它在出现症状前大约一天开始传染,2009年第一次全球肆虐时没有疫苗,当时研究人员预测第一年全球超过一半人口可能会感染。值得庆幸的是,该菌株并不比普通流感更致命,仅仅更容易祸害年轻人。

  所以,目前看来自然界并没有制造出符合这四个条件的病原体,人类依然得以遍布全球。人类只是幸运儿吗?以后会有如此凶煞的病原体出现吗?

  虽然疾病的爆发无法预测,但是很多业内人士认为,最有可能进化成符合这四个条件的病原体是流感。人类流感病毒很容易在人际间传播,至少在症状出现一天前就开始传染,人类需要6至12个月来制造新的疫苗,但幸运的是它们没有很强的致命性。

  相比之下,一些流感的动物品系,比如1996年出现的H5N1型禽流感感染人类时非常致命,不过很少在人际间传播。如果你感染了H5N1,很可能会死亡,但是除非是亲自屠宰感染了的禽类,否则你不太可能会得禽流感。

  流感病毒不仅有较高的突变率,它们也有一个漂亮的绝招——重配。流感基因由8个RNA片段组成,当两个不同的流感病毒毒株感染同一细胞,它们的后代可以获得来自两个菌株的混合RNA。

  因此,关键的问题是基因突变、重配,或者二者都有,以此创建新的流感病毒,可能会结合禽流感毒株的致命性以及人流感毒株的传染性。这种病毒将会是一个巨大的威胁,能够杀死相当大数量的人群。

  病原体如何获得这样的适应能力?基因变异是个随机的过程,是个看运气的游戏。但是如果机会足够多,就可能增加病毒达到目的的机会。也就是说,基于能够提高进化所带来的改变,变化的机会越多,成功的概率越大。

  2011年,荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学医学中心的研究人员罗恩·弗切尔(Ron Fouchier)在实验室里成功地通过对H5N1病毒进行基因改造,让它们变得容易在哺乳动物雪貂之间传播。在他们的研究里,病毒基因只要经过五次变异,便可达到最终效果,而这些变异此前已经分别在自然界中独立观察到。2014年,他又发表论文称,五个突变中,有两个突变提高了病毒与哺乳动物上呼吸道细胞的结合性,另外两个突变使得病毒能够更有效地复制,还有一个突变提高了病毒的稳定性。

  大多数病毒,比如埃博拉,如果想和人类呼吸道上皮细胞的受体结合非常困难,而禽流感病毒只需要轻微的调整即可。此外,禽流感病毒在鸟的肠道中生长旺盛,鸟肠道的温度在40摄氏度左右,而人类上呼吸道的温度大约是33摄氏度左右,不利于病毒的复制。科学家的研究表明,这一切都可以会因为病毒的突变而改变。

  这真的会在自然界中发生吗?史密斯的团队研究了这种病毒变异的难易程度,发现有这种可能性。这听起来惊人,但有两个巨大的“但是”像山一样横亘在禽流感面前。首先,虽然住院的H5N1感染者中有60%的人死亡,但是许多轻度感染并没有检测到,意味着它并不像看起来那样致命;其次,虽然它可能会通过突变使H5N1更具传染性,但是突变也可能让菌株不那么致命。原因在于致命菌株倾向于感染下呼吸道,破坏肺泡,它们从下呼吸道出来再感染其他人相对比较困难,传染性会相对变弱;相比之下,季节性流感病毒一般只感染上呼吸道而不损害肺,这使得它们致命性较低却更容易传染,因为它们更容易从上呼吸道出来去感染别的人,到达下一个人的呼吸道时,也不需要特别深入就可以造成感染。

  所以,当禽流感病毒发生针对上呼吸道的变异,它们可能不会那么致命,即便这样它也可能很危险,如果它能造成1918年西班牙大流感流行的规模,即便在200人中杀死1人,死亡人数也会相当可观。

  这就是科学家目前所知道的事实。虽然禽流感在爆发季之外很少成为头条,但是它们的威胁并没有消失,还在变得更糟。H5N1至今仍然在野鸟和家禽中流行,2013年又出现了新的H7N9毒株。弗切尔认为,它只需要一点调整,就能获得空气传播的能力。

  如果真的发生了,如何才能阻止1918大流感那样规模的全球大流行发生?2009年,H1N1猪流感发生时,疫苗在第一波疫情爆发半年之后出现,弗切尔认为我们下一次会做得更好。“如果我们能非常早地识别威胁,就有很好的机会来保护高危人群,也能在第二波疫情中保护所有的人。”

  弗切尔和史密斯持乐观态度,认为1918年大流行的悲剧再也不会重演。科学界也有人唱反调,伦敦帝国理工学院的科学家克里斯托弗·弗雷泽(Christophe Fraser)认为:“我们不能想当然地认为,将来不会出现具有类似特性的病毒,没有证据说明我们能有效地控制这种疾病在全球传播。”

  死亡数量只是故事的一部分。埃博拉疫情可能只杀死1万人,但是对主要爆发国家的影响却是毁灭性的。封闭边界,建立隔离区,关闭学校,取消航班,人们无法赚到购买食物的钱,与此同时食物价格还在上涨……发达国家的社会结构更复杂,相互依存性更强,更容易被这样的事情影响。

  病毒是无法预测的,总会在人们没有想到的时候冒出新成员。弗雷泽说,我们不仅需要担心野生病毒,还要担心人造病毒。弗切尔改造H5N1在学界引发了诸多争议:如果基因工程改造的病毒溜出实验室,在人类中造成流行怎么办?发表研究工作是否等同于公布一个制造生化武器的配方?

  由弗切尔实验引发的争议,导致科学家禁止从事针对流感的此类研究,但流感并不是唯一的威胁。2001年,英国《新科学家》杂志透露,生物学家无意中制造了一个无比致命的兔病毒。2003年,美国生物防御研究人员故意以此种方式改变鼠痘病毒,研制出致命版本。传染性强的致命病毒会不会被科学家意外或者故意制造出来,并以某种方式逃离实验室?希望这样的事情永远不要发生。

  记者/曹玲

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