與人類“過過招”的病毒

王治鈞

跨物種病毒傳播

很多傳染病源自動(dòng)物病毒。通過某次偶然的感染，病毒會(huì)跨越物種傳播給人類，變異之后開始在人群中迅速蔓延。

最近幾十年，人類大多數(shù)新型感染病毒都來自野生動(dòng)物，比如20世紀(jì)80年代源于人類近親黑猩猩的艾滋病毒，2004-2007年源于鳥類的禽流感，2009年來自于豬的豬流感，大家熟知的非典（SARS）病毒和埃博拉病毒則來自于蝙蝠。

動(dòng)物身上病原體（病原體是指可造成人或動(dòng)物感染疾病的微生物。這些微生物包括了細(xì)菌、病毒、原蟲、真菌等）的進(jìn)化和生存取決于它們是否能找到新的宿主。為了生存和繁殖，病毒通常會(huì)經(jīng)歷與易感宿主人類接觸、感染和復(fù)制以及傳遞給其他人這3個(gè)階段。

當(dāng)病毒遇到新的宿主，比如人，人體的免疫系統(tǒng)就會(huì)試圖殺死這種新的病原體，兩者展開了一場(chǎng)激烈的生死較量進(jìn)化游戲。病毒一旦進(jìn)入人類細(xì)胞，就會(huì)嘗試使用各種方式來利用宿主細(xì)胞的分裂機(jī)制，并復(fù)制自己的基因物質(zhì)，進(jìn)而壓制人體免疫系統(tǒng)，當(dāng)它們繁殖到足夠多時(shí)，就會(huì)感染更多的細(xì)胞。此時(shí)病毒就可以通過呼吸飛沫或者體液等方式傳播，傳遞給下一個(gè)受害者。

病毒以數(shù)百萬計(jì)的速度迅速繁殖，它們可以快速發(fā)生隨機(jī)突變。盡管大多數(shù)突變沒有效果，但一小部分變異可使病原體更容易感染新物種，獲得這種破壞性基因的幾率會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。

比如，某人吃了一種野生動(dòng)物，寄宿在這種野生動(dòng)物體上的病原體找到新宿主并形成新疾病，在形成傳播能力后，形式就變得很危險(xiǎn)：病原體可在兩個(gè)宿主中孕育，其變異為成功病毒的概率提高兩倍，且每個(gè)新的宿主都會(huì)增加全面流行病的可能性。這也是為什么任何新出現(xiàn)的疾病都令人擔(dān)憂的原因。

追蹤早期發(fā)病病原體

一旦病毒開始人傳人，最重要的是追蹤病毒的傳染方式和途徑。

2014年，當(dāng)埃博拉病毒暴發(fā)時(shí)，伊朗裔美國基因生物學(xué)家帕迪斯·薩貝蒂（Pardis Sabeti）和她的團(tuán)隊(duì)投身抗疫第一線，測(cè)定病毒基因組序列，研究病毒變異和傳播的方式。她們發(fā)現(xiàn)，病毒在人與人之間傳播的時(shí)候也在不斷變異，而且每一種變異都無比重要，因?yàn)楹罄m(xù)的診斷、疫苗，以及對(duì)應(yīng)的治療方式都是基于那種特定的基因組序列（這是導(dǎo)致疫情傳播的根源）。

帕迪斯·薩貝蒂女士大聲疾呼：世上還有許多其他的微生物一直潛伏在我們身邊，當(dāng)下次災(zāi)難發(fā)生的時(shí)候，可能會(huì)在一個(gè)百萬人口級(jí)的城市里爆發(fā)。病毒可能會(huì)通過空氣傳播，甚至可能會(huì)被人故意散播出去，只有全球科學(xué)家精誠合作，才能打贏這場(chǎng)關(guān)于疫情的戰(zhàn)斗。

帕迪斯·薩貝蒂開發(fā)了一種基因組片段生物信息學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，并發(fā)展了一種基因信息對(duì)演化疾病影響的算法

此次武漢疫情暴發(fā)的10天內(nèi)，中國科學(xué)家就對(duì)病毒進(jìn)行了研究，確定了其基因組并公開發(fā)布，這樣世界各地的科學(xué)家就都可以利用這些信息進(jìn)行相應(yīng)的疫苗研究。但疫苗從研發(fā)到檢驗(yàn)再到上市是需要很長(zhǎng)一個(gè)周期的。

以史為鑒

普利策獎(jiǎng)得主勞里·加勒特（Laurie Garrett）一直專注健康醫(yī)療領(lǐng)域的科學(xué)報(bào)道，她在1918年西班牙流感大流行?。▽?dǎo)致全球范圍內(nèi)5億人被感染，并最終有超過幾千萬人死亡）的分析中強(qiáng)調(diào)，如果新病毒再襲人類的時(shí)候，有可能會(huì)發(fā)生一系列極端狀況。她給出以下原因：

首先，新的變異性病毒疾病往往和以前不同。從歷史上看，還沒有人能為超過幾億人的國家成功制備適時(shí)、特異性的疫苗。當(dāng)新型病毒疫情全球大流行時(shí)，儲(chǔ)備的疫苗通常幫助不大。1918年西班牙流感大流行病病毒是從鳥類直接傳播到人身上的，并且隨著時(shí)間推進(jìn)，病毒也一直在進(jìn)化一前后18個(gè)月的時(shí)間里疫情反復(fù)了三次，在第二波疫情來襲時(shí)醫(yī)護(hù)人員更是損失慘重，流感的病死率不斷上升。

1918年西班牙流感大流行病疫情經(jīng)過了3次反復(fù)

其次，大流行病疫情發(fā)生時(shí)傳染很難被阻斷?，F(xiàn)如今，全球化旅行越來越便捷，病毒更容易和個(gè)體宿主一起周游世界，比如1994年印度蘇拉特瘟疫從一個(gè)區(qū)域觸發(fā)了全球性病毒疫情風(fēng)險(xiǎn)。計(jì)算機(jī)模擬分析表明，在一些極端情況下關(guān)閉機(jī)場(chǎng)、切斷交通能爭(zhēng)取喘息時(shí)間，但時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)帶來負(fù)面效應(yīng)。中國此次防控響應(yīng)無論在程度還是范圍上都是史無前例的，這些努力為世界范圍內(nèi)的防御爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間，然而即便如此激烈的防控措施仍然未能完全控制疫情。

第三，往往置人于死地的不是病毒，而是人體免疫系統(tǒng)的反應(yīng)。雖然強(qiáng)大的免疫應(yīng)答應(yīng)該幫我們對(duì)抗感染，但過度反應(yīng)會(huì)使得身體出現(xiàn)超負(fù)荷狀態(tài)，導(dǎo)致炎癥風(fēng)暴和肺部積液，增加繼發(fā)感染概率。另外，營養(yǎng)不良導(dǎo)致的免疫力低下也會(huì)增加得病概率，比如生活在印度或非洲等貧困地區(qū)，死亡率會(huì)相對(duì)較高，這對(duì)醫(yī)療條件差的發(fā)展中國家將會(huì)是異常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

第四，大流行病疫情會(huì)挑戰(zhàn)現(xiàn)行醫(yī)療體制。1918年全球疫情時(shí)，美國聯(lián)邦政府捉襟見肘，管理混亂，政府應(yīng)對(duì)措施支離破碎，大部分醫(yī)療應(yīng)對(duì)失靈，其他國家也出現(xiàn)了類似情況。

第五，決定疫情持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短的因素很難預(yù)測(cè)。病毒傳染會(huì)消失，有時(shí)又會(huì)復(fù)燃，但多數(shù)情況下它們會(huì)消失，就像SARS一樣，病毒的毒性最終會(huì)減弱，對(duì)人類不再是致命的病毒。然而找到其他宿主，研究疫情是如何發(fā)生的，為什么發(fā)生，仍然是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)學(xué)問題。

提高疫情應(yīng)對(duì)能力

提高疫情應(yīng)對(duì)能力是世界長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)，全球健康專家近年來多次提醒，傳播速度和嚴(yán)重程度堪比1918年大流感疫情必定會(huì)發(fā)生，只是時(shí)間早晚的問題，我們必須提高疫情應(yīng)對(duì)能力。但通常，各國政府都傾向于把每一次的新傳染病視作單個(gè)危機(jī)，沒有意識(shí)到它們是世界變化的一個(gè)征兆，所以我們必須改變現(xiàn)有的思維模式。

正如比爾·蓋茨（Bill Gates）先生在2015年TED演講中說的那樣，在備戰(zhàn)全球性疫情時(shí)，各國應(yīng)該加強(qiáng)合作，利用科技整合一個(gè)全球健康應(yīng)對(duì)系統(tǒng)。為此，他提到了五個(gè)方向：第一，提高發(fā)展中國家衛(wèi)生系統(tǒng)。全球一體化的背景下要加強(qiáng)薄弱國家來提升全球應(yīng)對(duì)能力;第二，準(zhǔn)備一支由專業(yè)人員組成的訓(xùn)練有素的醫(yī)療后備隊(duì)，他們隨時(shí)準(zhǔn)備好能帶著專長(zhǎng)技術(shù)前往疫區(qū);第三，緊急情況下用軍隊(duì)來配合醫(yī)護(hù)人員行動(dòng)。軍隊(duì)移動(dòng)迅速，我們用此來保障后勤運(yùn)輸和維護(hù)區(qū)域治安;第四，需要進(jìn)行一系列模擬演習(xí)來驗(yàn)證防疫漏洞;第五，在疫苗和病理學(xué)上投入更多的研發(fā)工作。盡管在某些方面，我們已取得相當(dāng)大的突破，但是面對(duì)危機(jī)依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

在未來不斷會(huì)有新興疾病出現(xiàn)和蔓延，人類應(yīng)該提前做好更多準(zhǔn)備一除了解決當(dāng)前的問題，還要防患未然預(yù)防疫情再次發(fā)生。這才能讓我們?cè)诳箵舸笠?guī)模流行病時(shí)掌握主動(dòng)權(quán)，因?yàn)檫@將是人類未來生活不可避免的一部分。

（責(zé)任編輯/岳萌 美術(shù)編輯/滿斗工作室）