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病毒和人类 始终在共同进化

这场在 2003 年 9 月 2 日才结束的“战疫”,让中国持续加大对公共卫生的投入,并在 2004 年初开始建设疫情信息网络直报系统。十几年来,这个系统已成为全球最大的突发急性传染病预警、监测、实验研究体系,使得突发公共卫生事件信息平均报告时间从原来的 5 天缩短到 4 小时内。

对西方来说,小儿麻痹症已经是遥远的历史。早在 1955 年,口服疫苗就已问世,但在 30 年后全球仍有 35 万病例。一方面,是因为疫苗覆盖不到那些偏远的地区;另一方面,因为宗教和观念的摩擦,不少地区认为这是西方想要残害他们的孩子而拒绝疫苗。

以 2009 年的甲型 H1N1 流感为例,WHO 宣布这起流行病事件已经构成 PHEIC,随即开始协调在世界范围内的诊疗设备和抗病毒药物调配,呼吁各国和企业捐赠疫苗,并为 95 个欠发达国家提供了两亿剂疫苗。

1918 年 2 月末,美国斯萨斯州哈斯克尔县的几位年轻人前往军营,在此之前,他们的家乡已有人感染流感。短短三周内,军营内患流感病的士兵已达 1100 人,但一战正酣,军方无心顾及。紧接着,感染者们便随军队奔赴前线,流感侵入英国、德国、西班牙等地。这一波流感和平常的流感几无差别,致死率极低,但蛰伏其后的第二波流感却换上了凶残的面目。

另外,生态学家 Peter Daszak 表示,“在估测的共 160 万种野外未知病毒中,我们目前只知道约 3000 种,还不到 0.1%。”,“(SARS 消失)并不是一个我们成功了的故事,我觉得很大程度上是人类运气好。”

除了公共卫生的的继续完善,医学研究的前置,人类或许还应审视自身,科技的进步几乎使得下一场瘟疫成为了必然。破坏自然让更多的野生动物接触到更多的人类,工厂化的养殖也使得动物挨得越来越近,让它们的病毒有更多的机会结合成能传染人类的类型。然后,人类的快速流动也给病毒更多的机会进行传播。

病毒的毒力击溃了人体免疫,就会产生感染。人类有皮肤、细胞防御、炎症等第一道防线,但病毒同样懂得进化。比如,患者通过排出痰液抵御被截留的微生物,但流感病毒仍能借助表面的一些分子牢牢粘附在黏膜上皮。人体也会识别特定的病原体,形成抗体,针对有过“前科”的病原体进行经强化的免疫应答。疫苗接种所激起的就是一种获得性的免疫应答,注射用经改造的病毒等制成的生物制剂,让免疫系统提前囤积弹药。

或许,我们可以换个说法:人类让病毒更好地进化。

9 月,3000 名安然无恙的士兵乘美军火车,从伊利诺伊州开往佐治亚州,火车刚一到站,超过三分之二的人被传染,300 余人死亡。火车变成了一列移动的棺材。据军医记录,患者面部在几个小时内变成了黑紫色,“以至于分不清到底是白人还是黑人”。10 月,就有 20 万美国人因流感而丧生,当年美国人的平均寿命也因此比平常减少了 12 年。在北极地区一些因纽特人村落,这场大流感屠灭了几乎整村人口。最终,这场恶疾在 1920 年神秘地消失了。

病毒比枪炮更残酷。

在和病毒对抗的过程中,人类打过胜仗。1980 年,WHO 正式宣布根除天花,此后出生的孩子不用再打疫苗。人类有了下一个目标——脊髓灰质炎(Polio),也称小儿麻痹症。1988 年,世界卫生大会提出要在 2000 年彻底消灭 Polio 病毒。他们之所以那么有信心,是因为 Polio 病毒和天花病毒一样,没有动物作为中间宿主,只能在人体内存活,也没有 HIV 病毒那样有很高的复制率和突变率。另外,这种病毒还只能通过粪便传播。

2009 年的甲型 H1N1 流感也是如此。禽流感感染了猪,猪流感又从猪跳到了人身上,2009 年爆发的猪流感(pH1N1),从墨西哥开始,短短数月内扩散到全球 208 个国家,累计导致 1.8 万人死亡。对于这种全新的病毒,人类没有经验,忧心忡忡,毕竟没有先天性免疫力和对抗它的疫苗。

但病毒却似乎总能找到全球传染病防控的最薄弱环节,并发起攻击。

埃博拉就像是幽灵,悄然来访,后销声匿迹,又悄无声息地卷土重来。自 1976 年以来,埃博拉爆发了 28 次。其中,要数 2014 年的西非疫情最残酷,西非多国总共 11325 人因此死亡。2019 年 4 月,刚果(金)疫情再次爆发,被 WHO 宣布构成 PHEIC。

消灭敌人

为病毒开路

为达到零发病率,比尔·盖茨一次次走访地方领袖,消除他们的“疫苗犹豫”,再通过基金会加大疫苗投放的范围。即便如此,情况甚至在继续恶化,2008 年,尼日利亚的病例数量翻了近 3 倍。为此,盖茨让团队利用高清卫星图像和计算机算法,为尼日利亚重绘了一幅精确的地图,以此为据再统计每个细分区域的发病率。经调查,盖茨发现尼日利亚的地图居然自是 1945 年就没更新过的版本,很多病例因此遗漏。就这样,全球新增病例锐减至两位数。

但人类的未雨绸缪,更像是在赎罪。

北京时间 1 月 31 日凌晨,世界卫生组织(WHO)将新型冠状病毒肺炎(2019-nCoV)列为国际突发公共卫生事件(PHEIC),这意味着疫情已经对其他国家构成公共卫生风险,WHO 将采取协调一致的国际应对措施。这是 WHO 有史以来拉响的第六次最高级别警报。在此之前,2009 年的甲型 H1N1 流感、2014 年的脊髓灰质炎疫情、2014 年的埃博拉疫情、2016 年的寨卡疫情和自 2018 年开始的刚果(金)埃博拉疫情,都曾被列为 PHEIC。

西班牙流感期间,面对不可捉摸的病毒的肆虐,人们一方面寄希望于神明,祈祷流感早日终结。另一方面,他们也开始意识到卫生系统建设的不完善。自那时起,人们逐渐意识到公共卫生组织需要标准化。比如,城市、农村和铁路卫生系统开始统一制定对水、牛奶和污水处理的标准,州政府统一收集疾病发病报告等。另外,许多永久性的公共卫生机构在大流感中也得到确立和保留。1918 年 10 月,美国国会还通过了为卫生局建立后备力量的法案。到了 1935 年罗斯福新政,《社会保障法》正式实施。

说到病毒“教训”社会卫生,非典型肺炎(SARS)也发出了警示。SARS 由冠状病毒的其中一个变种引起,主要通过近距离飞沫及密切接触传播,自 2002 年末在广东、北京和香港爆发,随后在全球扩散,超过 8000 人染病,近 800 人死亡。患者大多发热、乏力、干咳等,重症者甚至会呼吸衰竭、休克。

病毒的结构非常简单:一个蛋白质外壳,内装有 DNA 或 RNA。它和细菌不同,是一种不需要新陈代谢,仅具备复制功能的生命形式。病毒将自己的基因注入宿主的细胞,把它变成完成自我复制的“代工厂”。接着,病毒继续发展传播途径,借着宿主咳嗽、喷嚏或体液接触等方式,寻找新的宿主。

病毒总能看见我们的弱点

几年后,又一起“人畜共患病”发生。2012 年,中东呼吸综合征(MERS)在中东大型爆发,2015 年又在韩国小范围蔓延。MERS 由与 SARS 病毒极其相似的冠状病毒引发,但致死率大约是 SARS 的三倍。最终,科学家们发现了 MERS 病毒的传播链:骆驼是中东地区的人赖以生存的一种动物,它们被蝙蝠传染,携带着病毒,病毒又通过骆驼鼻子分泌物不断释放出来。由此科学家们猜测,由于北非到中东的骆驼贸易频繁开展,病毒借骆驼,跃上人身。

2017 年,流行病预防创新联盟(CEPI)建立,募集到了 7.5 亿美元,研发不需要使用蛋白质的疫苗。传统的疫苗是注射病毒的蛋白分子,生产这些蛋白质的过程漫长且耗资巨大,CEPI 所研发的疫苗注射的是遗传物质,它们告诉人体自行生产这些蛋白质,人体将变成创造这些蛋白分子及其抗体的工厂。科学家可以定制所需的遗传材料给人体,能生产出几乎任何病毒所需的蛋白分子。一旦他们搞清楚如何将这些输送进人体内,生产一种新疫苗所需时间就会从几年减少到 16 周。与此同时,科学家们也在尝试发明一种通用的流感疫苗——一剂疫苗就能让我们终生免疫,对所有可能的流感毒株都有效。

1976 年甫一登场,埃博拉病毒就让人们见证了它恐怖的杀伤力。在刚果(金)一个偏远地区,人们因感染开始发烧并呕吐。一些病人的口鼻流血不止,甚至双眼也在出血。美剧《血疫》影像化了这些场景,村民告诉前来的科学家:“森林在流血。”

据疾病建模研究所(IDM)的研究,以西班牙流感为模型,疫情如果发生在现在,可能在六个月内将导致全球多达 3300 万人死亡。根据世界银行的估算,如果我们有流感的疫情暴发,全球经济会损失三万多亿美元。

病毒们留下的教训,让人类慢慢意识到公共卫生标准化,疾病监控体系,和能够形成合力的中央权力部门的重要性。这就像是,社会给自己打上了“疫苗”。

病原体是什么?1918 年,以美国科学院主席 William Henry Welch 为代表的科学家们认为,军营里的流感是由“流感杆菌”引发。他们因此制备了流感和肺炎疫苗,结果被军方证明无效。大流感也就成了一桩悬案。

在《大西洋月刊》上的一篇文章中,作者 Sonia Shan 探讨了“城市如何塑造流行病”,她提到 2014 年的埃博拉疫情之所以那么严重,与非洲城市贫民窟的增多有很大的关系。在此之前,疫情从未在人口超过几十万人的城镇里爆发。但后来,疫情扩散到了西非,袭击了三个首都城市。这三个城市总人口超过 300 万人,同样拥挤不堪、杂乱无章,病毒在贫民窟之间肆虐流行,变得更加致命。

剑桥大学的科学家 Derek Smith 认为,埃博拉在 2014 年能感染上万人,是因为医疗体系不健全,而且一开始人们也不知道如何阻止它传播。在富裕国家,埃博拉不太可能会失控。落后地区的医疗体系成了短板。

1918 年,美国堪萨斯州赖利堡的军营医院,病房被患西班牙流行性感冒的军人塞满|维基百科

2005 年,世界卫生大会对《国际卫生条例》进行了大规模修订|维基百科

但流感病毒在复制基因时容易“出错”,继而导致大量的基因变异,而部分变异会增强病毒的感染能力。1918 年大流感,美国历史学家约翰·巴里认为,“第二波流感来袭时,许多第一波流感患者显示出了显著抵抗力,这证明第二波病毒由第一波病毒演变而来。”

科学家们最终在云南的蝙蝠身上发现了 SARS 病毒,确定病毒宿主即是蝙蝠。但 SARS 却是在广东首先爆发,原因是蝙蝠将病毒传染给了果子狸,受感染的果子狸被贩卖到了广东。病毒继续在市场中的果子狸中传播、变异,最后产生了一个传播性极强的病毒,感染给了人类。

发生在一战末尾的西班牙流感,在短短两年里横扫全球,夺去了全世界 5000 万到 1 亿人的生命,占当时世界人口的 5%。这个数字,超过了两次世界大战死亡人数的总和。

看见病毒

埃博拉病毒|维基百科

某种程度上,人类集中化的养殖和频繁的贸易流动,为病毒的进化开了路。

20 世纪以来,人类逐渐看清致使这些重疾的病毒,研发疫苗与之对抗。而另一方面,病毒也在与人类的高频次斗争中不断强化、变异。人类高度密集的群居,和越来越频繁的交流和迁移,也为流行病病毒播散得更远。而病毒和将至的下一场大流行,又不断促进着公共卫生继续完善。病毒和人类,始终在共同进化。

那么,研发和应急系统的前置就非常必要。盖茨在 TED 上描述过这一套抵御病毒的反应系统,它应该具备即便在落后地区也足够发达的卫生系统,有训练有素的后备的医疗部队,有在疫苗和病理学上的持续研发等。虽然无法预估这一切究竟需要多少预算,但是盖茨确信这种看不到底的投入,跟损失比起来,还是要更加便宜。

两支疫苗

在致死率方面,埃博拉的最高纪录是 90%。但病毒在传播途径方面,却相对“温和”。它不容易传播,只通过体液接触传播。另外,感染者显示症状之后才会传染,只要人们能在病患把疾病传播给他人之前发现,并隔离他们,就算是中止了疫情的进一步蔓延。

不过,病毒在物种间跳转、寄宿是有一定条件的。病毒的外壳上有一些受体结合蛋白,就像是一把把“钥匙”,但却只能解开特定的锁。不巧的是,鸟类消化道细胞的受体和人类呼吸道细胞表面的受体非常相似,于是某些禽流感病毒便会流窜到人间。

SARS 还直接推动了 WHO 在 2005 年的重大改革。那一年,世界卫生大会对《国际卫生条例》进行了大规模修订。这部新国际法明确 WHO 可以采纳非官方渠道信息员,根据流行病学原则进行评估,后就此与当事国交涉,要求“不论其起因和来源是什么”,成员国有义务直报任何会引起国际关注的公共卫生突发事件,还明确要求各国应当建立应急体系。另外,成员国必须各派一个代表组成专家组,任命“突发事件委员会”,这个委员会将对是否构成 PHEIC 进行表态,并提出临时性建议。

直至 20 世纪 30 年代,科学家们借助电子显微镜看见病毒,才得知流感并非细菌导致,而是流感病毒。1997 年,流感爆发的八十年后,病原体被确定为甲型 H1N1 病毒。

1988 年,WHO 联合美国疾控中心(CDC)等多方组织启动“全球小儿麻痹症根除计划”,开始纳入更多的社会力量,以消灭 Polio。2007 年,比尔·盖茨创办的盖茨基金会加入此计划,至 2018 年已捐献 30 亿美元,占计划预算的 30%。

“很大程度上是人类运气好”

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