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病毒和人類,始終在共同進化

2020/2/7 6:49:35來源:作者:biu責編:遠洋評論:

什么是大流行病(pandemic)?不同于endemic(影響范圍相對有限的、長期的疾病,如HIV),和epidemic(短暫爆發的疾病,如流感),大流行病指的是甚至可能波及全球的爆發性疾病。

比如,已被消滅的天花,自19世紀以來奪走了3億人的生命。還有西班牙流感,1918年爆發,兩年間就將世界5%人口置于死地。

偷窥438 电影北京時間1月31日凌晨,世界衛生組織(WHO)將新型冠狀病毒肺炎(2019-nCoV)列為國際突發公共衛生事件(PHEIC),這意味著疫情已經對其他國家構成公共衛生風險,WHO將采取協調一致的國際應對措施。這是WHO有史以來拉響的第六次最高級別警報。在此之前,2009年的甲型H1N1流感、2014年的脊髓灰質炎疫情、2014年的埃博拉疫情、2016年的寨卡疫情和自2018年開始的剛果(金)埃博拉疫情,都曾被列為PHEIC。

20世紀以來,人類逐漸看清致使這些重疾的病毒,研發疫苗與之對抗。而另一方面,病毒也在與人類的高頻次斗爭中不斷強化、變異。人類高度密集的群居,和越來越頻繁的交流和遷移,也為流行病病毒播散得更遠。而病毒和將至的下一場大流行,又不斷促進著公共衛生繼續完善。病毒和人類,始終在共同進化。

看見病毒

病毒比槍炮更殘酷。

偷窥438 电影發生在一戰末尾的西班牙流感,在短短兩年里橫掃全球,奪去了全世界5000萬到1億人的生命,占當時世界人口的5%。這個數字,超過了兩次世界大戰死亡人數的總和。

1918年2月末,美國堪薩斯州哈斯克爾縣的幾位年輕人前往軍營,在此之前,他們的家鄉已有人感染流感。短短三周內,軍營內患流感病的士兵已達1100人,但一戰正酣,軍方無心顧及。緊接著,感染者們便隨軍隊奔赴前線,流感侵入英國、德國、西班牙等地。這一波流感和平常的流感幾無差別,致死率極低,但蟄伏其后的第二波流感卻換上了兇殘的面目。

偷窥438 电影9月,3000名安然無恙的士兵乘美軍火車,從伊利諾伊州開往佐治亞州,火車剛一到站,超過三分之二的人被傳染,300余人死亡。火車變成了一列移動的棺材。據軍醫記錄,患者面部在幾個小時內變成了黑紫色,「以至于分不清到底是白人還是黑人」。10月,就有20萬美國人因流感而喪生,當年美國人的平均壽命也因此比平常減少了12年。在北極地區一些因紐特人村落,這場大流感屠滅了幾乎整村人口。最終,這場惡疾在1920年神秘地消失了。

1918年,美國堪薩斯州賴利堡的軍營醫院,病房被患西班牙流行性感冒的軍人塞滿|維基百科

病原體是什么?1918年,以美國科學院主席William Henry Welch為代表的科學家們認為,軍營里的流感是由「流感桿菌」引發。他們因此制備了流感和肺炎疫苗,結果被軍方證明無效。大流感也就成了一樁懸案。

直至20世紀30年代,科學家們借助電子顯微鏡看見病毒,才得知流感并非細菌導致,而是流感病毒。1997年,流感爆發的八十年后,病原體被確定為甲型H1N1病毒。

偷窥438 电影病毒的結構非常簡單:一個蛋白質外殼,內裝有DNA或RNA。它和細菌不同,是一種不需要新陳代謝,僅具備復制功能的生命形式。病毒將自己的基因注入宿主的細胞,把它變成完成自我復制的「代工廠」。接著,病毒繼續發展傳播途徑,借著宿主咳嗽、噴嚏或體液接觸等方式,尋找新的宿主。

但流感病毒在復制基因時容易「出錯」,繼而導致大量的基因變異,而部分變異會增強病毒的感染能力。1918年大流感,美國歷史學家約翰·巴里認為,「第二波流感來襲時,許多第一波流感患者顯示出了顯著抵抗力,這證明第二波病毒由第一波病毒演變而來。」

病毒的毒力擊潰了人體免疫,就會產生感染。人類有皮膚、細胞防御、炎癥等第一道防線,但病毒同樣懂得進化。比如,患者通過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。人體也會識別特定的病原體,形成抗體,針對有過「前科」的病原體進行經強化的免疫應答。疫苗接種所激起的就是一種獲得性的免疫應答,注射用經改造的病毒等制成的生物制劑,讓免疫系統提前囤積彈藥。

兩支疫苗

西班牙流感期間,面對不可捉摸的病毒的肆虐,人們一方面寄希望于神明,祈禱流感早日終結。另一方面,他們也開始意識到衛生系統建設的不完善。自那時起,人們逐漸意識到公共衛生組織需要標準化。比如,城市、農村和鐵路衛生系統開始統一制定對水、牛奶和污水處理的標準,州政府統一收集疾病發病報告等。另外,許多永久性的公共衛生機構在大流感中也得到確立和保留。1918年10月,美國國會還通過了為衛生局建立后備力量的法案。到了1935年羅斯福新政,《社會保障法》正式實施。

說到病毒「教訓」社會衛生,非典型肺炎(SARS)也發出了警示。SARS由冠狀病毒的其中一個變種引起,主要通過近距離飛沫及密切接觸傳播,自2002年末在廣東、北京和香港爆發,隨后在全球擴散,超過8000人染病,近800人死亡。患者大多發熱、乏力、干咳等,重癥者甚至會呼吸衰竭、休克。

這場在2003年9月2日才結束的「戰疫」,讓中國持續加大對公共衛生的投入,并在2004年初開始建設疫情信息網絡直報系統。十幾年來,這個系統已成為全球最大的突發急性傳染病預警、監測、實驗研究體系,使得突發公共衛生事件信息平均報告時間從原來的5天縮短到4小時內。

2005年,世界衛生大會對《國際衛生條例》進行了大規模修訂|維基百科

偷窥438 电影SARS還直接推動了WHO在2005年的重大改革。那一年,世界衛生大會對《國際衛生條例》進行了大規模修訂。這部新國際法明確WHO可以采納非官方渠道信息員,根據流行病學原則進行評估,后就此與當事國交涉,要求「不論其起因和來源是什么」,成員國有義務直報任何會引起國際關注的公共衛生突發事件,還明確要求各國應當建立應急體系。另外,成員國必須各派一個代表組成專家組,任命「突發事件委員會」,這個委員會將對是否構成PHEIC進行表態,并提出臨時性建議。

偷窥438 电影以2009年的甲型H1N1流感為例,WHO宣布這起流行病事件已經構成PHEIC,隨即開始協調在世界范圍內的診療設備和抗病毒藥物調配,呼吁各國和企業捐贈疫苗,并為95個欠發達國家提供了兩億劑疫苗。

病毒們留下的教訓,讓人類慢慢意識到公共衛生標準化,疾病監控體系,和能夠形成合力的中央權力部門的重要性。這就像是,社會給自己打上了「疫苗」。

為病毒開路

偷窥438 电影但人類的未雨綢繆,更像是在贖罪。

科學家們最終在云南的蝙蝠身上發現了SARS病毒,確定病毒宿主即是蝙蝠。但SARS卻是在廣東首先爆發,原因是蝙蝠將病毒傳染給了果子貍,受感染的果子貍被販賣到了廣東。病毒繼續在市場中的果子貍中傳播、變異,最后產生了一個傳播性極強的病毒,感染給了人類。

偷窥438 电影幾年后,又一起「人畜共患病」發生。2012年,中東呼吸綜合征(MERS)在中東大型爆發,2015年又在韓國小范圍蔓延。MERS由與SARS病毒極其相似的冠狀病毒引發,但致死率大約是SARS的三倍。最終,科學家們發現了MERS病毒的傳播鏈:駱駝是中東地區的人賴以生存的一種動物,它們被蝙蝠傳染,攜帶著病毒,病毒又通過駱駝鼻子分泌物不斷釋放出來。由此科學家們猜測,由于北非到中東的駱駝貿易頻繁開展,病毒借駱駝,躍上人身。

不過,病毒在物種間跳轉、寄宿是有一定條件的。病毒的外殼上有一些受體結合蛋白,就像是一把把「鑰匙」,但卻只能解開特定的鎖。不巧的是,鳥類消化道細胞的受體和人類呼吸道細胞表面的受體非常相似,于是某些禽流感病毒便會流竄到人間。

偷窥438 电影2009年的甲型H1N1流感也是如此。禽流感感染了豬,豬流感又從豬跳到了人身上,2009年爆發的豬流感(pH1N1),從墨西哥開始,短短數月內擴散到全球208個國家,累計導致1.8萬人死亡。對于這種全新的病毒,人類沒有經驗,憂心忡忡,畢竟沒有先天性免疫力和對抗它的疫苗。

某種程度上,人類集中化的養殖和頻繁的貿易流動,為病毒的進化開了路。

病毒總能看見我們的弱點

1976年甫一登場,埃博拉病毒就讓人們見證了它恐怖的殺傷力。在剛果(金)一個偏遠地區,人們因感染開始發燒并嘔吐。一些病人的口鼻流血不止,甚至雙眼也在出血。美劇《血疫》影像化了這些場景,村民告訴前來的科學家:「森林在流血。」

埃博拉病毒|維基百科

偷窥438 电影埃博拉就像是幽靈,悄然來訪,后銷聲匿跡,又悄無聲息地卷土重來。自1976年以來,埃博拉爆發了28次。其中,要數2014年的西非疫情最殘酷,西非多國總共11325人因此死亡。2019年4月,剛果(金)疫情再次爆發,被WHO宣布構成PHEIC。

偷窥438 电影在致死率方面,埃博拉的最高紀錄是90%。但病毒在傳播途徑方面,卻相對「溫和」。它不容易傳播,只通過體液接觸傳播。另外,感染者顯示癥狀之后才會傳染,只要人們能在病患把疾病傳播給他人之前發現,并隔離他們,就算是中止了疫情的進一步蔓延。

偷窥438 电影但病毒卻似乎總能找到全球傳染病防控的最薄弱環節,并發起攻擊。

偷窥438 电影劍橋大學的科學家Derek Smith認為,埃博拉在2014年能感染上萬人,是因為醫療體系不健全,而且一開始人們也不知道如何阻止它傳播。在富裕國家,埃博拉不太可能會失控。落后地區的醫療體系成了短板。

在《大西洋月刊》上的一篇文章中,作者Sonia Shan探討了「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嚴重,與非洲城市貧民窟的增多有很大的關系。在此之前,疫情從未在人口超過幾十萬人的城鎮里爆發。但后來,疫情擴散到了西非,襲擊了三個首都城市。這三個城市總人口超過300萬人,同樣擁擠不堪、雜亂無章,病毒在貧民窟之間肆虐流行,變得更加致命。

消滅敵人

在和病毒對抗的過程中,人類打過勝仗。1980年,WHO正式宣布根除天花,此后出生的孩子不用再打疫苗。人類有了下一個目標——脊髓灰質炎(Polio),也稱小兒麻痹癥。1988年,世界衛生大會提出要在2000年徹底消滅Polio病毒。他們之所以那么有信心,是因為Polio病毒和天花病毒一樣,沒有動物作為中間宿主,只能在人體內存活,也沒有HIV病毒那樣有很高的復制率和突變率。另外,這種病毒還只能通過糞便傳播。

偷窥438 电影對西方來說,小兒麻痹癥已經是遙遠的歷史。早在1955年,口服疫苗就已問世,但在30年后全球仍有35萬病例。一方面,是因為疫苗覆蓋不到那些偏遠的地區;另一方面,因為宗教和觀念的摩擦,不少地區認為這是西方想要殘害他們的孩子而拒絕疫苗。

1988年,WHO聯合美國疾控中心(CDC)等多方組織啟動「全球小兒麻痹癥根除計劃」,開始納入更多的社會力量,以消滅Polio。2007年,比爾·蓋茨創辦的蓋茨基金會加入此計劃,至2018年已捐獻30億美元,占計劃預算的30%。

為達到零發病率,比爾·蓋茨一次次走訪地方領袖,消除他們的「疫苗猶豫」,再通過基金會加大疫苗投放的范圍。即便如此,情況甚至在繼續惡化,2008年,尼日利亞的病例數量翻了近3倍。為此,蓋茨讓團隊利用高清衛星圖像和計算機算法,為尼日利亞重繪了一幅精確的地圖,以此為據再統計每個細分區域的發病率。經調查,蓋茨發現尼日利亞的地圖居然自是1945年就沒更新過的版本,很多病例因此遺漏。就這樣,全球新增病例銳減至兩位數。

「很大程度上是人類運氣好」

據疾病建模研究所(IDM)的研究,以西班牙流感為模型,疫情如果發生在現在,可能在六個月內將導致全球多達3300萬人死亡。根據世界銀行的估算,如果我們有流感的疫情暴發,全球經濟會損失三萬多億美元。

另外,生態學家Peter Daszak表示,「在估測的共160萬種野外未知病毒中,我們目前只知道約3000種,還不到0.1%。」,「(SARS消失)并不是一個我們成功了的故事,我覺得很大程度上是人類運氣好。」

偷窥438 电影那么,研發和應急系統的前置就非常必要。蓋茨在TED上描述過這一套抵御病毒的反應系統,它應該具備即便在落后地區也足夠發達的衛生系統,有訓練有素的后備的醫療部隊,有在疫苗和病理學上的持續研發等。雖然無法預估這一切究竟需要多少預算,但是蓋茨確信這種看不到底的投入,跟損失比起來,還是要更加便宜。

偷窥438 电影2017年,流行病預防創新聯盟(CEPI)建立,募集到了7.5億美元,研發不需要使用蛋白質的疫苗。傳統的疫苗是注射病毒的蛋白分子,生產這些蛋白質的過程漫長且耗資巨大,CEPI所研發的疫苗注射的是遺傳物質,它們告訴人體自行生產這些蛋白質,人體將變成創造這些蛋白分子及其抗體的工廠。科學家可以定制所需的遺傳材料給人體,能生產出幾乎任何病毒所需的蛋白分子。一旦他們搞清楚如何將這些輸送進人體內,生產一種新疫苗所需時間就會從幾年減少到16周。與此同時,科學家們也在嘗試發明一種通用的流感疫苗——一劑疫苗就能讓我們終生免疫,對所有可能的流感毒株都有效。

除了公共衛生的的繼續完善,醫學研究的前置,人類或許還應審視自身,科技的進步幾乎使得下一場瘟疫成為了必然。破壞自然讓更多的野生動物接觸到更多的人類,工廠化的養殖也使得動物挨得越來越近,讓它們的病毒有更多的機會結合成能傳染人類的類型。然后,人類的快速流動也給病毒更多的機會進行傳播。

或許,我們可以換個說法:人類讓病毒更好地進化。

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關鍵詞:病毒

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