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为了长期生存,任何寄生于人体的微生物都必须拥有从一个受害宿主转移到其他受害宿主的能力,这里有一个简单的数学计算问题——只要有因感染病毒死亡或康复而驱逐了病毒的宿主,就一定有新的被病毒感染的宿主出现;如果新的宿主的数目小于1,那么这种病毒的传播就失败了。
可是,病毒不能走也不能飞,它们是如何从一个宿主转移到另一个宿主的呢?它们往往需要人类帮助它们完成“转移大计”,而我们的一些疾病症状正是它们的极其重要的生存手段。一些普通的病毒让我们咳嗽、打喷嚏、腹泻、皮肤感染,这样,病毒就通过呼吸进入空气,通过排泻物进入水源,通过人与人的接触让其他人的皮肤受到感染。病毒以种种方式令我们生病、令我们痛苦,其实这是它们生存和繁衍的需要。
有些毒性不太强的病毒的生存策略还表现在如何让宿主存活得更久,以便病毒传播得更多更远,历史上梅毒的爆发就是这样的例子。1495年,当梅毒病毒首次在欧洲爆发时,在几个月时间内引起了许多人的严重而痛苦的症状。然而,到1546年,梅毒病毒已经进化成为我们如今所知晓的发病缓慢的病毒。
当然,也有病毒会在人群中疯狂肆虐并产生致命危害,但这类情形多半出于偶然。比如,有些病毒原本在动物宿主体内过得悠哉游哉,这些动物宿主也不会因此而产生严重的后果。通常情况下,这类病毒并不适应人体内的生存环境,所以极少感染人类。但是,如果人类在偶然的情况下感染了这种病毒,则会遭致致命危险,而病毒本身也走到了生命的尽头。对于人类和病毒来说,这是一个两败俱伤的结果。
对于病毒来说,让宿主活下去是一种比较合理的策略。但是,为什么有些病原体,比如那些以人类为目标的“杀手级病毒”,却非要置我们于死地不可呢?科学家已经了解到,与引起梅毒的病毒相比,一些“杀手级病毒”的生存策略略有不同,比如让人腹泻的霍乱病毒和让人出疹的天花病毒,它们能在几天至几周内致人死亡,而在受害者从被感染到死亡的短暂期间内,数以万亿的病毒广为扩散,转移到新的宿主身上。
因此,致命病毒的传播事关两方面:病毒令人类感染致死的速度和病毒转移到新宿主的效率。病毒扩散转移的效率越高(对病毒有利),病毒令宿主死亡也就越快(对病毒不利)。为了获得两者的平衡,病毒会以两种途径中止其“杀戮行为”:一是让病毒感染者存活较长时期,比如艾滋病毒,它可以在长达数月甚至数年的时间里去感染新的受害者;二是以来势凶猛的爆发性症状令病人很快死亡,同时将病毒迅速传播到更多的受害者身上,比如天花和霍乱。
为了战胜致命病毒,科学家必须找到它们的源头。
致命流行性传染病是自发地在人群中传播开来的?还是其他物种通过突变进行跨物种传播而让人类感染生病的?什么样的生态环境容易使病毒蔓延开来?我们能否在病毒露头之初或造成危害之前,控制住它们的传播和扩散?要回答这些问题,科学家必须找到致命病毒的源头。

我们也许可以在黄热病的传播史中去寻找答案(这种疾病至今仍在南美洲和非洲的一些地区流行)。黄热病起源于热带非洲猴子,通过蚊子叮咬感染当地人。后来,黄热病病毒随着贩卖非洲黑奴的船只到了南美洲,并通过蚊子叮咬被感染的奴隶,将病毒传给南美洲的猴子,再通过蚊子叮咬被感染的猴子,最终将病毒传给了南美洲人。委内瑞拉卫生部门至今都在密切关注当地的野生猴群,一旦发现猴子大批死亡,附近居民就必须立即接种预防疫苗,原因就在于猴子是黄热病的易感物种,是黄热病病毒的宿主,一旦猴群感染病毒,就有可能迅速传播给人类。
历史上杀伤力极大的传染性疾病,几乎都是以与黄热病传播相同的模式——从动物到人类的跨物种传播——进行传播的。这些动物大多数是温血哺乳动物,也有少数是禽鸟类。物种之间的亲缘关系越近,越容易传播疾病。
在热带地区,最多见的病原体宿主是非人类灵长类动物,它们不仅传染黄热病,还传播艾滋病、登革热、乙肝病毒、疟原虫等。老鼠则是鼠疫和伤寒的传染源。在温带地区,虱子以及与人类近距离接触的家畜对人类构成威胁。老鼠和花栗鼠等哺乳动物身上携带有传染莱姆关节炎和兔热病的病毒,通过虱子将这些疾病传染给人类。牛有可能加速麻疹和肺结核的传播,天花病毒可能来自骆驼,流感病毒可能来自猪和鸭子。

人与动物的密切接触,使病毒有更多的机会传染给人类。
随着城市化的进程以及现代人生活方式的改变,人与宠物及其他哺乳动物之间的接触日益密切,这些动物宿主也就有更多的机会将病毒传染给人类。
在热带非洲国家喀麦隆,为了研究病毒是如何跨物种传播的,研究人员分别采集当地的野生动物和猎人的血样进行对比分析,最后确认,一些寄居在动物宿主体内的微生物也出现在了猎人们的血样中,这使得猎人成为人类爆发传染性疾病的源头。这些猎人大多是在屠宰猴子等猎物时不慎割伤自己,从而感染病毒的。其实,我们每个人也都有可能在切洋葱时被刀割伤手,但区别在于,洋葱作为一种物种,与人类的亲缘关系相去甚远,与寄居在猴子体内的病毒相比,寄生在洋葱里的病毒在人体内“安营扎寨”的机会微乎其微。
令人谈虎色变的病毒包括炭疽病毒(因美国邮件炭疽袭击恐怖事件而闻名)、埃博拉病毒和马尔堡病毒(也叫青猴病,可令被感染者大出血和高烧),而引起疯牛病的朊病毒(也叫牛绵状脑病,简称BSE)可通过使人的神经系统衰竭而致人死亡。以上这些病毒因杀伤力极大而引起人们的极度恐慌。比如,2000年埃博拉病毒爆发,乌干达古卢地区的425名被感染者中有53%死亡。而BSE感染者的死亡率则是100%。
不过,这些通过动物传染给人类的病毒虽然极为致命,但每次爆发只在杀死数百人之后便销声匿迹。也就是说,这些病毒在人类之间传播的效率极低,无法在很大范围内扩散。这又是为什么呢?有多种原因,比如人类不像动物,通常不会互相抓挠、撕咬或者嗜吃同类。因此,被带有病毒的狗或蝙蝠咬过的人会感染狂犬病,但狂犬病却鲜有在人与人之间传播。同样,被猫抓挠后引起的疾病(引起皮肤损伤和淋巴腺肿大)、被蚊虫叮咬或接触受感染动物而引起的兔热病,以及通过食用病牛神经系统组织而感染的疯牛病等,都很少存在或根本不存在人与人之间的传播途径。
随着现代医学技术的进步,很多传染性疾病比较容易被控制。抗生素可以用来治疗炭疽热,埃博拉病毒和马尔堡病毒的传播可以通过隔离进行遏制。事实上,在最近的40年里,只有艾滋病病毒成为全球流行的传染病。
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病毒的好处
病毒可以在宿主细胞内自我复制的能力,使得它们成为基因治疗的新宠。目前,科学家正在研究将病毒注入到人体治疗癌症、遗传性等疾病。
有研究显示,利用病毒能在宿主细胞内自我复制这一特性,也许要不了多久,像帕金森病这样的因基因缺陷引起的疾病就可以通过这种方式得到治愈。具体做法是,将患者需要修复的基因片断插入到病毒的基因内,然后用这种病毒去感染患者。这样,病毒就可以携带这些基因片断去修正患者的错误的基因序列,从而治愈疾病。
实际上,病毒不仅攻击人类,它们还攻击细菌,当然也包括那些能引起人类疾病的“坏细菌”。这类专门攻击细菌的病毒被叫做“噬菌体”。近年来,科学家致力于使用噬菌体来消灭致病细菌,以达到抗菌的作用。这主意听起来很荒谬,但颇有科学依据。2008年,美国食品与药物管理局就通过了一项噬菌体喷雾剂的推广使用,这种喷雾剂就是将瓶中的噬菌体喷到食物上,以减少致病细菌。
下一次引起致命流行病的病原体将会是什么呢?
流感病毒造成历史上最高死亡率的年份是1918年和1919年,死亡人数达2000多万人,这种病毒被命名为“西班牙病毒”,其实它与西班牙无关,是在第一次世界大战期间自美国堪萨斯州爆发,然后被美国军队带到欧洲,之后在全世界传播开来的,经过三轮大爆发,直到20世纪20年代才渐渐销声匿迹。那么,引起下一次致命流行病的病原体将会是什么呢?炭疽病毒?埃博拉病毒?还是别的什么病毒?
科学家猜测,下一次致命流行病的病原体有可能仍然是流感病毒或埃博拉的变异菌株,这两种病原体都能够在动物宿主中或周围环境中长期潜伏下来,都擅长于变异出新的菌株,而且都具有很强的传播能力。因此,这两种在过去曾经严重威胁人类的生命健康的病原体,仍然有可能成为未来重要的流行性疾病。
未来的流行性疾病还有可能来自肺结核菌。由于逐渐产生的抗药性,肺结核菌的新的突变体已经产生。肺结核菌主要在人类中传播,特别是那些免疫力较弱的人群,包括艾滋病人。
需要引起关注的还有一些通过性途径传播的疾病,这些传染病一旦传播开来,就很难得到控制,艾滋病的传播就是一个警示。同样,通过宠物(猫狗以及其他一些稀奇古怪的宠物)途径传播的病原体也不容易得到控制。宠物狗给我们带来感染狂犬病的危险,不小心被猫抓挠后有可能感染弓浆虫病,鹦鹉会让我们感染鹦鹉热。面对如疯牛病这样的传染性疾病,大多数人都能接受将数以百万计的农场牲畜处理掉的做法,但要杀死自己心爱的宠物却是难以想象的,即使是那些已经成为极度危险的传染性疾病传播途径的宠物。
城市化、气候变暖、病毒抗药性等,都会令下一次瘟疫大爆发更为凶险。
现代社会为传染病的肆虐和传播提供了许多新的途径。全球旅行、人口密集的城市、气候变化、人口老龄化和抗生素治疗对免疫机制的抑制和影响,等等,所有这些都会令下一次瘟疫大爆发更为凶险。
比如,在非洲,快速城市化将加快黄热病、曲弓热(引起严重的关节疼痛和发烧)的传播,农村里的一些虫媒病毒(由吸血昆虫传播的病毒)也会快速传入城市。特别是,生活在城市里的非洲人在食物上有着和他们的乡村祖先相同的嗜好,他们喜食丛林中的野生动物,而城市餐馆里供应的野味有可能将危险的病毒传染给猎人、屠夫、厨师,甚至那些到餐馆就餐的人。
全球化趋势则使得病毒能够进行远距离的传播。病毒、昆虫媒介和人类受害者一起“长途旅行”到很远的地方,这一点不仅已经通过艾滋病的全球传播得到证明,北美洲的霍乱和非典的爆发也证实了这一点——受病毒感染的南美洲和亚洲乘客乘坐喷气式飞机将这两种病毒带到了北美洲。
1992年,从阿根廷首都布宜诺斯艾利斯飞往洛杉矶的一架飞机中途在秘鲁首都利马降落,有人在上飞机时携带了被霍乱菌感染的海产品(当时秘鲁正流行霍乱)。几十名乘客在洛杉矶下飞机,其中一些已经感染了霍乱的乘客换乘飞机飞到美国内华达州,最远的飞到日本。结果,仅仅几天时间,通过这架飞机,霍乱在太平洋海盆周边1600千米范围内传播开来。
那些被认为只在热带地区传播的疾病又会怎么样呢?这些传染病只通过热带地区的带菌媒介传播,比如疟疾通过蚊子传播,昏睡病通过非洲采采蝇传播,克鲁斯氏锥虫病通过嗜血锥蝽传播。如果全球气候变暖使得这类疾病的带菌媒介转移到了温带地区,我们还能觉得与自己关系不大吗?虽然微生物和带菌昆虫的转移很难被觉察到,但科学家的模拟实验表明,全球变暖将使疟疾移向高纬度地区。
现代生活方式和现代科学技术也促成了传染性疾病的快速传播。丛林野生动物通过商业化途径将逆转录酶病毒(一种致肿瘤病毒)在人类中传播开来,空调系统和水循环系统将军团病传播开来,工业化食品生产成为欧洲疯牛病传播的重要途径,静脉注射吸毒和输血感染成为艾滋病、乙肝病毒和丙肝病毒传播的途径。
所有这些都表明,传染性疾病的防治需要辅以新的措施:疾病预测,即早期发现潜在的流行疾病,在传染病有机会感染当地高比例人群并扩散到世界各地之前就加以遏制和扑灭。
是采取行动的时候了。如果我们行动起来,就有希望避免像艾滋病这样的可怕病毒的下一轮大爆发,挽救数以百万计的生命。
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末日真能逼近吗?
在人类历史上,曾发生过因病毒引发致命疾病流行并造成人畜大量死亡的灾难,这也给电影工作者带来了灵感,美国好莱坞的导演们就导演了多部关于致命病毒和细菌引发的灾难大片。尽管在这些影片中含有许多科幻成分,但对观众来说,让致命病毒或细菌扮演灾难制造者角色,这可以让电影的情节变得更加可信和令人恐怖。不过,人们也会问:这些影片中的灾难真的会在人间重演吗?末日真的会来临吗?有记者就此专访美国传染病学会会长安妮·葛森博士女士。以下介绍几部这类影片的故事情节,以及这位专家对它们的解读。
《末日逼近》
剧情简介:一个军方实验室的研究人员研制出一种被称之为“蓝色计划”的病毒,他们希望将其作为一种生物武器来使用。然而,他们始料未及的是,病毒从实验室逃走并迅速向全世界蔓延,引发的传染病使世界上的绝大多数人死亡,只有少部分人幸存了下来。
你可能要问:单是某一种病毒就能消灭全人类吗?
安妮·葛森博士认为,在很多类似《末日逼近》的影片中,病毒都被描写为有能力穿透人类防御系统的微生物。事实上,病毒并没有那么聪明。从进化论的角度来说,单是某一种病毒不足以让人类走向灭亡。其中最为主要的理由是,消灭整个人类对病毒来说并不是什么好事,它们也会因此失去赖以生存的环境。对病毒来说,只要能在特定的细胞中繁殖就足够了,没有必要杀死每一个人。
《12只猴子》
剧情简介:一种致命超级病毒席卷整个世界,只有1%的人幸存下来。为了躲避可怕的病毒,这些幸存者被迫转入地下。一名罪犯被派往地上世界,寻找这种可怕传染病的起源,以便帮助科学家从源头堵住病毒蔓延的口子。
你可能要问:在病毒性传染病爆发后,藏在地下真的能躲过一劫吗?
安妮·葛森博士认为,这部影片提出了一个具有现实性的社会问题,即动物保护者过激地干涉科学研究,有可能带来可怕后果。不过,针对靠空气传播的病毒而转入地下以免被病毒入侵,这种做法是荒谬可笑的。表面上看,它是一种符合逻辑的自保方案,事实上根本做不到,因为病毒有能力侵入地球的每一寸土地,地下也不能幸免。如果我们真的被这样一种病毒所包围,等待我们的将是一个残酷的现实。
《极度恐慌》
剧情简介:一种可怕病毒让扎伊尔的莫塔巴河谷的大批居民死于非命。虽然通过投放燃烧弹降低了当地居民被感染的危险,但这种致命病毒仍通过一只猴子漂洋过海来到美国,一场新的灾难在美国开始上演。
你可能要问:戴口罩或穿隔离衣真能保护人们不被病毒感染吗?
安妮·葛森博士认为,一些病毒通过空气传播,戴口罩穿隔离衣可以免受其感染,但对于通过其他方式传播的病毒(如通过体液传播的艾滋病病毒),口罩和隔离衣显然不起作用,因为病毒感染取决于病毒如何传播。