病毒与人类

2008年5月,世界卫生组织疾病传染部主任纳瑞恩发出警告说,全球可能爆发大规模禽流感疫情,将导致约700万人死亡。纳瑞恩认为,形成大规模禽流感疫情的条件有三个,首先是出现新病毒,其次是这种新病毒能感染人,第三是这种新病毒可以通过人传人方式传播开来,而引发禽流感的H5N1病毒就符合上述条件。 所幸2008年大规模禽流感疫情并没有出现。然而,像西班牙病毒、埃博拉病毒、非典、禽流感等致命流行病难免卷土重来。那么,下一次致命流行病会是什么呢?我们如何才能避免它们呢? 一架从香港飞往洛杉矶的飞机起飞后不久,坐在后排的一位女乘客突然喷嚏连连,咳嗽不停。她从前面座位的后背上取下“晕机袋”呕吐起来,然后起身踉踉跄跄地挤过走道,来到飞机前部的盥洗室。这位女士显然病得不轻,她让周围的乘客都感到有些惶恐不安,因为她呈现的病症让他们想起了几年前的一场可怕的灾难。 2003年2月21日,香港京都酒店住进了一位来自广东的客人,这是一家极尽豪华的旅馆,里面有游泳池、健身房、餐厅、酒吧等供客人休闲社交的场所。这位客人只在911房间住了一个晚上。不幸的是,他当时已经染上了一种叫做“严重急性呼吸系统综合症”的疾病,也叫“非典”。对于其他许多人来说,这是一场巨大灾难的开始。在广东著名的鲜活家禽和海鲜市场上,野生动物作为食用肉出售的现象十分普遍,其中包括一种叫做“果子狸”的树栖小哺乳动物。这名男子很可能是直接从蝙蝠或果子狸等动物的身上感染了非典病毒。 在旅馆的短暂停留期间,这名男子成为一场非典病毒“超级大传播”的源头,导致旅馆内至少16人被感染。通过这些来自天南海北并继续旅行的客人,病毒迅速传播到亚洲、欧洲和南美洲,感染者很快扩大到数万例。911房间的客人是这场非典大传播的源头,这一点在3个月后得到确认。在911房间门口的地毯上、旅馆的电梯上都获取了病毒的样本,这些就是这位男子通过打喷嚏、咳嗽和呕吐留下的证据。 非典流行的灾难让人们联想起科幻小说里描绘的情景:无法阻止的传染性疾病、全球化、气候变暖、病毒抗药性,等等,所有这些都为孕育一场“病毒大风暴”提供了完美的背景条件,而引起病毒大爆发的,或许是天花,或许是一种新的病原体,或许是我们尚不知道的、在我们还没来得及作出反应之前就已经导致数万人丧生的什么病毒。 为什么微生物的进化会让我们生病甚至死亡? 为了避免像非典这样的灾难再度出现,我们首先必须了解:为什么微生物的进化会让我们生病甚至死亡? 就像丛林为鸟类和松鼠提供栖息场所一样,对微小的微生物来说,我们的身体就好比是一个“栖息地”。生活在我们身体“丛林”里的生物有虱子、蠕虫、细菌、病毒和阿米巴变形虫等。这些“居民”大多数对我们无甚大害,但也有一些却会逾越常规:有的让我们偶染小恙,如普通的感冒病毒;有的则可能危及我们的生命,如天花病毒。 科学家感到困惑不解的是,致命病原体为什么会采取这种最终导致其赖以生存的宿主——人类死亡的生存行为。从进化的角度看,毁灭其宿主于微生物本身来说会有什么益处呢?就好比松鼠会乐意破坏它们居住的森林、导致整个种族灭绝吗? 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。