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《病毒来袭》如何应对下一场流行病的暴发?
铛铛铃2025-08-22【科普】18人已围观
简介
这本书的作者内森·沃尔夫,是哈佛大学的免疫学博士,斯坦福大学的客座教授,曾获美国卫生研究院先驱奖。2009年,还被美国《国家地理杂志》评为十大新星探险家之一。
你没听错,是探险家。因为病毒研究工作本身有着强烈的探险意味。
此外,作者还是独立研究机构环球病毒组织的创始人,长期致力于流行病的早期检测和防控工作。
沃尔夫与《枪炮、病菌与钢铁》的作者贾雷德·戴蒙德是好朋友,两人都对传染病对人类文明的影响感兴趣。本书也受到了戴蒙德的启发和推荐。
介绍完这本书的基本情况和作者,接下来我就为你详细说一下这本书的主要内容。
这本书主要说了三个要点:第一个要点是人体病毒从何而来;第二个要点是人类社会为什么容易爆发大规模流行病;第三个要点是未来应该如何应对病毒风暴。
下面先讲讲第一个要点,人体病毒从何而来。
人类肉眼看不到病毒,有人因此误以为病毒数量很少。其实病毒无处不在,就算在清澈见底的海水中,也生活着大量病毒。仅仅一毫升海水,就可能找出2亿多个病毒颗粒。如果把地球上所有病毒头尾相连,排成一排,队伍的长度将达到2亿光年,而银河系的直径只有10万光年左右。
病毒不但数量庞大,而且种类繁多。无论动物、植物还是细菌,体内都寄生着大量病毒,无一能够幸免。就算每种生物体内只寄生一种病毒,病毒的种类也是所有生物种类的总和。人类所知的病毒尚不及总量的九牛之一毛。可以毫不夸张地说,地球就是一个病毒星球,所有生物都生活在病毒构成的汪洋大海中。
自从病毒出现以来,这个世界就永无宁日,没有哪种生物能够逃脱海量病毒的骚扰,动物更是首当其冲。而人类只是动物大家庭中的一员,自然也无法摆脱病毒的纠缠。
好在人类在进化过程中,出现过几个重要环节,意外地对微生物起到了净化和隔离作用,导致人体病毒相对较少。
第一个环节是,人类从热带丛林走向了稀树草原。稀树草原与热带丛林相比,生物多样性明显降低,病毒多样性当然也会成比例的降低。人类等于进入了一个相对安全的环境,但剧烈的环境变化,也对早期人类产生了强大的冲击,俗话说就是水土不服,导致早期人口数量急剧下降,甚至降低到了灭绝的边缘。人口大幅减少的直接后果就是,人群携带的病毒种类也随之减少,这就是所谓的微生物净化现象。他们的后代身上,微生物数量当然也就相对较少了。
另一个环节是火的使用。人类可能早在数十万年前就学会了用火,用火的主要目的就是蒸煮食物。食物经过蒸煮以后,等于进行了一次消毒处理,基本堵住了病从口入的通道,再次降低了人类感染病毒的可能性。也就是说,与其他动物相比,人类相对比较干净。
两个环节的综合作用,在人类与病毒之间建立起了一道隔离墙。但这道隔离墙却有两个可怕的漏洞。
第一个漏洞是狩猎。狩猎是人类的天性,人类学家因此而把人类称为狩猎员,把早期人类社会称为狩猎采集社会。随着人类不断开发新的狩猎工具,狩猎效率也不断提高,而狩猎必然与野生动物发生直接接触,就此成为病毒从野生动物向人类传播的重要途径。
更可怕的是,在这个传播过程中,还会出现典型的微生物放大作用。微生物放大作用的原理很简单,处于食物链底端的动物,身上的病毒种类相对较少,而处于食物链高端的动物,由于不断捕杀底端动物,因此被不同的病毒反复感染,身上必然聚集更多的病毒,这就是所谓的微生物放大作用。
比如黑猩猩会猎杀两种猴子,一种是红顶白眉猴,一种是大白鼻长尾猴。这两种猴子身上各自寄生着两种不同的猴免疫缺陷病毒,简称为SIIV病毒。这两种病毒与猴子长期共存,基本无害。但黑猩猩在猎杀这两种猴子的过程中,不幸同时感染了两种SIV病毒,与猴子相比就产生了明显的放大效应。更为不妙的是,不同的病毒在宿主细胞内会进行重组,于是两种原本无害的SIV病毒,在黑猩猩体内重组出了一种全新的免疫缺陷病毒,那就是我们所熟知的HIV病毒。等到处于食物链顶端的人类在猎杀黑猩猩时,又从黑猩猩身上感染了HIV病毒,结果一发而不可收拾。现在每年都有数十万人死于艾滋病,究其根源,他们中很多都是狩猎行为的受害者。狩猎行为等于为病毒开启了一条从野生动物向人类传播的高速公路,而这条高速公路至今仍没有关闭的迹象。最近出现的新冠肺炎病毒,只不过是这条高速公路上的一个过客而已。
第二个漏洞是驯养家畜。随着人口数量的不断增加,狩猎已经无法满足人类的食物需求,驯养家畜随之提上日程。据现有考古记录来看,人类驯养家畜已有3万年左右的历史,最早的迹象出现在中东地区,灰狼在那里被驯化成了狗。随着农业化进程的不断推进,猪、马、牛、羊等纷纷成为人类的伙伴,有的可以和人类合作打猎,比如狗,有的可以提供肉食,比如猪,有的可以代替人类参与农业劳动,比如牛。不同的家畜有着不同的作用,它们还有一个共同的特点,就是向人类传播病毒。
本书作者引用戴蒙德的观点说,家畜的种类、数量和人体寄生虫数量呈正相关。如果家畜仅仅只是将自己身上的病毒传播给人类,后果并不严重。人类与家畜长期共处的过程中,通过彼此共享病毒库,已经对家畜病毒拥有了一定的免疫能力,因此很少表现出严重的后果。但家畜的麻烦在于,他们还是一个介导病毒传播的桥梁,会把其他野生动物身上的病毒再转给人类。
在东南亚造成巨大恐慌的尼帕病毒,就是典型的例子。尼帕病毒最早出现于马来西亚的尼帕村,传染速度快、死亡比例高,立即成为研究人员关注的对象。研究人员发现,养猪业是当地农村的支柱产业,最初患病的农民都有养猪经历。进一步的调查却发现,猪并不是传播尼帕病毒的罪魁祸首,他们只不过是爱吃芒果而已。尼帕附近盛产芒果,农民经常把卖不掉的芒果拿来喂猪。问题是有一种蝙蝠也很喜欢吃芒果,它们不但肯吃芒果,还会在芒果上撒尿,而这种蝙蝠才是尼帕病毒的真正宿主,它们的唾液和尿液中都有病毒。当农民把被蝙蝠糟蹋过的芒果拿去喂猪时,就把病毒传到了猪身上,然后猪又传给了人。就这样,通过家畜的中介作用,野生蝙蝠身上的病毒才有机会跳跃到人类身上。所以说,家畜是一个病毒中转,站在人类与病毒之间的隔离墙上,打出了另一个大洞。
有了这两个漏洞,人类再想从病毒世界全身而退,势必难如登天。
上面就是本书的第一个要点,重点讨论了环境变化和火的使用对人类产生了一定的微生物净化作用,导致人体病毒原本并不多。但随着人类进化的不断推进,特别是狩猎与驯养家畜的兴起,却让人类遭到病毒侵染的可能性越来越大,就此埋下了疾病大规模流行的祸根。
接着咱们进入第二个要点,人类社会为什么容易爆发大规模流行病。
平心而论,病毒是生态系统的一个部分,并不总是对人类有害,有许多病毒甚至对人类有利。比如在海水系统中,病毒每天都会杀死20%到40%的细菌,对于维持生态平衡起到了重要作用。与此同时,人体虽然寄生有大量病毒,却基本都能与人体和平相处。比如有一种TT病毒,在非洲冈比亚,大约83%的居民都感染有这种病毒,不过对人体基本无害。与此类似的病毒还有很多,比如人乳头状瘤病毒和疱疹病毒等,都具有感染面大、致病性低的特点。可以认为,这些病毒已经在长期的进化过程中和人体达成了某种妥协,彼此尽量相安无事。
作者沃尔夫曾经与好友戴蒙德共同商定了一个病毒分级标准,他们根据病毒对人类的感染能力而将其分为五级。一级病毒对人类最安全,它们只会感染其他动物,而不会感染人类。二级病毒只能从动物感染人,但不会人传人。三级病毒不但可以从动物向人传播,而且可以在人与人之间有限传播。四级传播则可以在人与人之间进行大量传播。五级病毒不会感染其他动物,只在人与人之间传播。TT病毒和疱疹病毒就属于五级病毒,他们虽然可能出现大面积感染,但却不会制造大面积恐慌,因为他们基本无害,这就是所谓的良性病毒。
麻烦在于,自然界中有5000多种哺乳动物,巨大的哺乳动物群体事实上是一个庞大的病毒库,每一种哺乳动物都可能为人类提供新的病毒,而它们不可能全是良性病毒。或迟或早,总有一些病毒会给人类造成意外的伤害,并最终造成可怕的流行病。
东南亚有一种短尾猴,身上寄生着一种疱疹B病毒,对于短尾猴来说,疱疹B病毒无疑是良性病毒,但对人类则未必。而当地居民经常驯养短尾猴采摘椰子,疱疹B病毒一旦通过偶尔的机会传播给人,身上就会立即表现出可怕的致病能力,而且死亡率极高。尽管如此,疱疹B病毒并没有引发流行病,因为它属于二级病毒,尽管可能会通过动物传给人,却不会在人与人之间传播,个人的悲剧不会扩展为社会的悲剧。
埃博拉病毒则不然,它属于三级病毒,不但可以从动物传播给人,而且可以在人与人之间有限传播。之所以是有限传播,是因为埃博拉病毒具有强大的杀伤力,约有2/3的感染者都会死亡。这是一个悖论,正因为强大的杀伤,反而制约了传播能力,当所有感染者全部死亡之后,病毒当然也就失去了传播的机会。所以三级病毒虽然可怕,但不会对人类社会造成真正的威胁。
真正可怕的是四级病毒和五级病毒,它们能在人与人之间快速传播,就算致死率不高,却可以在不知不觉间用看似温和的方式造成大量的死亡。比如天花就是典型的五级病毒,虽然天花病毒已经被人类消灭了,但它的近亲仍然活跃在地球上,那就是猴天花病毒。猴天花病毒的宿主其实并不是猴子,而是松鼠之类的啮齿类动物,只不过因为能够感染猴子,才被误称为猴天花。
1996年,猴天花在刚果爆发,当时感染了500多人,病症与天花相似,危害也不相上下。麻烦在于,猴天花疫情在刚果一直存在,而且病例年年增加。之所以没有在全世界造成大面积流行,完全得益于疫区偏远的地理环境,猴天花没有机会接触到大规模的人类群体。作者认为,一旦猴天花病毒突破了地理屏障的封锁,随时可能从三级病毒上升为四级病毒,到时候就将是另一场可怕的灾难。
灾难的根源就潜伏在人类的本性之中,因为人类是典型的社会性动物,喜欢大规模群居,在进化过程中不断组建乡村和城市。而密集居住的人口,为病毒提供了良好的寄生和传播场所。更重要的是,人类社会的流行性也是所有动物之中最复杂的,就算鸟类和蝙蝠也无法与人类相比。我们可以通过汽车、火车、飞机和轮船轻而易举地进行长距离旅行,地理屏障在人类面前几乎消失,而强大的流动能力又为病毒提供了方便快捷的传播通道,他们无需买票就可以搭乘人体便车周游世界。
当初欧洲殖民者刚到美洲时,就用天花病毒杀死了大量美洲原住民,阿兹特克玛雅和印加文明区多达90%的居民都死于天花,其屠杀效率甚至连枪炮也无法比拟。
所有因素综合的结果,导致人类成为流行性病毒的最佳宿主,没有之一。
具有讽刺意味的是,正是人类应对疾病的努力,在某种程度上加快了病毒的传播。现代医学分析发现,艾滋病病毒早在1900年左右就已传到了人类身上,但一直没有大规模流行,因为它的传播能力其实并不强。艾滋病的大流行时期与一次性廉价注射器的推广有着惊人的同步性,许多地方为了普及疫苗,都会用同一个针头为成千上万的健康人注射,病毒就这样趁虚而入。直到如今,无意间造成的医疗事故或者是不规范的书写行为和器官移植等手术,以及吸毒等高危活动,仍然是艾滋病病毒传播的主要途径。
如果说医疗事故出于无意,那么另一类可怕的威胁则来自于人类有意识的罪行,那就是生物武器。生物武器并非耸人听闻的流言,而是真实发生过的故事。
1993年,一个由医生和护士组成的奥姆真理教团队到达刚果,表面上是为了支援当地的医疗工作,实际上是想带回埃博拉病毒。此外,他们还研究了肉毒杆菌毒素、炭菌和霍乱病菌,以便研制具有强烈杀伤效果的生物武器。当年6月,奥姆真理教就在东京喷洒炭疽杆菌悬液,正式发动生化恐怖袭击。好在他们技术并不成熟,选择了毒性较弱的菌株,而且浓度偏低,所以没有造成可怕的后果。
对于现代生化实验室来说,技术障碍并非重要的制约因素,研究人员甚至有能力在基因水平编辑病毒,强化病毒的毒性和传播能力,而且可能有针对性地攻击某个特定的群体。更为可怕的是,病毒武器的研制成本相对较低,并且可以秘密投放、自行扩散、快速见效,具有长期的恐怖影响,比瞬间爆炸的自杀式袭击更为恐怖。
作者认为,低估生物恐怖袭击风险将是一个错误,多数研究者相信,大规模的生化恐怖袭击只是迟早的事情。就算是合法的实验室,根本无意从事恐怖活动,也可能在科研活动中出现不可预料的失误,从而造成病毒泄漏事件。
2004年,美国墨西哥州就出现过疑似天花病毒泄漏事件。1977年11月爆发的那场所谓的红色流感,曾波及苏联、欧洲、中国东北和中国香港,主要袭击25岁以下青少年,患病率最高可达96%,而一般人群的发病率相对较低,符合生物武器的重要特征。有学者怀疑,红色流感病毒可能来自于某个病毒研究所,病毒被某个研究人员意外带了出来。
正因为对此类事件的担忧,伦敦皇家学会前任会长马丁·里才提出过一条著名的预言,他警告说,到了2020年,一场生物学差错或者生物恐怖袭击就将杀死100万人。现在已经是2020年,我们在读到这则寓言时,会不会感觉后背发凉呢?
上面就是本书的第二个要点,尽管许多病毒对人类并没有形成严重的威胁,但由于人类特有的高密度群居和大幅度流动的社会行为,给病毒传播制造了大规模流行的机会。此外,还有一些有意或无意的技术行为,导致病毒的威胁正在被不断放大,病毒很可能会在某个无法预测的时间再给人类造成一次席卷全球的巨大灾难。
那么,人类应该如何应对这种潜在的威胁呢?这就是我们将要介绍的第三个要点,未来应该如何应对病毒风暴。
对于流行性的病毒疾病,最好的策略当然是防患于未然。如何在第一时间对流行病作出反应,是人类社会迫待解决的重大挑战。作者沃尔夫认为,建立全球性的探测与快速反应网络,是应对病毒风暴的重要策略。这个设想并没有停留在口头上,沃尔夫已经开始实施这个计划了,那就是他领导的环球病毒组织的重要任务。
要想监测病毒风暴,首先要能及时感知病毒的潜在威胁,而不是在大流行之后再做出反应。根据沃尔夫的逻辑,这种潜在的威胁就埋伏在野生动物与人类的密切接触过程中。问题是这样的接触无时无刻不在世界各地发生,该如何监测其中可能的危险呢?无论何种监测系统,都很难对每一个人进行有效监测。作为替代方案,沃尔夫提出了一个哨兵构想,系统的任务是监测一群哨兵,而不是去监测每一个人,因为哨兵是能够最先对危险做出预警的人。
那么,谁是哨兵呢?沃尔夫认为,最好的哨兵就是猎人。猎人与野生动物的接触最为频繁,他们站在人类与野生动物接触的最前沿,是当之无愧的哨兵。如果能对猎人展开有效的监测,就等于控制了病毒向人类传播的重要通道。猎人在宰杀猎物时,不可避免地会从猎物身上接触病毒,对于这些病毒进行跟踪分析,就能得知它们来自哪里、对人类的传播能力如何,会产生什么样的危害等等信息,监测系统就可以运转了。
为了验证这个想法,沃尔夫开始在非洲寻找猎人部落,并分析他们携带的病毒。结果很快发现了一种猴泡沫病毒,这种病毒感染细胞后,会使细胞变成泡沫状,因此得名猴泡沫病毒。有许多版本可以感染不同的灵长类动物,如果在人类身上发现了某个版本,就可以迅速定位来自于哪种灵长类动物,因为人类自身并没有这种病毒。检测结果表明,几乎所有猎杀过灵长类动物的猎人身上都带有不同版本的猴泡沫病毒。令人惊奇的是,猎杀什么样的动物,就容易感染上什么样的病毒,其中存在清晰的对应关系。从这种意义上说,猎人简直就是病毒收集者,他们正是沃尔夫要找的哨兵,能够对野生动物病毒做出快速反应。
接着,沃尔夫开始着手建立实验室,在各地农村建立检测点,一个简单的病毒监测系统就这样建立了起来。这个系统的优点在于,就算病毒暂时不会造成任何病症,也可能被检测到。相比之下,公共卫生系统的缺点很明显,他们只会关注那些致病的病毒,而对潜在的威胁视若无睹。问题是,许多有害病毒都是由良性病毒转变而来,要想预防下一次病毒风暴,就必须做到防患于未然。
基于这一考虑,沃尔夫决心建立一个全球性的布控系统,大量监测与野生动物接触频繁的人群,重点监测区域初步定在亚洲和非洲,那里是传染性疾病的高发地区。
但沃尔夫也清醒地认识到,要想全面监控病毒风险,仅有哨兵监测系统还远远不够,它还需要基因监测技术的帮助,以便对病毒进行快速确认和归类。不仅如此,沃尔夫还特别重视网络大数据,那可能是监控病毒的杀手锏。
在网络发达和智能手机普及的时代,如何充分运用大数据分析疾病流行情况,一直是各方关注的焦点。有几种数据分析技术已经得到了很好的应用,其中有一个方法甚至不需要手机用户提供任何信息,只要他们在使用手机就能提供有效的信息。这个想法源于地震研究,美国的一个研究团队发现,每当地震发生时,震区的手机用户呼叫模式就会发生微妙的改变,比如打电话的时间节点、时间长度和呼叫频率等都与平时完全不同。而这种呼叫模式的改变事实上是一种明确的信号,信号波动强度与地震破坏力度具有直接关联,呼叫量变化最大的区域往往就是地震中心。
沃尔夫认为,这种呼叫模式分析不仅可以用于监测地震,也可以应用于监测流行病。当流行病发生时,当地的呼叫模式必然随之发生改变,比如他们打电话的时间和频率都会比较异常,所以只需要分析呼叫数据,就可以对疫情做出某种基本的判断。虽然这种方法仍不成熟,但其价值不容低估。
如果说呼叫模式只能提供间接信息,那么对于搜索引擎或社交网络的数据分析,则可以提供直接的疫情信息。在这方面,谷歌和推特都取得了令人吃惊的成绩。以流感疫情为例,当疫情发生时,许多人都会上网搜索与流感相关的信息,对这些信息进行汇总分析,就可以预测流感的发展趋势,预测结果甚至比美国疾控中心的数据还要准确。而且,谷歌的分析系统可以获得即时数据,而疾控中心的数据却要滞后得多,他们需要等待报告,然后再对报告作出处理,最后才能发布结果。
来自英国的研究人员发现,推特上的信息同样也可以监测疫情,他们的统计数据与英国健康保护署提供的数据高度吻合,准确率甚至可以高达97%。
沃尔夫认为,网络大数据可以作为病毒监测系统的新型哨兵,除了谷歌和推特,脸书和微博等类似工具都是不错的选项。某种程度上说,处于社交中心的人就像是野外的猎人,他们会直接在网上发出预警信号,尽管他们本来无意这么做,但大数据会揭示潜在的真相。
未来的目标是对各种技术手段进行整合,最终形成一张有效的疫情聚合图,其中包含层层关键信息,比如发病地点、发病症状、传播速度、致病强度等等,有助于在疫情刚刚露出苗头的时候,就及时启动响应机制,迅速切断疫情对外传播的通道。这样的监控机制并不只是对某种特定疫情有效,而是对所有具有传染性的疫情有效,不管埃博拉病毒也好、SARS病毒也好,甚至是流感病毒,都可以纳入系统的监控之下。未来预测疫情可能就像预测天气变化那样,虽然困难,但并非可望而不可及。
作者沃尔夫正带领一批科学家努力向着这个梦想迈进。当然,我们永远不可能消灭病毒,只要人类存在,病毒就会存在,甚至等到人类已经灭绝,病毒仍将存在。但通过人类的努力,病毒将不再对人类的健康造成巨大的威胁,却是可以预期的前景。
这就是我跟你分享的最后一个要点,人类有能力也有决心应对病毒造成的危害,并将在某一天成功预测流行病的潜在风险,最大程度保卫人类的健康。
好了,《病毒来袭》这本书到这就讲完了。最后咱们总结一下今天的分享,首先我们讲到了人体病毒从何而来,接着我们又讲到了人类社会为什么容易爆发大规模流行病,最后,我们讲到了未来应该如何应对病毒风暴。
人类和病毒的每一次交锋都充满了危险,许多科学家和医学工作者就像临危不惧的战士,冒着生命危险与病毒展开殊死较量,他们的战场就是病房和实验室。正是他们的勇敢和坚毅,才让人类一次又一次战胜了病毒的威胁,从SARS到甲型H1N1流感,从H7N9病毒再到如今的新冠病毒,无不如此。
作者沃尔夫就是活跃在病毒战场上的一名战士,他不但勇于探索,而且积极付诸实践,其取得的成绩已经得到了学术界的高度赞扬。中国疾病防控中心首席专家邵一鸣就指出,沃尔夫这种勇于打破常规,走出书斋、走向民众的精神值得尊敬和学习。
其实,不只是沃尔夫,所有对抗病毒的勇士都值得我们尊敬,在他们身上寄托着人类战胜病毒的希望。
我对这本书的推荐就到这里了,以上我讲述的内容基于2014年4月浙江人民出版社出版的《病毒来袭》,希望我的推荐能帮助你读懂这本书,愿好书陪伴你成长。
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