《病毒来袭》读书笔记
本书作者内森·沃尔夫博士本科毕业于斯坦福大学,在哈佛大学获得博士学位,在约翰·霍普金斯大学做博士后研究。毕业于名校的他并没有安于在美国大学校园爬象牙塔,却长期投身于亚洲和非洲的丛林,追踪人类传染病起源,进行现场流行病学研究。2008年,出于对公共卫生的热爱和加强全球卫生安全的使命感,他毅然放弃加州大学的终身教授职位,创立了环球病毒预警行动组织(GVFI),致力于新发传染病的监控事业,唤醒公众参与防控活动。
瘟疫拉开了雅典、罗马帝国的灭亡的序幕,天花帮助欧洲人快速征服了南美,黑死病深深地动摇了中世纪的西方文明,推动了文艺复兴的到来。尼帕病毒、裂谷热病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、拉沙热病毒、各种亚型的流感病毒,一次次病毒的风暴洗礼人间,留下无尽的伤痛。它有能力折磨我们,害死我们,毁坏地方经济;它威胁人类的程度,比地球上最可怕的火山喷发、飓风或地震都要严重。
1.共生
我们和细菌、病毒等微生物共生在这个星球,处于一个共生的生态系统之内,维持一个基本稳定的平衡。如果有先进的外星球物种降临到地球上,并以哪些生物构成地球生物多样性和生物量的主体为基础,编撰一部生物百科全书的话,那么其中大部分内容会介绍肉眼不可见的世界和原核生物。人类在动物卷里最多占一个注脚,一个显眼的注脚。
人体内细菌、病毒和其他微生物的总和被称为微生物区,它们的基因信息总和被称为微生物组。我们人体内的微生物数量是人体细胞数量的20倍,正常健康人体内微生物菌群是一种良好的动态平衡,生病的人体内是一种失衡状态。
细菌是有细胞壁的,可以独立于动物,单独存活在空气中、土壤中,可以通过河流、空气、食物等几乎所有东西进行广泛传染,致死率最高。但因细菌引起的疫病基本都有应对之策。病毒没有细胞壁,必须要在动物体内才能存活,一旦离开宿主的身体,几分钟内甚至几秒钟内就会死亡。病毒不能从一个宿主直接走向或者飞向另一个宿主,它经常让我们咳嗽或者打喷嚏,借此经由我们的呼吸向外传播;让我们腹泻,借此通过地方水源传播开来;让我们皮肤上生疮,经由人与人的皮肤接触而传播。病毒传播比较困难,几乎只在人口非常密集的地方,才会传染,致死率很低。病毒让人害怕的,就是一旦感染,无药可治,只能靠自身免疫系统硬扛,扛过去了就活过来了,或许还有抗体了。
WHO根据生物因子对个体和群体的危害程度将其分为4级,第四级病毒能专门在人类中存活,同时继续寄生于动物储主,给人类造成致命的疾病,并且在绝大多数的情况下是不可救治的。比如登革病毒,不仅寄生于人群中,也通过蚊子在非人类灵长类动物中传播,存活于一个森林系统里。科学家最终成功研制出登革疫苗,将惠及无数人,但仅研制出疫苗并不意味着我们能够消灭登革热。即便每个人都接种疫苗,但病毒仍能够在亚非森林里的猴子身上存活,就意味着它还有可能重新进入人群。如果要增加第五级感染源,天花可以算,它可能是杀死最多人口的病毒,但已被人类消灭了。
人类对病毒、对微生物的认识还远远不够,很多精神疾病、慢性病等都很可能与其有着神秘的联系。细菌、病毒也有有利的一面,可以帮助预防传染性疾病,帮助控制慢性病。基因工程中也利用病毒作为载体开展基因编辑,解决人类的问题。有益的微生物是存在的——这些微生物帮助我们,保护我们,静静地与我们生活在一起,没有任何害处。公共卫生事业的目的,不是打造一个完全无菌的世界,而是找到坏家伙并控制它们。我们保护自身的方式,就是合理依仗与我们共生的微生物,而不是消灭它们。
2.传染
对于病毒来说,每个感染源平均必须感染至少一个新的受害者来补偿每个消失的旧的受害者。这些旧的受害者或者死亡,或者身体恢复健康并彻底将其从体内清除。这是基本再生数原则,即R0。如果R0<1,扩散态势将会逐渐消退。
贾雷德在在其杰作《枪炮、病菌与钢铁》提到,温带地区家畜数量多,导致温带人口所携带微生物的多样性较丰富。例如,麻疹来自牛瘟,一种传染到人类身上的奶牛病毒。这种病毒跟驯养活动有关,一直侵害着人类。家畜如同一座传递微生物的桥梁,使新型感染源从野生动物那里跳到人类身上。森林型登革病毒、尼帕病毒的研究都证实了这条通途的存在。狩猎与我们人类关系更亲近的比如猿类、哺乳类动物的,传染就更容易发生。吸血昆虫、输血为微生物迁移提供了重要途径。地球村时代,各种人造的封闭空间内的人类的密切接触,更是提供了更多的传染的途径。医学水平的提升,基因技术的进步,又会带来更多的传染可能性。
微生物分为急性传染的和慢性传染的。急性感染源(比如麻疹、脊髓灰质炎和天花),感染时间短,要么导致宿主死亡,要么使宿主产生免疫力:杀死你,或使你更强大。急性传染的微生物需要相对大的宿主种群规模,否则它们仅仅影响易感个体,只留下免疫力或者死亡病例,如果无宿主可感染,微生物只有死路一条。慢性感染源(如人类免疫缺陷病毒和丙肝病毒)则不同,它们经常与宿主相伴一生,不会在宿主体内形成免疫力。慢性感染源比急性感染源更容易在小规模宿主种群中存活。不过在严重的种群瓶颈(种群规模的大量减少)时期,即便是慢性感染源也面临很高的灭绝率。就像一个特定的基因在一个种群瓶颈时期有可能消失一样(小规模种群近亲繁殖导致的一种现象),当宿主种群规模逐渐变小,慢性感染源消失的概率也必然增加。如果某人死亡,并且他是某微生物最后的携带者,那么这个微生物也寿终正寝了。种群瓶颈对微生物库的削弱作用可称为微生物净化,当出现种群瓶颈现象时,物种会失去微生物多样性。保持多样性是生态系统最根本的一条底线原则。食物经过了充分地加热,煮熟后使用,微生物使人类患病的概率就会降低。人口大规模减少和蒸煮食物的双重因素,使人类早期祖先微生物库存大幅度减少,传染的机会大幅减少。但这些微生物在蝙蝠、老鼠等哺乳动物身上还能发现很多,当链条意外沟通后,他们随时重回人类世界,带来一波波新的灾难。
病毒的感染是从动物的底层结构入手,一旦破坏到其最核心的功能模块:比如呼吸、血液循环等,威力巨大,而且基本是外力无解的,入侵宿主免疫系统,更是有能力跳向一个全新的宿主物种,扩散开来。
3.免疫
很多关于瘟疫的故事里,蝙蝠都是必不可少的角色。蝙蝠是唯一一类演化出真正有飞翔能力的哺乳动物,它身上可以寄生很多种病毒。其免疫系统不同于人的免疫系统,不会将病毒全部杀死,它能够做到与病毒和谐相处,将病毒数量控制在一个较低水平。蝙蝠很擅长飞行,为了生存必须要飞行。蝙蝠在飞行的时候体温可升高到40度以上,这会抑制病毒在体内的复制。一般哺乳动物一旦被病毒或细菌侵犯,就会主动迎战,体温升高,意图打赢病毒。目前所有的医疗手段对抗病毒的唯一方式,都是通过激素等,刺激和强化人体的免疫系统。疫苗也是利用人体自身的免疫系统,来完成对病毒的战争。
疫苗是安全的!但是一旦一处或者多处疫苗储备受到污染,会导致数百万人感染上新病毒,正如我们见到SV40病毒在20世纪50年代和60年代四处蔓延的情形那样。疫苗本质上是用来保护全球数十亿人口的。但对疫苗生产保持警觉并实施卫生监督,怎么做都不为过。同时生物恐怖袭击风险非常大,大多数研究者认为它攻击人类只是迟早的问题。一种被称作“生物学差错”的风险也日益增加。生物学差错与生物恐怖袭击不同,当一种感染源被意外释放出来且广泛传播时,就会发生生物学差错。人类近百年的历史上也不乏此类案例。
4.预防
2003年2月21日,住在香港九龙维景酒店的一名客人得了严重的急性呼吸道综合征,并将携带的病毒传染给至少16个人。这16个人转而分散到欧洲、亚洲、北美,将病毒传染给成百上千人。这就是SARS的起源。我们无法确切了解到911房的客人是如何感染上SARS病毒的,可能是他接触到传染上病毒的动物。我们现在知道SARS的传染源头是蝙蝠。因为广东人普遍吃野生动物,在农贸市场买野生动物,911房的客人也许在某农贸市场买了一只感染上病毒的蝙蝠而接触到感染源。或者他是从一只果子狸身上感染了病毒。果子狸是一种食肉小动物,也是广东人餐桌上的美味佳肴,那时果子狸已经从蝙蝠身上传染上SARS。或者他是从一位携带该动物病毒的人身上传染上的。最有可能的是,病毒在传染上他之前,已经不为人知地传播了一段时间了。人口密度高,牲畜产量大,与各种野生动物微生物接触密切,拥有一张巨大、高效的交通网络——将这些因素结合起来,我们就能很好地感受到流行病的世界走向。整个过程由猎人捕捉野生动物,并将其带到农贸市场开始。一些农贸市场建在都市化程度很高的地区,卖活体动物的农贸市场是高风险的地方。一旦动物被杀,其所携带的微生物也开始死亡。但如果一只活的野生动物被送入城市里的一家农贸市场,那么它身上携带的所有微生物就会暴露在很多人中间。从这里出来的病毒肯定会传染到人身上。同样,武汉市也具备类似的条件!野生哺乳动物到猎人,再到家养哺乳动物,再到大量易感人群,病毒也许就在这样的链条中来回跳跃、进化,直到适应,再大规模来袭!
当人口密集中心、地方烹饪习俗和野生动物交易之间的联系越来越紧密时,这些感染源就会四处蔓延。因为新的感染源更容易在免疫缺陷患者身上落脚,艾滋病毒引起的免疫缺陷更是会扩大流行病的影响力。当人类在世界范围内快速高效地运送动物时,它们反过来孕育了新的流行病。从未谋面的微生物相遇后将生成新的镶嵌体感染源,其传播方式是母代病毒无法办到的。简言之,新一波流行病即将来袭。如果我们不知道如何更好地预测和控制它们,后果将不堪设想。基因时代正在到来,人类的猎奇、敬畏之心愈发难以抑制,如果没有很好的预防措施、控制制度,未来发生大规模的生化危机级别的疫病都不是不可能!
目前大多数国家有着流行病的监视系统。2003年之后,我国便建立了传染病疫情报告制度,要求各级卫生医疗机构在接触到传染病病例的时候根据疾病的严重程度分级上报。类似这种的疾病报告系统是流行病监测领域的重大进步。但是,等到疾病出现了再做出报告是不是有些滞后了呢?有没有可能赶在致病微生物在人类中流行以前就发现它、制止它?在流行病监测的领域里,关注致病微生物跳跃过程的最关键的哨兵人群,比如与野生动物频繁接触的人们,就是一种很好的预防手段。并且所有有助于掌握人类和动物种群传染性疾病的趋势和运动过程情报的研究手段都是可取的。新流行病出现的最大风险之一是人和动物的密切接触,尤其是与野生哺乳动物的密切接触。在理想的预测体系变成现实之前,我们应该改变人类行为,减少这类接触。
微生物的世界是一个复杂的系统,我们的认知有限。要怀一颗敬畏之心,从确定性的知识入手,不断大胆假设,谨慎求证,在突变和意外中迭代去认识。
疫病也同时意味着巨大的有价值的数据链,能帮助我们发现新的规律,深化我们对微生物世界的了解。
每一次大规模的疫病,都是一次警醒,都会带来人心、制度乃至文化的深刻改变。
最后,应对疫病,我们要这样做:
1.接种最新的疫苗;2.在人员密集的地方,口罩,勤洗手。3.避免与人发生身体接触;4.尽量不用手碰鼻子和嘴;5.尽可能保证饮食、饮用水的卫生;6.减少不安全性行为的风险。