王立銘新作 | 未來人類有沒有可能消滅病毒傳染??？
盡管當(dāng)下我們每個人的神經(jīng)仍在為新冠病毒緊繃著，還為能不能順利地回家過年惴惴不安，但在未來我們是不是有可能防止這樣的傳染病大流行，甚至消滅其他病毒性傳染病，除了彌補此次在應(yīng)對新冠肺炎上公共衛(wèi)生方面的短板，浙江大學(xué)教授王立銘的最作《如何理解一種全新疾病》指出如果人類掌握了這三種技術(shù)，我們或許能更好地應(yīng)對，到底它們是什么？
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撰文 | 王立銘（浙江大學(xué)教授）
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面對新冠疫情，不知道你會不會產(chǎn)生一種相當(dāng)挫敗的感覺。
一方面，像新冠病毒這樣體積如此微小、結(jié)構(gòu)和功能如此簡單的生命體，一旦演化出入侵人類世界的能力，可能會對人類數(shù)十億人習(xí)以為常的生活方式、社會形態(tài)乃至世界觀產(chǎn)生深刻的影響，甚至改變?nèi)祟愂澜绨l(fā)展的軌跡。
另一方面，盡管人類的科學(xué)在快速進步，對新型病毒和新型傳染病的理解能力在飛快提升，也能在短短一年的時間里就幾乎看到了藥物和疫苗的曙光，但是很顯然，對比病毒的傳播速度，人類的反應(yīng)速度仍然還是不夠快。在 2020年的幾乎所有時間里，人類對抗新冠病毒的主要手段仍然是強制隔離、減少公共活動、佩戴口罩——和我們的祖先對抗黑死病和天花時的動作別無二致。
1918年大流感，圖片來自wiki
而更重要的是，我們也許有足夠的自信說，人類終將能夠想出辦法克制新冠病毒，讓它最多只能是“流竄作案”，不能對人類世界構(gòu)成破壞性的干擾。但是從我們的討論里你也應(yīng)該能看到，人類世界里還流行著從流感病毒到艾滋病病毒，從埃博拉病毒到寨卡病毒等大量嚴(yán)重威脅人類安全的病毒。更要命的是，自然界里還有大量的未知病毒，人類至今都不知道它們的存在，但它們卻隨時有可能突然進化出入侵人類世界的能力，攪起像 1918年大流感和 2020年新冠疫情這樣的血雨腥風(fēng)。
這樣一類威力巨大、傳播迅速、神出鬼沒的威脅，我們?nèi)祟愓娴哪苡幸粋€終極解決方案嗎？在可預(yù)見的未來，人類有沒有可能消滅病毒傳染??？
你也許會給出很樂觀的回答——而你也有充足的理由這么做。畢竟，在消滅危險病毒這件事上，我們?nèi)祟愂怯谐晒ο壤摹?/span>
1977年，索馬里梅爾卡市出現(xiàn)了人類史上最后一位天花患者。在這位患者——牧民阿里 ·毛·馬林——痊愈兩年后的 1979年 10月 25日，鑒于全世界在 2年內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)任何新的天花感染者，世界衛(wèi)生組織正式宣布，人類徹底消滅了天花。
這是有史以來人類消滅的第一種疾病，而它恰恰就是一種病毒導(dǎo)致的傳染病。至今，天花病毒已經(jīng)在自然界絕跡超過 40年。
消滅天花這種烈性病毒傳染病，是人類前仆后繼進行的一場持續(xù)上千年的戰(zhàn)爭。從古代中國和印度的人痘接種，到英國醫(yī)生愛德華·詹納發(fā)明的牛痘接種，人類其實很早就擁有了對抗天花的有力武器。但是，想要在世界范圍內(nèi)徹底消滅一種疾病，需要的不僅僅是醫(yī)學(xué)技術(shù)，更需要全世界各國政府和人民的深度動員和密切配合。在 1948年世界衛(wèi)生組織成立后，消滅天花就成了這個跨國組織的首要使命之一。在此之后的數(shù)十年里，世界衛(wèi)生組織在各個國家，特別是廣大不發(fā)達國家，展開人員培訓(xùn)和公眾教育，推動牛痘疫苗的普遍接種，監(jiān)控新發(fā)患者，控制疾病流行范圍，逐步實現(xiàn)了對這種兇險病毒的合圍。
俗稱“小兒麻痹癥”的脊髓灰質(zhì)炎，離被人類徹底消滅也不遠了。到 2019年，全世界僅有阿富汗和巴基斯坦境內(nèi)仍有新發(fā)病例，發(fā)病人數(shù)不到 40人。而脊髓灰質(zhì)炎，也是一種病毒導(dǎo)致的傳染病。
這兩個案例實實在在地說明，病毒傳染病確實是可以被消滅的，如果全球各國攜手，通過開發(fā)疫苗，通過病例的密切追蹤，通過大規(guī)模推廣疫苗接種，確確實實能夠消滅曾經(jīng)肆虐人類世界的危險病毒。
同時，我也得遺憾地說一句，天花和脊髓灰質(zhì)炎的成功案例可不是那么好復(fù)制的。甚至可以說，它們的成功是很多限制條件恰好得到同時滿足的結(jié)果，其他的病毒傳染病，包括新冠病毒和流感病毒，都不符合。
兩個特別關(guān)鍵的限制條件是：
一種病毒只在人類世界傳播，那它相對來說就比較容易被徹底清除；而如果它還能在別的動物物種里傳播，那我們就幾乎不可能消滅它。
還有一個關(guān)鍵的限制條件是，這種病毒的傳播要特別“明顯”才行。簡單來說就是，只要一個人被病毒感染，就會表現(xiàn)出非常強烈和明確的癥狀。
這個道理容易理解，天花和脊髓灰質(zhì)炎病毒就是兩種只在人類世界傳播的病毒，而且傳播時會引發(fā)嚴(yán)重的疾病癥狀，如高熱、斑疹（天花）、頭痛、嘔吐、脖子僵硬（脊髓灰質(zhì)炎）等。根據(jù)這些特征，我們能識別和追蹤每一位患者，準(zhǔn)確地切斷傳播鏈條，那么過一段時間這種病毒的傳播鏈條就會被切斷，最終就可以從人類世界清除它們。又因為這兩種病毒根本不能在人類之外的生物體內(nèi)生存，那一旦從人類世界絕跡，它們就徹底被消滅了。
而相反，像流感病毒和新冠病毒就不滿足這兩個限制條件，因此幾乎不可能被徹底消滅。
首先它們都有人類之外的動物宿主。我們就拿流感病毒來說，它除了能夠感染人，還能夠感染豬、狗、貓、馬、海豹，還有各種野生和家養(yǎng)的鳥類。就算我們暫時性地清除了人類世界里的流感病毒，它們還能源源不斷地從這些天然宿主那里入侵人類世界。而我們顯然不可能把這些動物全部消滅。新冠病毒也類似，盡管我們至今還不完全理解它的傳播路徑和來源，但是我們已經(jīng)知道，它能夠感染包括貓、狗、水貂、雪貂、猴子在內(nèi)的很多種動物。這樣一來，徹底從自然界消滅新冠病毒就變得不可能了。
與此同時，流感病毒也好，新冠病毒也好，它們的傳播都相當(dāng)“隱匿”。兩種病毒都是存在潛伏期的，也就是說，一個人從感染病毒到表現(xiàn)出癥狀，往往存在幾天的潛伏期（流感病毒一般是 1~3天，新冠病毒可以長達 14天甚至更長），在這段時間里我們幾乎不可能識別出所有病毒感染者并加以隔離，也就是說潛伏期內(nèi)的病毒傳播這個麻煩是很難消除的。像新冠病毒，我們還發(fā)現(xiàn)了大量的所謂“無癥狀感染者”的存在。這些人甚至可能從被病毒感染到身體清除病毒，整個過程毫無癥狀可言，卻同樣存在傳染性。和天花、脊髓灰質(zhì)炎這樣的病毒不同，流感病毒和新冠病毒的特性決定了它們的傳播鏈條難以被徹底切斷。
這里我們討論的還是人類世界的現(xiàn)有病毒，哪些可能被消滅，哪些不可能。而更大的問題是，在自然界里還有大量的新病毒，正在黑暗中默默進化出入侵人類的能力，正等待著隨時發(fā)動進攻。
實際上，我們看看 21世紀(jì)以來發(fā)生過的病毒大流行， 2002—2003年的 SARS流行、 2009年的 H1N1流感病毒流行、 2012年的 MERS流行、 2019—2020年的新冠病毒流行，這四次病毒傳染病的幕后真兇，都是 21世紀(jì)才首次從動物進入人類世界的，之前在人體中根本不存在。即便是 2014—2016年在西非暴發(fā)的埃博拉病毒流行、 2016年在南美暴發(fā)的寨卡病毒流行，還有一直在流行的艾滋病病毒，這些病毒進入人類世界的時間也就是在過去 100年內(nèi)。
在未來，我們幾乎可以篤定地說，動物世界里隱藏的新病毒，將會持續(xù)地尋找人類世界的軟肋，伺機突破。
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科學(xué)家們從穿山甲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一些新型冠狀病毒，固然不太可能是這次人新冠病毒的祖先，但是它們卻顯然已經(jīng)非常接近完成動物到人的物種跨越了。在病毒基因組核心區(qū)域，只需要少數(shù)幾個基因變異，這些病毒可能會在短期內(nèi)產(chǎn)生入侵人類世界的能力。
根據(jù)這些討論，我想人類肯定有可能模仿天花和脊髓灰質(zhì)炎病毒的經(jīng)驗，繼續(xù)消滅一些危險的病毒。但是想要徹底和全面地告別病毒威脅，目前我們還沒有這個實力。新冠病毒如此，流感病毒如此，更多的病毒也是如樣。
那難道就是說，我們面對來自病毒世界的潛在威脅，只能坐視不管，被動反應(yīng)嗎？
當(dāng)然也不是。我認(rèn)為人類還是有機會的。徹底掃除病毒的威脅固然不現(xiàn)實，大大降低其威脅程度還是有些思路的。
首先，我們有可能部分屏蔽動物和人之間的密切接觸，讓新病毒進入人類世界變得更困難。
相信你也看到了，大量的人類新病毒是從動物而來，它們通過基因變異跨越了物種之間最后的屏障，成功登陸人類這個大型養(yǎng)蠱場。但是，這個步驟可不是憑空就能完成的。咱們在前面章節(jié)里其實已經(jīng)討論過要完成這個物種跨越，需要什么先決條件了。
這里不妨再重復(fù)一下要點：
在進入人類世界之前，新冠病毒（也同樣適用于未來各種可能的人類新病毒）應(yīng)該寄生于某種宿主動物體內(nèi)。這種動物應(yīng)該是一種半野生的，但是能夠被規(guī)模養(yǎng)殖運輸?shù)?，和人類世界比較接近的哺乳動物。這里的理由其實很淺顯：半野生狀態(tài)下，它才能夠和野生蝙蝠（也適用于其他野生動物）有比較多的接觸機會，能夠從它們那里獲取病毒。比較大的群體規(guī)模，給病毒在這種宿主內(nèi)部的互相傳播和變異提供了平臺。而只有這種動物也比較接近人類世界，有很多和人接觸的機會，給新病毒提供了一個選擇壓力，并最終讓它獲得了感染人體的可能性。
你看，考慮到這些條件，我們想要減少未來新病毒入侵人類世界的機會，一個能想到的方案的就是，我們有沒有可能干脆離動物遠一點？
請注意啊，我說的可不是要把動物特別是野生動物趕盡殺絕，這個想法是非?？尚Χ椅ｋU的。隨意破壞地球生態(tài)系統(tǒng)可能會導(dǎo)致的后果，我們誰都無法預(yù)料。相反，我們馬上可以采取行動的，是要盡量避免入侵野生動物的天然棲息地，讓它們能夠盡量保持自然的生活狀態(tài)，不要和人類世界產(chǎn)生太多交集。
在更長的時間尺度上，我們也許可以逐步減少對家禽家畜的依賴，用其他方法生產(chǎn)肉食和動物產(chǎn)品，從而降低它們體內(nèi)的病毒入侵人類世界的風(fēng)險。
實際上科學(xué)界有一個主流認(rèn)知，就是人類世界今天流行的大多數(shù)病毒，都是我們的祖先進入農(nóng)業(yè)社會、開始畜養(yǎng)家禽家畜之后從動物身上獲得的。人類祖先和家禽家畜近距離朝夕相處，給病毒跨越物種屏障進入人類世界提供了機會。而另一方面，進入農(nóng)業(yè)社會以后，人類祖先獲得了豐富和穩(wěn)定的食物來源，人口規(guī)模大大提高，而且形成了高密度的人群聚集區(qū)，這就給病毒在人和人之間傳播、進化和流行提供了天然的溫床。
這一點甚至還影響了現(xiàn)代世界的政治格局。著名學(xué)者賈雷德·戴蒙德（ Jared Mason Diamond）就在他的名著《槍炮、病菌與鋼鐵》中論證，絕大多數(shù)能夠被馴化的動物都生活在亞歐大陸，而美洲和澳洲的土地上天生就沒有什么動物能被馴化。這樣一來，相比其他地區(qū)的居民，亞歐大陸的居民天然就有開啟農(nóng)業(yè)文明的基礎(chǔ)。而這種文明層面的不公平，也帶來了病毒層面的不公平：亞歐大陸的居民從 1萬年前開始，就飽受病毒入侵的折磨，但是也因此形成了對病毒一定程度的免疫力。而受限于美洲和澳洲大陸的自然資源，當(dāng)?shù)赝林用癫]有大規(guī)模的馴化諸如牛、羊、豬、雞這樣的動物，對于來自動物的病毒也就毫無抵抗力。因此，在哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲之后，短短一兩百年的時間內(nèi)，北美的印第安人數(shù)量減少了 95%。這里面當(dāng)然有歐洲殖民者有意識地驅(qū)趕和屠殺的因素，但天花的傳播起到了毀滅性的作用。面對這種前所未見的病毒，當(dāng)?shù)鼐用裰荒茏源龜?。在南美洲，在澳洲大陸，類似的場景也在上演。甚至我們都可以說，是在病毒的幫助下，歐洲殖民者才輕松占領(lǐng)了這些廣袤豐饒的土地，形成了對整個世界的統(tǒng)治局面。
如果我們希望避免類似的故事重演，讓人類擺脫對家養(yǎng)動物的依賴也許是一個方案。這倒也不完全是天方夜譚。過去幾年，有不少初創(chuàng)公司都在研究如何利用植物蛋白質(zhì)來生產(chǎn)口味和營養(yǎng)成分上都接近肉類的食品，甚至還有一些公司干脆就研究如何在實驗室里人工培養(yǎng)動物的肌肉細(xì)胞、制作“人造肉”。如果人類真的能夠制造出能滿足大多數(shù)人需要的“人造肉”，那不光能大量節(jié)約飼養(yǎng)家禽家畜的資源和場地，減少溫室氣體排放，也能進一步讓人類遠離這些病毒源頭。
上面討論的方案可以說是為了釜底抽薪，減少未知病毒對人類的威脅。那退一步說，如果病毒入侵已經(jīng)發(fā)生，我們有可能更快、更及時地應(yīng)對嗎？
此前，我們已經(jīng)聊到過疫情防控的“不可能天平”，想要快速控制一種流行病的傳播，疾病本身的癥狀輕微，疾病患者的基數(shù)龐大，兩者不可能同時出現(xiàn)。疾病的天然癥狀我們無法預(yù)測和控制，但患者基數(shù)卻是可以經(jīng)過努力降低的。這個“不可能天平”本質(zhì)上說的就是，對于一種新發(fā)傳染病，在第一時間發(fā)現(xiàn)、隔離、追蹤、控制，是最關(guān)鍵的。
但一種疾病剛剛出現(xiàn)的時候，又恰恰是信息最缺乏也最混亂，最難當(dāng)機立斷采取措施的時候。下一個章節(jié)里我們會討論面對下一次疫情，在早期發(fā)現(xiàn)、治療手段、科學(xué)交流、國際合作方面怎樣才能做得更好。這里我們把討論范圍再放大一點，看看還有沒有什么解決問題的新思路。
第一個思路是我們幾次探討過的基因組學(xué)技術(shù)。從 SARS和新冠肺炎暴發(fā)中，我們看到一個很棘手的問題：面對一種全新的、人類一無所知的傳染病和病原體，想要快速識別和反應(yīng)實際上是很困難的。畢竟一線醫(yī)護人員每天都要面對大量癥狀類似的患者，準(zhǔn)確地從中識別出新型疾病，及時上報，并采取公共衛(wèi)生方面的措施，是項非常困難的任務(wù)。
如果能夠非常快速、便宜和準(zhǔn)確地為患者的疾病樣本做基因組測序，用基因組序列信息作為疾病診斷的標(biāo)準(zhǔn)之一，那么我們就有可能在第一時間快速發(fā)現(xiàn)新病毒和新疾病的存在。實際上，就在這次新冠疫情中，醫(yī)生們已經(jīng)通過基因組測序分析，了解到某些患者體內(nèi)存在一種全新的冠狀病毒。如果這項技術(shù)能夠大規(guī)模地應(yīng)用于臨床最前線，可能為我們對抗傳染病爭取更多的時間。也許在未來，患者樣本的基因組測序?qū)⒊蔀榧膊≡\斷的一個必需環(huán)節(jié)，甚至成為所有患者進入醫(yī)療機構(gòu)就診的第一個環(huán)節(jié)。當(dāng)然，要實現(xiàn)這一點，今天的基因組測序技術(shù)，不管是成本（至少數(shù)千元人民幣）還是速度（至少幾天）都是遠遠不夠的。一種能夠直接在醫(yī)院門診使用，幾十分鐘獲得結(jié)果，而且普通人能夠承受的基因組測序技術(shù)，將會大大改變?nèi)祟悓π掳l(fā)疾病的認(rèn)識和對抗手段。
另外，能改變局面的可能還有基于移動互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。
智能手機和移動互聯(lián)網(wǎng)，已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)設(shè)施。在這次新冠疫情中，也確實有人利用移動互聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)，分析人群的遷移規(guī)律，以及標(biāo)記鄰近社區(qū)的患者，等等。但是我相信，我們能從這些數(shù)據(jù)中挖掘出來的信息遠不止這些。舉個例子，智能手機的移動軌跡能不能幫我們找到一位患者在發(fā)病前和哪些人有過密切接觸？是否需要采取隔離等措施？在某個地區(qū)、某段時間里，諸如“咳嗽”、“發(fā)熱”、“拉肚子”這些關(guān)鍵詞在社交網(wǎng)絡(luò)上的使用頻率，如果出現(xiàn)了突然的波動，是不是就提示著某種傳染病可能在流行？甚至在未來，智能手機上能不能整合某些人體生命指標(biāo)的測量，比如心率、體溫、血氧飽和度等，把整個移動互聯(lián)網(wǎng)變成公共衛(wèi)生機構(gòu)？在這些數(shù)據(jù)的加持下，我們對人群整體的健康情況的理解將會更加準(zhǔn)確和快捷，可能任何一個地方剛剛發(fā)生的新情況都會被立刻識別出來。如果這些信息結(jié)合基因組測序技術(shù)，也許我們就真的能在任何一種新病毒剛剛進入人類世界的時候就抓住它，并迎頭痛擊。這樣的話，就算我們無法阻止新病毒的出現(xiàn)，但是一定能把新病毒的威脅大大降低。
此前，我們討論過核酸疫苗技術(shù)。這種技術(shù)當(dāng)然還需要時間的檢驗，但一旦被廣泛驗證和接受，它將會徹底改寫人類疫苗開發(fā)的版圖。這類疫苗的設(shè)計開發(fā)相對直接 (有了病毒基因序列就可以著手開始設(shè)計），生產(chǎn)比較容易，如果病毒出現(xiàn)變異也可以很方便地改變疫苗核酸序列重新大規(guī)模接種。有了這個武器，人類對抗全新病毒傳染病的反應(yīng)速度會得到大大的提高。順著這個思路推演，在未來，人類也許能發(fā)展出能夠快速研發(fā)生產(chǎn)的，基于核酸序列的疫苗和新藥系統(tǒng)。幾個月，甚至幾周時間內(nèi)拿出對抗病毒傳染病的醫(yī)學(xué)方案。
道阻且長，人類還要上下求索。
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制版編輯 | 常春藤
