同归殊途人类与病毒的斗争与共存史
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同归殊途
人类与病毒的斗争与共存史
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前言
“我们都是生存机器--作为载运工具的机器人,其程序是盲目编制的,为的是永久保存所谓基因这种禀性自私的分子。”
——理查德·道金斯《自私的基因》
自年末新冠肺炎疫情出现,年1月在中国爆发,2月开始扩散到全世界,它以众多人都没有想到的传播力和破坏性逐渐变成新的全球大流行病。湖北封省、美股熔断、多国进入紧急状态。在全球的抗疫进程中,虽在以中国为代表的地区取得了可观的成效,但越来越多的人认为,这次的新冠肺炎可能不会像17年前的“非典”一样消失,新冠病毒也许会成为新的长期伴随人类的致病病毒,以致于越来越多的人开始宣扬“群体免疫论”。
在整个人类历史上,类似今天的新冠病毒这样的曾引发大规模流行病的病毒并不少,流感、天花、脊髓灰质炎等都榜上有名。数不清的人在人类与病毒的斗争中失去生命,甚至有的时候人类历史的进程也被病毒左右。但迄今为止,真正说得上被人类战胜的,只有天花病毒一种,更多的病毒在与人类的协同进化中逐渐减弱了对人体的毒性或暂时藏匿起来,与人类长期共存。
其实,按照道金斯的观点,病毒和人类都不过是自私的基因为了自身延续操纵的机器罢了。人类与病毒这对斗争的双方,终是同归殊途。
本文梳理了病毒如何和人类建立联系、历史上著名的病毒性疾病如何影响人类历史以及人类怎样建立起现代的针对病毒的防治措施,展现历史上人类和病毒这对矛盾的双方如何在斗争中走向共存。最后结合历史经验反思当前人类可能如何走出新冠肺炎疫情,并展望人类与病毒的未来。
不详的“礼物”
人类与病毒的相遇
“我们要照着我们的形象,按着我们的样式造人,使他们管理海里的鱼、空中的鸟,和地上各样行动的活物。”
——《圣经创世纪》
按照建构西方文明的主线之一的《圣经》的说法,上帝造人并让人管理一切的生命。人类在演化过程中驯服了许多植物成为发展种植业的作物,也驯服了许多动物作为帮助生产的牲畜。
粮食生产和动物驯养乃至今天的生物科技极大地推动了人类文明的进步。但可能上帝自己也没想到,随着他对人类的馈赠而来的,也有制造灾难的病毒。
病毒的起源
由于病毒不能像动植物一样通过形成化石而留存,我们至今也无法确定病毒是什么时候产生的。人类目前掌握的最早的病毒存在的间接证据来自公元前年-年的一个古埃及石碑,上面显示了一个脊髓灰质炎病毒引起的小儿麻痹症的疑似患者。在中国宋朝成书的《农书》中,也有关于家蚕“高节”“脚肿”的记载,被认为可能是现在熟知的核型多角体病毒。
关于病毒的生物学起源,仍有三种假说:
一是退化性起源说,认为是寄生在细胞内的微生物对于某种不能穿过细胞膜的代谢产生严重的依赖,在不影响生存的条件下逐渐丢失了部分生物学功能,最终的选择结构就产生了专性细胞内寄生的DNA分子或质粒,以及他们附带的衣壳蛋白。
二是起源于宿主细胞内的DNA或RNA说,即细胞组分在进化过程中取得了自主复制的能力而成为病毒,认为DNA病毒起源于质粒或转移因子;反转录病毒起源于反转座子;RNA病毒起源于自主复制的mRNA。
三是起源于具自主复制功能的原始大分子说,即病毒乃至所有生物起源于自主复制的RNA分子,有些分子被包装在细胞和组织中,形成宿主细胞,另一些分子则自我复制或寄生在宿主细胞中,成为病毒,在这种假说中,病毒与宿主细胞是同时出现、共同进化的。
无论病毒以何种方式起源,我们基本可以确定病毒出现的历史比人类出现的历史早得多,从人成为人开始,就一直面对与病毒的生存斗争。
动物朋友的致命礼物
——人类病毒的来历
在庞大的病毒家族中,能够感染人类的其实微乎其微,因为绝大多数病毒都是固定感染某一种宿主的,在亲缘关系相近的物种间有较紧密接触时才会可能因为基因突变形成跨物种传播。
人从类人猿进化而来,自然也会携带着自身固有的病毒,但大部分病毒已经在与原始人长期的共存中为了更好地生存降低了危害性,真正在人类史上造成严重疾病的,多是外来的跨物种感染人的病毒。
贾雷德·戴蒙德在他的名作《枪炮、病菌与钢铁》中阐释了一个有影响力的观点,即认为感染人类的病菌多是人类饲养的家畜或其他野生动物带来的:
“就引起我们独有的疾病的许多病菌来说,分子生物学家现在能够确定一些亲缘关系最为接近的病菌。这些病菌同样证明是群众传染病的媒介——不过只在我们的各种家畜和宠物中流行罢了!在动物中,流行病同样需要稠密的大种群,而不是只去折磨任何某一只动物:这些流行病主要地只发生在需要有大的种群的群居动物中。因此,当我们驯养牛和猪这类群居动物时,它们已经受到了一些流行病的折磨,只不过在等待着转移给我们罢了。”
——《枪炮、病菌与钢铁牲畜的致命礼物》
戴蒙德又进一步提出了人类主要疾病演化的四个阶段:
第一阶段是人从宠物和家畜直接得来的病,如从猫得来的猫抓热或猎人剥野兔皮时可能得的兔热病,不能人传人,动物传人也比较罕见。
第二阶段是原先动物的病原体演化为可以直接在人群中传播从而引起流行病的地步,但目前已经由于一些原因而消失了。或被现代医学治愈,或因周围所有人都已经得过病产生了免疫,或因环境变化而集体死亡。年的“非典”,就大致处在这个阶段。
第三阶段是已经在人体内安家落户的病菌,但尚未消失,比如来自猿类的艾滋病和动物流感,对人类有一定的威胁性。新冠病毒可能会停留在这个阶段。
最后一个阶段是演化为完全的人类疾病,以只会感染人的由来已久的疾病为代表,比如当今的乙型流感病毒,以及上世纪被人类消灭的天花,只在人类间传播也是天花病毒能够被彻底消灭的重要条件。
戴蒙德的观点被现代很多研究佐证,如生物学家们陆续发现很多致病病菌在分支系统图中与一些家畜身上的病菌有很近的亲缘关系,而且随着驯化时间的增长,人类与家畜之间共有的传染病也随之增多。
但也有一些研究对该假说提出了挑战,比如近年通过对生物地理学和古DNA等学科的综合性研究,很多病菌的宏基因组以及各个动物被人类实际驯化的时间地点信息明晰起来,似乎有一些人类病菌在驯化动物前就已经出现。
虽然戴蒙德的观点还有待检验,但动物驯化引发的人类生态和社会结构的改变,如人口增长与聚集、交通方式的革新等,对病毒演化和传播起到的重要作用仍是无可置疑的。
总之,人类与病毒的斗争与共存史从这样一个令人意想不到的相遇开始了。
灭顶之灾
病毒笼罩下的人类史
“比岁有病时行,乃发疮头面及身,须臾周匝,状如火创,皆带白浆,随決随生。不即治,剧者多死;治得差者,疮瘢紫黑,弥岁方灭,此恶毒之气。”
——晋葛洪《肘后备急方》
出于人类对死亡天生的恐惧,用再多的词句描述病毒的破坏性也不为过。
病毒的英文名“Virus”来自拉丁文,意为“污泥,有毒的液体”,由法国微生物学家巴斯德首次使用。而“病毒”这个词在汉语里使用却要更晚。传统中国更常将传染病称为“瘟疫”,“疫”《说文》解为“民皆疾也”,即包括病毒在内的病菌引起的疾病能在人群间广泛传播。
在古代世界,瘟疫往往是大灾难的前奏,但其实瘟疫的爆发与社会的不稳定因素是相辅相成的。现代社会在各国出现之前,传统社会往往是彼此相对割裂的小团体,不利于病毒的大范围传播。但一旦遇到灾荒或者战争等动乱因素,就会出现大规模人员流动和聚集的情况,社会经济和卫生条件也会下降,方便了瘟疫的滋生,而瘟疫流行势必造成更大的经济破坏,陷入恶性循环。
进入现代社会以后,病毒更得以搭载全球化的列车走向更广阔的世界,全球性大流行病由此而生,如年的西班牙大流感、年的埃博拉以及今天的艾滋病和新冠肺炎。全球化也使得病毒的传播跨越了国界,加大治理难度。
在有史以来此起彼伏的瘟疫中,病毒杀死了无数的人,使许多地区陷入恐慌,甚至左右了历史的走向,给人类带来灭顶之灾。
千年的噩梦——天花
虽然最早在人类遗迹中被推测辨识出的是引起小儿麻痹症的脊髓灰质炎病毒,但直到十九世纪后期才开始流行并受到重视。真正在古代有过重要影响的,首推困扰人类三千年的天花。
天花概况
天花病毒属于DNA病毒中的痘病毒科,该类病毒感染人和动物后常引起局部或全身化脓性皮肤损害,部分种如天花病毒又可引起其它严重的并发症。它本身又可依据致死率的不同分为大天花、中天花和小天花,大天花致死率约25%,小天花在1%左右,但他们的传播方式和病症是完全相同的,Ro值即基本传染数为5-7,是新冠病毒的2-3倍。
天花病毒主要经呼吸道黏膜侵入人体,初期表现为严重毒血症状(寒战、高热、乏力、头痛、四肢及腰背部酸痛,体温急剧升高时可出现惊厥、昏迷),发病3-5天后皮肤成批依次出现斑疹、丘疹、疱疹、脓疱,最后结痂、脱痂,遗留痘疤,俗称“麻斑”。因此中国叫它“天花”,西方叫它“Smallpox”(意为“小痘”)。
天花重症病人还会有各种并发症,如败血症、骨髓炎、脑炎、脑膜炎、肺炎、支气管炎、中耳炎、喉炎、失明、流产等,成为致人死亡的主要原因。
大多数天花患者在合理治疗下会痊愈并对其产生终身免疫。由于天花病毒是DNA病毒,比较稳定,几乎没有突破人体免疫识别的可能。而剩余的抵抗力较差的人一般会在发病10-14天内死亡。
天花流行史
天花的祖先是牲畜体内一种相对无害的痘病毒,在人类与家畜的接触过程中进化成了专门以人类为宿主的种类,
最早有记录的天花发生在古埃及,公元前年去世的埃及法老拉美西斯五世的木乃伊上就有被疑为是天花皮疹的迹象。
从公元前10世纪到20世纪,天花几乎传遍了新旧大陆的每一个角落,它在人类传染病史上的名气不仅来源于它夺走了多少人的生命,而且最为传奇的是,其它传染病少有染指的帝王家也被天花入侵了,据不完全统计,光是被认为可能是死于天花的帝王就有:埃及法老拉美西斯五世、英国女王玛丽二世、俄国沙皇彼得二世、法国国王路易十五、西班牙国王路易斯一世、印加皇帝卡帕克、日本孝明天皇以及中国的顺治与同治皇帝。其余著名人物如华盛顿、林肯和斯大林都有感染天花的经历,并在脸上留下了终身的麻印。
二世纪中后期,天花病毒(关于是不是天花仍有争议)出现在小亚细亚,东征的罗马士兵将其带回了欧洲,病毒像暴风一般席卷了帝国东部,随即又迅速蔓延到西部的意大利、高卢和日耳曼地区。在有些地方,瘟疫造成总人口的三分之一死亡,甚至两位皇帝,维鲁斯与马可·奥勒略·安东尼都可能分别死于这场瘟疫,史称“安东尼瘟疫”,足足肆虐了7年才趋于消停。
瘟疫造成了严重的经济破坏和人口流失,整个国家到处都是漏洞破口,后人认为这是罗马帝国衰亡的前奏。
约公元一世纪时,天花传入了中国,有说法称是汉将马援兵讨交趾(今越南)时,由战俘带进来的。由于天花在当时基本没有药物可以治疗,所以一直没有被彻底消灭,只是会在战乱造成的人员流动中造成较大规模的爆发,最严重的一次发生在明末清初。
明末的战乱引起了鼠疫和天花的大流行,而远居东北的满洲人从未见过天花,对其几乎没有抵抗力,明朝军队甚至会利用此故意制造天花来对抗对方,所以皇太极每次南下都不得不选天花病毒传染性较弱的冬季,还尽量派已经出过天花的将领领兵。但即使如此,包括生俘洪承畴,败李自成,破扬州、南京,平定江南的名将多铎在内的爱新觉罗家族的很多皇子皇孙都死于天花。
清军入关后,不得不面对肆虐北京城的天花病毒。当时在京的史学家谈迁说,满人自入北京“多出疹而殆”。当时顺治皇帝的爱妃董鄂妃以及顺治皇帝本人就因染上天花而去世。顺治帝后面继位的康熙皇帝一定程度却应该感谢这场天花,因为当时年仅八岁的小皇子玄烨已经得过天花并且幸运地痊愈了,不太可能在继位后因为感染天花过快去世而影响政局的稳定,在孝庄太后和一些大臣的主持下才决定立玄烨为帝。然而两百年后天花卷土重来,同治皇帝也染天花去世,幼年的光绪继位,慈禧皇太后再度垂帘听政。
天花病毒杀人最多的地方,却是在新大陆——美洲。
从大航海时代以来,欧洲殖民者不断向新发现的美洲大陆输入移民,但逐渐受到了美洲原住民印第安人的抵制。不久,欧洲人带来的以天花为代表的病毒在印第安人中间爆发了。由于美洲与旧大陆长期隔绝,印第安人对欧洲人带来的病毫无抵抗力。有些时候比如18世纪英国指挥官杰弗瑞·阿姆赫斯特,会故意让人把天花病人用过的衣物送给了印第安人,引起种族灭绝,这时比病毒更毒的,是失控的人心。
据估计,哥伦布发现美洲前美洲约有万到一亿原住民,光是被病毒夺走生命的就可占90%以上。天花的影响一直持续到美国独立战争时期,华盛顿一度只敢派脸上有麻子的即天花痊愈的大陆军出战。
天花在人类历史上的最后一次“出色”表现发生在18世纪的英国,当时英国国王威廉三世的王后怀了18次身孕,13次流产,剩下5个孩子也夭折了,王后后也因为天花去世,过了两年威廉也驾崩了,只好传位于妻妹安妮,安妮在位12年也无嗣,只好选了族内的乔治一世为国王,斯图亚特王朝被汉诺威王朝取代。
乔治一世从小生活在德国,而且有语言障碍,做了英国国王后因为听不懂英语非常难受,把所有问题都留给了英国内阁自己去解决。久而久之这些内阁大臣就选出了一个主持会议讨论的首相,英国国王从此彻底失去了行政权力,现代代议制民主的“英国模式”也就此完成了。
18世纪以后,随着詹纳牛痘接种术的传播,天花逐渐退出历史舞台,并在年宣告灭亡,这部分内容将在下一章详细阐述。
航海时代的黄热病
近代欧洲新航路的开辟逐渐把世界连成一个整体,但同时也把全世界的病菌带到了更广阔的地方,欧洲人将天花带到美洲,却也从美洲带回了梅毒。在航海家和商人们的航行与贸易的过程中,又一种病毒悄然兴起,它就是黄热病。
黄热病概况
黄热病病毒是RNA病毒,在病毒分类里单独成科,一般在3~4月发病,目前主要存在于非洲和南美洲。黄热病分丛林性黄热病和城市型黄热病两类,前者以病人为主要传染源,埃及伊蚊为主要传播媒介;后者传染源为丛林中猴子等灵长类动物,可能是人类黄热病的最初来源。
携带黄热病病毒的蚊叮咬人后,将含病毒的唾液注入人体皮下毛细血管,迅速扩散到局部淋巴结,不断繁殖,数日后进入血流,形成病毒血症。之后病毒会侵入肝、肾、脾、心、骨髓和淋巴结等组织器官,引起广泛的人体组织病变。
黄热病人患病初期会表现发热、头痛、出现黄疸和轻度蛋白尿等症状,重症患者会出现严重的出血、脱水、酸中毒甚至昏迷和休克。在大多数时刻黄热病死亡率可超过10%,潜伏期和中毒期内也较容易传染。
黄热病流行史
大多数人认为黄热病源自非洲,在15世纪末16世纪初欧洲人罪恶的“三角贸易”中,携带者黄热病病毒的伊蚊也搭载着运黑奴的船跨过大洋到达美洲。
由于新大陆远比当时的非洲繁荣,人们有更多聚集的机会,于是黄热病也在此发展壮大。最早的对黄热病流行的记录发生在年,从加勒比海地区一直蔓延至古巴和墨西哥。18世纪时掌握了海上霸权的英国多次对西班牙在墨西哥、古巴、哥伦比亚等地出兵,但都因半数以上士兵感染黄热病而溃不成军。
也是在18世纪末,黄热病登陆美国,于年在美国的临时首都费城爆发,带走了费城五分之一的人口,包括华盛顿在内的市民纷纷逃离,国会停止,政府瘫痪,新生不久的美国一度陷入濒死状态。
年,已经成为法国第一执政的拿破仑派兵镇压圣多明各殖民地的叛乱,虽在初期取得胜利,但没过多久拿破仑的三万军队受到了黄热病的攻击,消磨到只剩人,只得逃回法国。圣多明各宣告独立,改国名为“海地”,这是美洲第一个独立的黑人政权,对当时的奴隶制度和美洲局势发起了严重的挑战。也是因为镇压海地革命的失败,拿破仑对新大陆的殖民地失去了兴趣,将路易斯安那地区卖给了美国,美国领土扩张了近一半,还得以继续西进。
直到20世纪初,黄热病在美洲的肆虐仍未停止。早在19世纪80年代,就有人想修能起到沟通大西洋与太平洋作用的巴拿马运河,但劳工中爆发的黄热病使工程不得不停止。年,美国决心与黄热病开战,派军医戈加斯耗尽财力消灭了巴拿马传播病毒的蚊子,戈加斯甚至抱怨每杀一只蚊子就要花十美元。不管怎样,巴拿马的黄热病基本绝迹了,巴拿马运河也终于在年开通,这说得上是人类第一次决定了一种致命病毒的命运。
当今黄热病仍在热带地区流行,它已经变得温和许多,但它的亲戚,伊蚊传播的另一种病毒——登革热病毒仍然对热带和亚热带地区的人们有不小的威胁。
全球化与大流感
美国社会学家罗伯特·帕克在西班牙大流感到来前夜的年就指出:
“铁路、蒸汽和电报以一种快速的方式调动了这个世界上的人类。各个国家从彼此隔离与孤立的状态中走出来,那种孤立的状态使得不同种族之间彼此分割,它随着交流的扩大而逐渐消失。强大的宇宙力摔破了那只曾经隔离种族和国家的笼子,并迫使它们熟悉新的环境和新的竞争、较量与冲突形式。”
如果说大航海与三角贸易将黄热病带过了大洋,那么从工业革命以来的全球化时代则将更多的病毒带往全世界,首推的就是流感。当代几乎每年秋冬季节都会有全球范围内的流感流行,例如本年早在新冠肺炎爆发之前流感就已经在北美感染了数千万人,这也影响了美国应对肺炎时的反应速度。
流感概况
流感病毒是RNA病毒,属正粘液病毒科。流感病毒种类繁杂,宿主广泛,人、猪、禽类、马、蝙蝠等动物都可被感染,还经常发生抗原变异,可进一步分为H1N1、H3N2、H5N1、H7N9等亚型(H和N分别代表流感病毒两种表面糖蛋白:血凝素与神经氨酸酶),为疫苗研发带来困难。
流感病毒主要通过空气中的飞沫、易感者与感染者之间的接触或与被污染物品的接触而传播。各物种间感染的流感病毒一般是专一的,但有些时候在人与动物密切接触时也可以跨种感染人,引起人类群体的流感流行。
病毒侵入人体1~4天内人就可出现畏寒、头痛、发热、浑身酸痛、乏力、鼻塞、流涕、咽痛及咳嗽等症状,但在之后多数病毒会随人体的分泌物排出而逐渐使人体恢复正常,因此大多数时候流感致死率并不高,但因其传播能力过于强大,在有些时候仍可成为重大的传染病。
流感流行史
在全球化之前,流感其实早已存在,被称为“医药之父”的古希腊医生希波克拉底在其著作中就曾描述了一些类似流感的症状。
第一次有详细记载的流感大流行是年首次在西班牙爆发的流感,当时正值西班牙的扩张时期,菲利普二世的军队将流感传播到了欧洲各地。此后近百年流感呈周期性爆发,一般间隔三四十年就会有一次大流行,每次流感爆发就会有几百万人死去。随着全球化的进程,流感病毒越来越有机会感染更多的人,最严重的当属年的西班牙大流感。
年是第一次世界大战终结之年,但还没送走战争,瘟疫就来了。流感首先发生在美国的堪萨斯州,迅速扩散到美国的各大城市,并搭载着前往参加第一次世界大战的美国军舰散布到全世界。由于在疫情初期只有西班牙如实报道了流感在本国的影响,这场流感才被冠以“西班牙流感”。
西班牙流感传播十分迅速,杀伤力极大,表现出了不同于普通流感的其它严重症状:患者会出现鼻、肺、胃肠道等粘膜组织的出血,肺部水肿,更多的患者还会出现继发的细菌性肺炎感染。许多人从发病到死亡,只用了几个小时。
因为流感的肆虐,一战提前结束,各国都专心把矛头指向病毒,但大多数时候无济于事。流感爆发一年半以后,病毒终于卷尘而去,给人类世界留下了五千万亡灵,这比持续四年的第一次世界大战死亡的总人数还要多。
但流感的历史并没有结束,~年首发于中国贵州的“亚洲流感”、~年首发于香港的“香港流感”、年首发于墨西哥的“禽/猪流感”,都在世界范围内引发了大流行,或许如果没有新冠肺炎,今年的北美流感也会被登记在册。
在流感病毒之前,再可怕的人类病毒都无法引发传播力如此强,影响地区如此多的传染病。随着现代医学的逐渐进步,流感的死亡率已经越来越低,但它始终在告诉全世界的人们,享受全球化成果的同时,也要准备好迎接全球化的灾难。
新发病毒性传染病
我们可以看到,虽然历史上严重的传染病频发,但以天花、黄热病和流感为代表。几乎每一个时代都有对应那个时代主要的病毒性疾病,第二次世界大战以及进入21世纪以来,新的病毒仍没有停止向人类的进军。
年,朝鲜战场出现汉坦病毒;年,玻利维亚发现马秋波病毒;年,西非确认拉沙病毒;年,马来西亚爆发尼巴病毒;年,安哥拉爆发马尔堡病毒;年,复活节岛发现寨卡病毒……得益于现代医疗的逐渐完备,大多数病毒都能够被很好地控制,但艾滋病、埃博拉、狂犬病病毒、癌症病毒以及今天的冠状病毒仍是重要难题。
艾滋病
艾滋病又叫人体获得性免疫缺陷综合征,只能通过血液、性接触和母婴垂直传播,所以一定程度上是一种新的性病。但艾滋病病毒的致病方式不同于其他性病病原体,它专门攻击人体的免疫系统,大量破坏CD4T淋巴细胞,使人体丧失免疫功能。最终人会易感染各种疾病,包括恶性肿瘤。如果不加医治,几乎所有患者都会死于艾滋病。
艾滋病的病源尚不明确,可能是20世纪50年代首次发现于非洲,后由移民带入美国,直到年美国疾控中心报告了5名艾滋病病人的病例,才有了世界上第一次对于艾滋病的正式记载。不久以后艾滋病迅速蔓延到各大洲,医院报告了中国的第一例艾滋病病例。
为提高人们对艾滋病的认识,世卫组织于年将每年的12月1日定为世界艾滋病日,号召世界各国和国际组织在这一天举办相关活动,宣传和普及预防艾滋病的知识。
短短三十余年后的今天,世界上的艾滋病患者就不下千万,造成了严重的社会和公共卫生问题。到目前都没有针对艾滋病的特效药,而且由于艾滋病病毒是RNA病毒,极易发生变异,对艾滋病的第二代疫苗日前也宣告失败。
埃博拉
年,一种新的病毒光顾了扎伊尔(现刚果(金)),疯狂地虐杀“埃博拉”河沿岸55个村庄的百姓,“埃博拉病毒”也因此而得名。
埃博拉病毒像黄热病病毒一样是引起出血热的烈性传染病病毒,它引发人类已知的最严重的出血热,患者症状包括恶心、呕吐、腹泻、肤色改变、全身酸痛、体内出血、体外出血、发烧等,还可引起中风、心肌梗塞、低血容量休克或多发性器官衰竭,死亡率可达50%至90%,因此埃博拉也被称为“血疫”。
3年后,埃博拉出现在苏丹,一时尸横遍野。沉默15年后埃博拉卷土重来,随后的十几年内接连在加蓬、刚果、尼日利亚等中非和西非的国家爆发。年是埃博拉疫情最严重的一年,各国甚至都对西非地区派出军队来压制疫情。利比里亚、塞拉利昂和几内亚这三个主要受灾国感染人数近20万,共七千多人被病毒带走生命。最近一次的埃博拉疫情开始于年,一直到今年年初还有扩大的趋势,所幸病毒在3月基本被压制住了,否则非洲将同时面对埃博拉和新型冠状病毒这两大杀手。
癌症病毒
在当代,随着医疗水平的提高,传染病早已不是致人死亡的首要原因,排前两位的分别是心血管疾病和癌症。现代社会的很多因素比如吸烟率增高、不健康的饮食习惯、肥胖的增加以及人口老龄化提高了癌症的发病率,使得癌症的社会负担越来越重。
癌症的历史并不短,或许也是从人类出现癌症就存在了。在20世纪之前,人们认为癌症同样的病毒引起的,但到20世纪初期,随着化学致癌物以及人类基因组中原癌基因和抑癌基因的发现,病毒学说退出了癌症领域的中心。但是这并不代表病毒与癌症没有关系,仍然有约15%的癌症主要由病毒致癌因子引起,如鼻咽癌、肝癌、淋巴癌等。
许多病毒需要通过整合进入宿主基因组来达到自己复制的目的,但病毒基因的插入可能伴随着宿主功能基因比如抑癌基因的失活,使细胞转化为癌细胞。常见的能引起癌症的病毒有人类乳头瘤病毒(HPV)、EBV病毒、乙型肝炎(HBV)和丙型肝炎(HCV)病毒。
对癌症至今仍无特效的治疗方法,或许今年兴起的癌症基因组分析、荧光分子探针等技术可以让人们在治疗癌症上取得突破。
冠状病毒
冠状病毒是基因组最大的RNA病毒,能够侵染包括蝙蝠、鸟类、鼠类、猫、狗和人在内的许多物种,可引起上下呼吸道疾病、肠胃炎以及中枢神经系统感染等症状,大量研究表明蝙蝠可能是冠状病毒的天然宿主。
在年前,仅有两类冠状病毒能够感染人类,症状也比较轻微。
-年间,SARS冠状病毒开始在人类间传播,在世界范围内引发了严重的呼吸道流行病,全球共有多人感染,近千人死亡,所幸SARS病毒在年天气转暖的时候销声匿迹,疫情没有进一步扩大。
年9月,沙特阿拉伯发现了与SARS冠状病毒相似的肺炎疫情,后被命名为“中东呼吸综合征”。病毒较快地传播到了其他国家,截止年5月25日,世界卫生组织公布的数据显示,中东呼吸综合征传播到了24个国家和地区,确诊感染病例例,其中例死亡,病死率高达37.8%。
年末,又一种冠状病毒在中国武汉首先爆发,谁都没有想到这次的疫情来的那么猛烈。年初新冠肺炎疫情在中国扩大,到三月初彻底成为了全球大流行病,一时间湖北封省,居民被迫在家隔离,美股十几天时间内四次熔断,多国拉响紧急状态。至本文截稿之日,新型冠状病毒已经传播到全球接近两百个国家和地区,超过一百三十万人感染、七万多人死亡,成为上世纪西班牙流感发生以来最严重的传染病。
较轻微的病毒性传染病
除了以上所列举的较严重的具有时代性的病毒外,更多的病毒并不会引起严重传染病,或者在现代已经有了成熟有效的治疗方法,几周甚至几天之内病人便可自愈。还有的病毒会在人体内造成持续性感染,使人终身携带病毒,但不会造成人体的严重伤害。
除了人体自身感染的病毒外,与人类密切相关的动植物尤其是牲畜和农作物也会被病毒感染,比如周期性发生的禽流感、猪流感、烟草花叶病、番茄病毒病等,同样会对人类的生产生活造成影响。
普通感冒
普通感冒是一般人最熟悉的病毒性疾病,是一类急性上呼吸道病毒性感染性疾病的总称,可能由鼻病毒、呼吸道合胞病毒、埃可病毒、冠状病毒、腺病毒等引起。临床表现为鼻塞、喷嚏、流涕、发热、咳嗽、头痛等,比流感症状要轻得多,冬、春季节多发。
脊髓灰质炎
脊髓灰质炎病毒是目前人类能证实的最古老的病毒,主要侵犯运动神经细胞,幼儿群体易感,患者可能出现分布不规则和轻重不等的弛缓性瘫痪,俗称小儿麻痹症。重症脊髓灰质炎患者会出现其他神经的受损而致死。年,纽约发生脊髓灰质炎的第一次大流行,但到年,有效的脊髓灰质炎疫苗就已经被研发出来,进入21世纪后脊髓灰质炎基本销声匿迹。
狂犬病
狂犬病是一种人畜共患的急性传染病,因为染病的狗会发狂而得名,但其实包括狗、猫、蝙蝠、松鼠和人类等动物都会被狂犬病毒侵染。狂犬病毒一般只通过动物间的撕咬传播,对于人类主要主要由犬传播。狂犬病病毒直接攻击人类的神经系统,表现为特有的恐水、怕风、咽肌痉挛、进行性瘫痪等症状,若不加医治,死亡率几乎达到%,每年有数万人因狂犬病而死。但因为狂犬病毒在血液中移动缓慢,只要及时注射疫苗和抗毒素,就可以战胜病毒。
疱疹与水痘
疱疹由一大类病毒引起,可能致癌的乳头瘤病毒也属此类。症状一般表现为局部皮肤瘙痒甚至溃烂、粘膜和神经组织受损,但大多数疱疹病毒可以用中医药或现代药物抑制。水痘是疱疹病毒的典型代表,主要由呼吸道或直接接触传播,患者可有发热、头痛、全身倦怠、恶心、呕吐、腹痛、皮疹等症状,病亡率较低,病后可获终身免疫。
麻疹
同样造成皮肤性疾病的还有麻疹病毒,传播十分迅速,R0值高达12-16,在历史上经常与天花并行,但致命性比天花小很多。
病毒性肝炎
病毒性肝炎也是一种较古老的疾病,东西方自古以来就有病毒性肝炎引起的黄疸的记载。肝炎病毒又有甲、乙、丙、丁、戊五个亚型,引发肝炎和肝细胞坏死,一般不致命,但大多数肝炎病毒可以终身潜伏在人体内造成持续性感染。
自保与反击
人类对治理病毒的探索
“你从人类苦难日历中撕掉了那最痛苦的一页。你现在可以欣慰的想到:人类永远铭记你的功绩;我们的后代只会从历史书上知道曾经有过这么一种可恶的病叫天花,但被你制服消灭掉了。”
——美国国父托马斯·杰斐逊写给发明牛痘接种术的詹纳
在被病毒攻击的同时,人类也在积极探索应对病毒的策略。人们逐渐在实践中对病毒及其引发的传染病建立起科学的认识,发展了应对病毒性疾病的药物和免疫疗法以及对应的社会防治手段。由于人类的进步,越来越多以天花为代表的病毒不再是人类健康和社会发展的主要阻碍。
由于现代病毒学建立前人类意识中并无病毒、细菌等的分别,因此本章一、二节在讨论时将概念扩大到所有病原体及其引起的传染病。
人类早期对病毒的认识
对病毒的神话解释
在文明初创的时候,世界各地的人们普遍把灾难归因于超自然力量。比如在在中国商代的甲骨文中,“疾”这个字字形上就是一个人腋下中了一箭,人生病被以箭的形象具象化了。早期中国人还创造出了“瘟神”,又称“五瘟使者”,分别掌管五方瘟疫。人们常在端午节举行祭祀瘟神或送瘟神的活动,以求家畜平安,这样的习俗一直留存到现代。
无独有偶,在希腊神话和印度神话中,也分别认为是阿波罗神和楼陀罗神通过向人射箭使人患病。赫西俄德《神谱》中就记载远征特洛伊的希腊人抓走了阿波罗神的女祭司克律塞伊丝,阿波罗因而给希腊人降下瘟疫。
在基督教教义中,人因“罪”或受到魔鬼攻击而得“病”,而所有疾病的康复都要归功于“神的医治”。
西方对病毒的早期解释
在绝大多数古代医生都坚持疾病是神造成的的论断时,已经有人猜想传染病是由看不见的微生物引起的,比如著名的罗马学者马尔库斯·泰伦提尔斯·瓦罗,但当时几乎没有人相信他的话。
另一位挑战者是被称为西方医学奠基人的希波克拉底。公元前年,雅典城爆发大瘟疫,希波克拉底冒生命危险前往救治。基于在雅典对抗瘟疫的经验希波克拉底提出了他著名的四体液学说,认为复杂的人体是由血液、粘液、黄胆汁、黑胆汁这四种体液组成的,当外界因素造成人的四种体液失调,人就会生病。希波克拉底的理论虽没有正确反映造成疾病的原因,但与“神赐论”相比还是有很大进步。
伯罗奔尼撒战争与马其顿征服以后,直到中世纪,由于基督教文化占据绝对的思想控制地位,“罪病论”一直是解释疾病的主流。
14世纪欧洲大鼠疫时,由于当时欧洲的城市比较脏乱,病原容易滋生,因此很多人转而认为疾病是由难闻的气味引起的,塞满香料的鸟嘴口罩才应运而生。
即使是在17世纪显微镜被发明,人们观察到了很多微生物以后,许多科学家仍然不相信杀人的疾病是由微生物引起的,就像蚂蚁能杀死大象一样好笑。大多数科学家还是坚持希波克拉底的体液说抑或鼠疫时的气味说而不是细菌和病毒等微生物引起了人类的疾病。
传统中医对病毒的解释
从商朝开始中国就已经有了对瘟疫的记载,但当时同样盛行鬼神之说,如《释名·释天》:“疫,役也。言有鬼行役也。”《玉篇》:“疫,厉鬼也。”
随着古代先民应对疾病的实践,《黄帝内经》中提出了解释瘟疫的“五运六气”学说。以十天干配“金木水火土”五运,十二地支配“厥阴风木、少阴君火,少阳相火,太阴湿土,阳明燥金,太阳寒水”六气,运与气之间,有生长和承制的关系,一旦他们的相互作用出现问题,比如出现“不适时之气”,天地运行失常,瘟疫就会爆发。
东汉末年,名医张仲景所著的《伤寒杂病论》中兼采《素问》、《九卷》、《八十一难》、《阴阳大论》、《胎胪药录》、《平脉辨证》六经来论证伤寒,涵盖所有外感和内伤,瘟疫就归属于外感病中。
南宋陈言在《三因极一病证方论》中发展了“六气”学说为“六淫”,指出风、寒、暑、湿、燥、火是六种外感病邪,六气发生太过或不及,或非其时而有其气,以及气候变化过于急骤,超过了一定的限度,都会使机体不能与之相适应,从而导致疾病的发生。
明清之际吴又可写作了《温疫论》,创立了“戾气”病因学说,把之前一般意义上的瘟疫又分成“温疫”和“伤寒”两类,明确指出“夫温疫之为病,非风、非寒、非暑、非湿,乃天地间别有一种异气所感”。《温疫论》还创立了表里九传辨证论治思维模式,开创了后世的“温疫学派”。
此外中国古代还有“南方多瘴气”的说法,其实也是用来解释北方人到了南方因免疫不适应而容易感染当地疾病的现象。
治理传染病的早期探索
古代中国对传染病的应对
得益于我国古代史学经世致用的特点,中国古代对传染病的记述较为丰富详尽,这使得我们今天能够更充分地了解我国古代人民应对传染病的措施。
传统中国医学的兴起
据《中国传染病史料》统计,有记载的中国各朝代疫年与非疫年的比例分别是:两汉三国时期1∶7.6,两晋南北朝时期1∶4.9,隋唐五代时期1∶6.5,两宋时期1∶3.19,元朝1∶2.3,明朝1∶1.77,清朝1∶1.23。就次数而言,《中国救荒史》的不完全统计分别为周代1次、秦汉13次、三国两晋17次、隋唐五代17次、两宋金元32次、明64次、清74次。从这些数字我们可以看出,中国古代的传染病发生频率很高,且呈现随时间增长的趋势。俗语讲“久病成良医”,传染病频发的古代中国,确实在应对传染病方面成绩斐然。
上古时期中国同样信奉的是巫医,又称“苗父”,试图依靠宗教神秘的巫术治疗病人。随着中国文明逐渐的发展,没有科学根据的巫医越来越不被重视。孔子也对他们提出了“人而无恒,不可以作巫医”的批判。但随着巫医们经验的积累,医学和医药开始萌芽,一部分人开始蜕变为真正的医生。
中医药治疗
依托于中医理论的发展和用药实践经验的积累,对传染病的中医药疗法也逐渐发展起来。汉末瘟疫流行的时候名医张仲景根据经验写的《伤寒论》是中医医方的鼻祖,论述了对多种传染病的良方,张仲景也因此被尊称为“医圣”。
后世医学家也作出了发展性的贡献,如戴天章《广瘟疫论》提出疫症诊断、杨栗山《伤寒温疫条辨》中创用以升降散为主的治瘟十五方,吴鞠通《温病条辨》中开始提出运用“安宫牛黄丸、紫雪丹、至宝丹”三宝治疗重症温病患者等。
历史的经验证明,在数千年的瘟疫流行中,中医药起了巨大的作用,包括“非典”和“新冠”在内的建国后几次大的瘟疫流行中,中医药也紧密参与。
卫生与隔离
秦汉时期人们逐渐认识到脏乱的环境是滋生传染病的温床,开始注意卫生问题。《论衡》中告诫人们不要吃老鼠碰过的食物,《金匮要略》指出不能吃掉在地上的被蚂蚁和昆虫啃过的果实,《淮南子》总结民间经验,提出不能把打死的病狗投入水源。汉朝官方规定“吏五日得以下沐,善休息以洗沐也”来鼓励洗浴,城市污水也受到重视,有说法称萧何在未央宫下修建了名为“石渠阁”的下水沟,还制造了类似洒水沟的“翻车渴污”来减少灰尘。
两宋时期人们开始意识到将水煮沸可以清除水中的致病物质,城市设立了专门的粪便收集机构来减少疾病粪口传播的危险,有力地保障了城市卫生,甚至监狱也要定期打扫,犯人的枷锁也会被清洗干净。
从秦朝开始,对传染病患者的隔离被写进了法律,秦朝凡麻风病患者都要到“疠迁所”进行隔离,这个措施被一直沿袭了下来,在唐代改为由佛教会设立的“病人坊”进行管理。军队中出现传染病患者时也会被及时隔离。
其它制度保障举例
据《封诊式》竹简记载,战国时期就已经有了逐级报告传染病疫情和对疑似病例调查的制度。宋朝规定凡被派往边疆的将领,都必须带随行的医官负责军队的防疫与健康。宋元时期民间的医护制度逐渐完备,医院统一管理。清朝设有“查痘章京”等官职,专门进行防疫检查,凡有海船回国都要先对其进行检疫才能登陆。这些政策有力地保障了传染病的防治。
古代西方对传染病的应对
在中国中央集权与封建经济迅速发展的时候,大陆另一端的欧洲却长时间陷于蛮族纷争基督教神权的统治之下,即使拥有希腊、罗马时期的良好基础,仍没有建立起相对科学的传染病理论,因此就古代而言,中国比西方在传染病应对的很多方面遥遥领先。
希腊、罗马时期的传染病防治
雅典大瘟疫是西方文明史上第一次有记载的大瘟疫,根据修昔底德的记载,雅典瘟疫爆发之初,医生们对它束手无策,很多医生都在与患者的接触中感染。来援助雅典的希波克拉底观察到与火为伴的铁匠不容易得瘟疫,就在全城各处燃起火堆,还让居民在街头燃烧具有香味的植物,利用植物香油的成分杀灭了空气中的病原体,瘟疫由此得到了控制。
在希波克拉底之后,罗马的盖伦成为第二位西方医学权威,他依托于自己对动物的解剖发展了疾病理论,还对植物,动物和矿物的药用价值作了比较深入的研究。
在一次次瘟疫过后,罗马人也开始