揭秘：曾殺死30萬人的豬流感不可阻止！

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　　工廠式農(nóng)場和空中旅行讓流行病插翅而飛。

　　2004年某天，一頭豬和一些同伴一起被卡車運到了香港最大的上水屠宰場。它可能來自中國大陸任何一個農(nóng)場。

　　這頭豬被關(guān)在局促的空間里，然后被推入傳輸帶。當(dāng)它到達傳輸帶末端的時候，有人用高壓電往它腦門上打了一下，把它電死。隨后，一個工人劃開了它的喉管。

　　在它的尸體被高高吊在鏈條上，被燙洗、被凈腔之前，香港大學(xué)的科學(xué)家用棉簽擦拭它的口腔，開始豬流感檢測的流程。這頭豬攜帶著一種似乎無害的流感病毒株。這個病毒株被進行了基因測序，命名為 Sw/HK/915/04，病毒株的信息被輸入數(shù)據(jù)庫，然后就被遺忘了。

　　五年后，一場起源于豬的流感疫情爆發(fā)，并通過空中旅行橫掃全球，從美國到巴西，從中國到新西蘭，從南非到芬蘭，一路帶走了接近30萬人的生命。

　　科學(xué)家斷定疫情爆發(fā)的源頭在墨西哥，離一個大型豬育種場不遠?？茖W(xué)家們鉆研了數(shù)據(jù)庫，在其中搜尋關(guān)于這個殺人病毒的線索。最后他們發(fā)現(xiàn)，那頭香港生豬攜帶的 Sw/HK/915/04 病毒株的8個基因中，有7個和2009年豬流感的病毒株相同。

　　在科學(xué)家看來，它們的共有基因說明2009年的病毒株可能通過混合全世界生豬所攜帶病毒株的基因片段實現(xiàn)了進化。生豬的國際航運很少被追蹤，研究人員也沒能在那頭香港生豬和2009年的墨西哥豬流感間建立直接的聯(lián)系。

　　“我們并沒有關(guān)于墨西哥豬流感病毒的信息，”新加坡國立大學(xué)下屬杜克-新加坡國立大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Duke-NUS Graduate Medical School）的進化生物學(xué)家 Gavin Smith 表示。他是一篇發(fā)表在《自然》（Nature）上的關(guān)于2009年豬流感疫情論文的第一作者?！斑@個病毒可能來自墨西哥當(dāng)?shù)?，但是它的一些基因成分卻可能來源于亞洲?！?br />
　　Smith 的觀點和一些國際衛(wèi)生官員以及科學(xué)家的看法相同。他們認(rèn)為目前病毒最令人坐立不安的部分就在于，它們能夠輕松快速地借助跨洋旅行傳播。他們認(rèn)為，2009年的豬流感疫情扯下了全球化的危險面紗。

　　“在這個流動性和50、100年前的截然不同的世界上，病原體不斷進化、四處傳播，”西北大學(xué)理論物理學(xué)家 Dirk Brockmann 表示。他的研究課題是感染性疾?。ò?009年的被歸為H1N1的豬流感）的傳播?！爱?dāng)一種人傳人的病原體，比如 H1N1 病毒出現(xiàn)時，它的危害是巨大的。”

　　目前，工廠化的生豬養(yǎng)殖場和屠宰場為病原體提供了狂歡般的進化機會。生豬是甲型流感病毒（Influenza A）的孵化器，這種病毒能夠?qū)е掳l(fā)燒、嗜睡、流涕，每年都有數(shù)以萬計的人因此喪生。

　　1918年到1919年的西班牙流感殺死了高達5千萬人口，導(dǎo)致這場流感的病毒正是在豬的身體里進化，然后“跳”到人類身上的。2009年的H1N1病毒也屬于甲型流感病毒的亞型。

　　甲型流感病毒由動物傳人，也可以由人傳人，通過接觸、呼吸和血液傳播（烹煮過程可以殺死病毒）。遷徙的野鴨以及其他水禽是甲型流感病毒的原始攜帶者，古老的病毒株在它們之間傳播。

　　雖然人類很難感染禽流感病毒，人類的病毒也很難傳染給鳥類，不過豬卻可以成為人類和鳥類間的病毒媒介。豬可以同時被鳥類、人類和其他豬身上的甲型流感病毒株所感染。

　　甲型流感病毒一般包含8個基因片段。當(dāng)與其他病毒株交換基因片段時，它可以快速地進化并產(chǎn)生新的突變型。

　　“當(dāng)受到多重感染的細胞復(fù)制時，”來自 Duke-NUS 的 Smith 表示，“來自某一株病毒的1個基因和來自另一株病毒的7個基因可能被打包整合在一起。當(dāng)然，組合也可以是其他任何方式?！?br />
　　大多數(shù)這樣的突變株無法存活。但是從達爾文進化論的角度看，有時，通過基因重組和重排產(chǎn)生的某個突變株的適合度也可能比它的任何先輩都要好。

　　寄居在2004年那頭香港生豬身體里的病毒以及它在墨西哥的殺人“表親”都是三重重組病毒：它們是來自于人類、豬和鳥的病毒基因整合在一起的產(chǎn)物。

　　類似于香港上水的工廠化的屠宰場在宰殺生豬前會把它們圍攏在一起，這個操作讓問題變本加厲。生水屠宰場建于1999年，它由三家較小的香港屠宰場合并而成，目的是為了節(jié)約用地、增加效率。

　　生豬從中國大陸的9個省運過來，以滿足愈發(fā)富足的亞洲對肉類的需求。上水屠宰場每天要宰殺大約5千頭生豬。

　　香港大學(xué)病毒學(xué)家 Malik Peiris 解釋道，過去，當(dāng)生豬被關(guān)在各自的農(nóng)場里時，肆虐的流感毒株是相對孤立的。但是現(xiàn)在，來自四面八方的生豬被運到同一處，它們可以互相交換口水、空氣和病菌。這些因素形成合力，把屠宰場變成了病毒的中轉(zhuǎn)中心。

　　“你不可能讓這些豬保持隔離，”在上水屠宰場監(jiān)控流感病毒的 Peiris 表示，“所以病毒總是有從一群豬傳染到另一群的機會?！?br />
　　Peiris從國際層面補充道，“人們固有的想法告訴他們豬病毒是不會四處跑的。豬不會飛嘛?！钡牵难芯俊懊鞔_地說明了病毒從北美洲、歐洲向中國的擴散”。他表示種豬在國家間的交換會加速病毒的傳播。

　　“受感染動物的移動確實會增加病毒傳播的風(fēng)險，”Smith 表示，“危險在于，不同的豬群中有不同種的病毒，而不同病毒株的混合會增加病毒的多樣性?！?br />
　　豬本身并不是疫情發(fā)生的元兇。不論如何，感染了病毒的豬的癥狀無非就是流點鼻涕、發(fā)點兒小燒之類。實際上，因為病毒在一般情況下對成年豬而言并不致命，許多農(nóng)民也就懶得為它們注射疫苗。

　　香港特區(qū)政府的高級獸醫(yī)官 Shirley Chuk  表示，“因為農(nóng)民沒有蒙受重大經(jīng)濟損失，所以給豬打疫苗就是浪費錢。農(nóng)民沒有防疫的理由。”

　　最佳的防御機制是切斷流感病毒由豬傳染給人的路徑。Chuk 說，“在農(nóng)戶這邊，我們總是建議他們注意個人衛(wèi)生?！?br />
　　不過光有這些是遠遠不夠的?？茖W(xué)家無法找到2009年 H1N1 由豬傳染到人的途徑。但是他們知道，一旦有人類被感染，現(xiàn)代空中旅行就會成為病毒的高速公路。

　　在麻省理工學(xué)院（MIT）研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)過程的博士生 Christos Nicolaides 認(rèn)為，問題始于機場。

　　最大的隱患是機場的“交通場”（traffic field），也就是指某個機場和其他機場構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)?？梢灶A(yù)見的是，紐約和洛杉磯是“病毒傳播重犯”。

　　不過夏威夷也位列其中。雖然它的空中交通流量比紐約少30%，但這個位于太平洋中部的地方連接著多個世界級的交通樞紐。

　　一旦某個病人出現(xiàn)在夏威夷機場候機廳并對著其他候機者咳嗽，病毒就可以呈放射狀地傳播到世界其他大型交通樞紐，然后擴散開來。

　　研究2009年疫情的西北大學(xué)物理學(xué)家 Brockmann 認(rèn)為，空中交通的互聯(lián)性，而非地區(qū)間的距離是理解疫情轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。要想理解現(xiàn)代流行病，我們需要借助“有效距離”的概念來理解世界。

　　從常理看，倫敦和紐約相距5600多千米，而倫敦和愛丁堡只相隔不到640千米。但是如果依靠直覺來感受城市間的距離，把空中交通考慮在內(nèi)的話，紐約才是倫敦的近鄰，而愛丁堡不過是遠親。

　　Brockmann 發(fā)現(xiàn)，流行病通過交通網(wǎng)迅速傳播。2009年4月，當(dāng)美國疾病控制和預(yù)防中心（Centersfor Disease Control and Prevention）發(fā)布 H1N1 病毒公眾警報時，Brockmann 用他的方法對疫情進行了預(yù)測。

　　在警報拉響后的2周內(nèi)，他假想了在沒有采取任何疾病控制措施的情況下，H1N1 在美國傳播的最壞情形。他認(rèn)為墨西哥城是疾病擴散的“震中”。根據(jù)空中交通和人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)，他預(yù)計在以下5個“熱點”區(qū)域或城市將會聚集9萬例流感病例：南加州、達拉斯、西北部、芝加哥以及邁阿密。

　　美國疾病控制和預(yù)防中心統(tǒng)計了在疫情暴發(fā)后的幾周內(nèi)，美國國內(nèi)的確診以及疑似病例數(shù)據(jù)。和該數(shù)據(jù)進行對照后可以發(fā)現(xiàn)，Brockmann 的估計驚人地準(zhǔn)確。其中只有對邁阿密的估計有很大偏差，不過在邁阿密地區(qū)的感染病例數(shù)量確實也在2009年夏季呈現(xiàn)了幾何式的增長。

　　顯而易見，流行病傳播的數(shù)學(xué)模型估計非常有價值。Brockmann 認(rèn)為，如果疾病的爆發(fā)中心未知，那么他可以用電腦模擬進行逆向推演，通過被報告的感染地區(qū)數(shù)據(jù)來找到它。

　　他說，“我們可以識別出震中，接著預(yù)測疾病的未來走向，”不幸的是，數(shù)學(xué)模型預(yù)測并不能阻止疫情。

　　2011年，一支由意大利科學(xué)交流研究所（Institute for Scientific Interchange）、美國東北大學(xué)（Northeastern University）以及法國國立衛(wèi)生和醫(yī)學(xué)研究所（French NationalInstitute of Health and Medical Research）共同組建的國際計算流行病學(xué)專家團隊對2009年疫情在全球的擴散進行了分析。

　　他們分析了世界各國實施的墨西哥旅游禁令、機場對受感染旅客的排查、以及針對墨西哥旅游的勸退建議。在國際警報拉響后的一個月，他們發(fā)現(xiàn)墨西哥城的起降航班數(shù)量下降了40%.

　　然而，這40%的下降僅僅“延緩了疾病向其他國家的擴散，平均延緩時間為3天（指第一例輸入性病例）?！笨茖W(xué)家們接著估計了當(dāng)90%的來往墨西哥的航班被限制時的情況，結(jié)果也并不樂觀。90%的禁飛限制至多只能將擴散延緩20天。

　　他們的這份名為“人口流動性網(wǎng)絡(luò)、旅行限制與2009年H1N1疫情在全球的擴散”的報告發(fā)表在 PLOS One 期刊上。在這篇論文中，科學(xué)家們得出了一個可怖的結(jié)論：“考慮到人口流動性的不斷增加，旅行限制不太可能有效地抑制未來的疫情蔓延?！?br />
　　計算機科學(xué)家、病毒學(xué)家以及微生物學(xué)家都贊同這個悲觀的預(yù)測，他們都認(rèn)為未來的疫情傳播無法被阻止。他們認(rèn)為，流行病反映了全球人口流動性的陰暗面。Smith 是個嚴(yán)肅的科學(xué)家，他非常直白地指出，只有一種“極端的解決方式”。他說，“阻止疫情傳播的最好方法就是阻止人們旅行?！?br />
　　John Upton 是自由記者，他曾為紐約時報和 Grist 撰稿。他喜歡寫作關(guān)于病原體、真菌、氣候和污染的文章。

　　來源： 《科學(xué)美國人》中文版《環(huán)球科學(xué)》