當嘉岡義博（Yoshihiro Kawaoka）於 1983 年 8 月抵達美國時，雞群已經開始生病。幾個月前的 4 月，禽流感病毒曾在賓夕法尼亞州東部的家禽養殖場出現，但獸醫認為它屬於“低致病性”——意味著它會使雞生病，但不會導致大量死亡。然而，隨著病毒席捲家禽養殖場，一種新的毒株出現了。雞開始大量死亡，農民開始擔心他們的生計。該州請求美國農業部介入，農業部在蘭開斯特郊外的一個條形購物中心設立了一個臨時指揮和控制中心。為了控制疫情，他們從賓夕法尼亞州到弗吉尼亞州撲殺了 1700 萬隻禽鳥。
嘉岡義博是一位來自日本的年輕研究員，他開始在孟菲斯的聖裘德兒童研究醫院工作。他的老闆，病毒學家羅伯特·韋伯斯特（Robert Webster）有一個理論，即人類流感病毒起源於禽類種群——它們在鴨子和鵝群中無害地傳播，並且偶爾會有毒株進化出在人類上呼吸道中生存的能力。韋伯斯特斷言，為了對抗人類流感，你首先必須瞭解禽流感。11 月，當韋伯斯特聽說疫情變得嚴重時，他放下一切，趕往疫情中心。
嘉岡義博留在後面，在孟菲斯醫院生物安全實驗室的氣閘後觀察著危機的蔓延。他從現場取回送給他的樣本，提取了病毒並進行了培養。然後，他感染了關在牆邊籠子裡的雞，等待觀察會發生什麼。他的發現讓他感到不安：每隻雞都死了——死亡率高達 100%。在屍檢中，他發現這種病毒是一種無情的病原體，幾乎攻擊所有器官——類似於某些埃博拉病毒株對人類的影響。
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在危機過後的幾個月裡，嘉岡義博一直在思考，為什麼 4 月份的病毒株如此溫和，而到 11 月份進化成的毒株卻如此致命。他決定對兩者進行比較。他發現，差異在於病毒相對較小的變化。“這告訴我們，”嘉岡義博在 2010 年的一次採訪中告訴我，“高致病性病毒是由單次突變產生的。它也告訴我們，高致病性流感病毒有很多來源。它們都存在於禽類中。”
這次經歷讓嘉岡義博意識到，科學家迫切需要弄清楚禽流感是如何給人類帶來麻煩的——以便更好地及早發現或準備有效的疫苗和治療方法。他尤其想知道，類似於 1983 年在家禽養殖場肆虐的那種致命禽流感是否會變成人類疾病。如果會，病毒必須獲得什麼樣的基因程式碼序列？
近三十年後，嘉岡義博得到了答案。他提取了一種禽流感病毒——一種 H5N1 型病毒——它存在於禽類中，並將其與 2009 年的 H1N1 大流行病毒結合起來。然後，他在雪貂身上測試了他的混合病毒——雪貂是人類常用的研究替代品——發現它很容易透過空氣中的飛沫傳播。有了這個結果，H5N1 流感病毒可能成為人類病原體的概念不再是假設。如果他能在實驗室裡做到，大自然也能做到。
嘉岡義博將他的論文提交給了《自然》雜誌，然後該雜誌將其傳送給同行進行評審，這是標準做法。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）鹿特丹伊拉斯姆斯醫學中心的病毒學家羅恩·富歇（Ron Fouchier）也獨立製造了一種可能在人類中傳播的 H5N1 病毒，並在雪貂身上進行了測試；他將他的論文提交給了《科學》雜誌。在某個時候，白宮得知了這些研究。到 2011 年 12 月，生物安全官員正在推動推遲發表並暫停研究。
生物安全專家擔心的是，其中一種病毒可能會對人類造成 1983 年病毒對雞造成的危害。如果是那樣，這項研究可能會成為生物武器的藍圖。或者病毒本身可能會透過意外感染的工作人員從實驗室洩漏。在論文提交後的幾個月裡，科學家們公開且經常激烈地爭論新病毒是否具有潛在的致命性，以及應該對 H5N1 流感病毒的研究施加何種限制（如果有的話）。科學實踐——它在資訊的自由流動和科學家追隨好奇心的傾向中蓬勃發展——與保護人們免受病原體侵害的需求發生了衝突，這種病原體可以說是一種潛在的大規模殺傷性武器——其破壞性和管理上的麻煩與核武器不相上下。
自然威脅
有記錄的首次“禽瘟”在家禽養殖場發生是在 1878 年義大利北部的農村地區。當時認為它是一種特別緻命的霍亂。到 1901 年，科學家們確定它是一種病毒。到 1955 年，他們意識到它是甲型流感，類似於感染人類的毒株，這後來讓韋伯斯特和其他人想知道禽流感和人類疫情之間是否有什麼關聯。
韋伯斯特關於禽類是人類病毒前體庫的預感現在已成為普遍的共識。野生鳥類在其胃腸道中攜帶此類病毒，而不會生病，並透過糞便傳播病毒。如果野生鳥類感染了家禽養殖場中的雞，病毒可能會透過與豬和其他動物的密切接觸，獲得與其他各種病毒相互作用的機會。這確實是在中國和東南亞的活禽市場和後院農場發生的事情。流感病毒以其變化能力而臭名昭著，這種能力是透過突變和“重配”（借用其他病毒的基因）相結合實現的。一個開放的農場就像一個病毒大會，不同的毒株像與會者交換名片一樣交換遺傳物質。
在過去的幾十年裡，流感專家們一直擔心亞洲農場中流行的 H5N1 毒株。甲型流感病毒根據其表面蛋白血凝素和神經氨酸酶進行分類——物種名稱中的“H”和“N”。（1983 年的病毒是 H5N2。）如果說病毒有性格的話，H5N1 病毒似乎躁動不安且難以預測。例如，人們認為這種病毒在野生鳥類中是良性的，但在 2005 年，在中國中部青海湖發現了數千只鴨子、鵝、鷗和鸕鷀的屍體，顯然是被 H5N1 病毒殺死的。在過去的十年裡，H5N1 病毒已經殺死了越南的果子狸和泰國動物園的老虎。
它也殺死了人。在 1997 年亞洲家禽疫情爆發期間，香港一名三歲男孩成為首例已知的人類死亡病例。到年底，死亡人數為六人。為了阻止疫情蔓延，中國和鄰國的當局監督撲殺了數百萬只禽鳥。儘管如此，該病毒還是在 2004 年捲土重來，在泰國、越南、中國和印度尼西亞肆虐。
總而言之，大約有 350 人死於 H5N1，大多數人是因接觸禽鳥而感染的。絕對數字不高，但根據世界衛生組織的資料，該病毒的死亡率約為 60%。相比之下，1918 年的流感病毒導致 2000 萬至 5000 萬人死亡，死亡率約為 2%。自從嘉岡義博和富歇的論文於去年秋天公開以來，H5N1 的實際死亡率一直是激烈辯論的主題。一些科學家——尤其是西奈山醫學院傳染病學教授兼微生物學系主任彼得·帕勒斯（Peter Palese）——認為，H5N1 的輕症病例被低估或未在檢測中顯示出來，這人為地推高了死亡率。其他人則認為，H5N1 的死亡人數被低估了，這可能會使死亡率看起來比實際情況更低。嘉岡義博和富歇報告說，他們實驗室製造的病毒在雪貂中的死亡率很低。無論這些特定病毒可能或可能不構成何種危險，H5N1 可能在人與人之間輕鬆傳播這一事實都不是好訊息。
2001 年 9 月，武器化的炭疽病菌以細白色粉末的形式透過美國郵件傳播，造成 5 人死亡，並使一個已經因 9/11 世界貿易中心和五角大樓襲擊事件而驚恐不安的國家更加恐懼。生物防禦方面的支出激增。自 2001 年以來，美國政府已投入超過 600 億美元用於疫苗儲備、疾病監測和潛在生物武器製劑（包括流感）的基礎研究。美國主要的資金來源國家過敏症和傳染病研究所 (NIAID) 在 2003 財年將其流感研究預算幾乎增加了兩倍——從 1700 萬美元增加到 5000 萬美元——並在 2004 年再次翻了一番，達到 1 億美元。2009 年，資金達到近 3 億美元的峰值，此後略有下降。嘉岡義博是這筆鉅額資金的受益者之一。根據美國國立衛生研究院網站的資訊，自 2006 年以來，他每年從 NIAID 獲得近 50 萬美元的資金，用於研究“H5N1 流感病毒的大流行潛力”。富歇的資金來自帕勒斯在西奈山的團隊，該團隊從 NIAID 的一項資助中分包了這項工作。富歇的實驗室對 H5N1 病毒進行了突變，以增強傳播性，然後將病毒傳遞給雪貂，直到它在雪貂之間透過空氣中的飛沫傳播。美國疾病控制與預防中心也有一個小組在調查 H5N1 的傳播性，但不如嘉岡義博和富歇的小組成功。
武器
然而，在 9/11 事件發生後的幾年裡，對天花作為潛在生物武器的擔憂超過了對流感的擔憂。導致天花的天花病毒會殺死三分之一的感染者，並在宿主之間持續多年。它於 1979 年被宣佈根除。儘管官方只在亞特蘭大和俄羅斯科利佐沃的受控地點儲存了兩份樣本，但一直有傳言稱存在其他非法樣本。為了應對 9/11 襲擊事件後日益加劇的恐懼，美國儲備了約 30 萬劑天花疫苗，這些疫苗現在存放在全國各地的秘密倉庫中。
流感在 2005 年被列入生物武器議程，但生物安全官員對此予以放行。科學家們已成功地從冷凍在北極冰層中的人類遺骸組織樣本中重建了 1918 年的大流行性流感病毒。國家生物安全科學顧問委員會 (NSABB) 進行了協商，並決定科學和公共衛生的益處超過了安全風險。現任 NSABB 主席保羅·凱姆（Paul Keim）最近稱該決定是“一個錯誤”。2009 年的大流行性病毒，一種低致病性的 H1N1 型病毒，透過為世界大部分人口賦予對 1918 年病毒的至少部分免疫力，使這個問題變得毫無意義。由於 H5N1 對人類免疫系統來說是新的，因此沒有天然抵抗力。
一些國防專家現在認為嘉岡義博和富歇實驗室製造的 H5N1 病毒可能比天花更危險。流感病毒比天花病毒更具傳染性，並且在人群中傳播得更快，這使得公共衛生官員有更少的時間來組織疫苗和治療方法。“流感是傳播性的獅子王，”明尼蘇達大學傳染病研究與政策中心主任兼 NSABB 直言不諱的成員邁克爾·奧斯特霍爾姆（Michael Osterholm）說。一種高度傳播性的 H5N1 病毒，其人類死亡率甚至接近迄今為止在禽流感受害者中觀察到的 60%，這是一個可怕的前景。正如奧斯特霍爾姆指出的那樣，即使致病性只有二十分之一，H5N1 也將比 1918 年的大流行性病毒更致命。NSABB 呼籲在去年 12 月暫緩公開嘉岡義博和富歇論文中的細節，但在 3 月份批准了全文發表。
生物安全界普遍認為，禽流感——或更具體地說，在實驗室製造的 H5N1 病毒，使其可以在哺乳動物之間傳播——是一種潛在的生物武器，與天花一樣，必須加以管理。“這種病毒的存在本身就造成了風險，”羅格斯大學生物防禦專家兼化學生物學家理查德·H·埃布賴特（Richard H. Ebright）說。“它造成了意外釋放的風險，也造成了有人會將其變成武器的風險。”
讓國防專家以及許多科學家感到惱火的是，這項研究在事先沒有任何對益處和風險的分析的情況下就進行了。NSABB 純粹是一個諮詢委員會，沒有監督責任，只是在白宮的敦促下才介入。2007 年，約翰·斯坦布魯納（John Steinbruner）及其在馬里蘭大學國際與安全研究中心的同事撰寫了一份報告，建議“在基礎研究層面，對行動自由進行一些約束，在傳統上，出於最好的理由，個人自主性一直受到高度重視。”該報告在很大程度上被忽視了。然而，在富歇和嘉岡義博的論文公開後，美國政府呼籲資助機構對涉及 H5N1 和 1918 年流感病毒的研究進行風險評估。
斯坦布魯納和其他人建議成立某種國際監督機構，使其有權對潛在危險的研究施加強制性約束並對其進行監督，就像世衛組織現在對天花所做的那樣。“這不會是萬無一失的保護，但它會確立這樣一種規範，即任何人都不能躲在壁櫥裡做這些實驗，”斯坦布魯納說。一種被設計成在哺乳動物之間傳播的 H5N1 病毒“是一種大規模殺傷性武器，它進入了核武器的行列，甚至超越了核武器，”他補充說。“它是一種非常危險的病原體。這不僅僅是[科學家]個人小心的問題。必須有一些機構安全程式。”
這些程式應該有多嚴格？核武器技術受軍事分類的約束，這意味著某些研究只能秘密進行。然而，與核武器不同，流感是一個全球公共衛生問題。對 H5N1 研究的某些方面進行分類將使科學家和衛生官員對世界上最大的公共衛生威脅之一一無所知。相比之下，許多安全專家主張將對哺乳動物傳播性病毒的研究限制在最安全的實驗室中——比嘉岡義博和富歇進行研究的實驗室更安全。這種限制將使許多科學家無法進行這項研究。
許多研究人員熱情地捍衛嘉岡義博和富歇所做的這類工作，理由是我們對 H5N1 瞭解得越多，我們就越能保護自己免受自然威脅。這種觀點認為，當研究活動不受約束時，科學發展得最好。準確地確定賦予 H5N1 病毒致命性和傳播性等特徵所需的遺傳成分，將使衛生專家能夠警惕野外出現危險的新毒株，並提前做好準備。一旦一種新型人類流感病毒出現並開始傳播，就為時已晚，無法阻止第一波感染。流感疫苗的生產通常需要六個月才能完成，有時甚至更長。例如，當 H1N1 病毒在 2009 年 4 月引起衛生官員的注意時，它已在墨西哥和美國廣泛傳播，並且正在成為大流行的路上。
此外，嘉岡義博確定的一種賦予 H5N1 病毒傳播性的遺傳成分已在自然病毒中觀察到，這表明輪盤賭已經開始轉動。“由於賦予哺乳動物傳播性的 H5N1 突變可能在自然界中出現，我相信不研究其潛在機制是不負責任的，”嘉岡義博在《自然》雜誌上的一篇文章中寫道。（他拒絕就本文接受採訪。）富歇也以同樣的理由為他的工作辯護。
然而，如果沒有資金、網路以及接觸野外動物的機會，擁有潛在致命流感病毒的遺傳細節就幾乎毫無用處。在 H5N1 疫情爆發期間，病毒學家開始對中國南方的活禽市場進行嚴格監測，但這些措施並未在中國或其他東南亞國家持續應用。在美國，即使人們認為 2009 年 H1N1 大流行病毒的前體在美國養豬場遊蕩多年後才在墨西哥出現 [參見海倫·布蘭斯韋爾（Helen Branswell）撰寫的“流感工廠”；《大眾科學》，2011 年 1 月]，牲畜農場也經常禁止衛生官員對其豬進行檢測。
監測可能永遠不足以阻止人類大流行。“我們現在比 H1N1 大流行之前準備得更充分了，”美國疾控中心流感部門主任南希·考克斯（Nancy Cox）說，“但世界還沒有為高傳播性、高致病性流感病毒在人類中出現做好準備。老實說，除非我們擁有可以預防所有毒株的通用疫苗，否則我認為世界永遠不會做好準備。”通用疫苗還遙遙無期，這讓我們陷入了擁有太多知識而知之甚少的尷尬境地。
本文以“等待爆發”為標題在印刷版上發表。