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編者按：本文將刊登在《大眾科學》七月刊上。鑑於今天《科學》雜誌上的一篇報告涉及類似的主題，我們提前釋出了此文。這項由美國疾病控制與預防中心（CDC）的南希·J·考克斯領導的研究，描述了對在世界多個地區感染人類的新型甲型（H1N1）流感病毒的分子分析。作者證實，這種新毒株由已知在歐洲、亞洲和北美傳播的豬流感毒株片段組成，但這種組合以前從未見過，並且似乎在相當長的一段時間內獨立於其親本毒株進化。作者指出“對豬流感病毒的監測相對缺乏”，並認為“這種病毒可能在世界某個地方的豬群中未被發現地傳播”。該研究還證實，新病毒的“H1”血凝素蛋白來源於經典的豬H1N1毒株，該毒株與1957年以前傳播的人類H1N1毒株有著密切的共同祖先，並且一些證據表明，接觸過該病毒的老年人可能對新的H1N1具有一定的免疫力。最後，研究發現，在其他已經突破物種屏障的流感病毒（例如禽流感H5N1毒株）中看到的與適應新宿主相關的基因變化，在新發現的H1N1中並未發現，這表明新病毒中未知的變化解釋了其在人體中複製和傳播的能力。
今年1月，一架商業噴氣式飛機突然偏離航線墜入哈德遜河後不到24小時，來自多個有利位置的事件監控攝像頭影片開始浮出水面。在無處不在的監控時代，公眾已經預設有人或物始終在監視，隨時準備發現正在發生的麻煩。然而，一種新型甲型（H1N1）流感病毒在3月和4月突破了物種壁壘，突然進入人類群體，到5月底，衛生和農業官員仍在試圖弄清楚它的來源。
新型H1N1流感毒株的出現表明了現有監測人類流感爆發的系統的有效性，同時也證實了一個長期存在的理論，即豬可以作為大流行病毒的混合容器。但也凸顯了在檢測動物中此類病毒的進化地點和方式以及預測其向人類傳播方面，進展是多麼令人失望——這些能力本可以幫助避免大流行，或者至少提供早期預警。
儘管多年來對流感研究給予了關注和資助，但衛生官員仍然沒有更有效地標記可能危害人類的新型動物病原體的方法。例如，2007年，當於爾根·A·裡希特及其在愛荷華州艾姆斯的美國農業部國家動物疾病中心的同事們在豬身上發現了一種新的甲型（H2N3）流感毒株，他們認為這種毒株具有大流行的潛力時，“沒人可以告知”，他回憶說。“所以我們問自己，‘我們該如何處理？’沒有人感興趣——沒有現行的規則或法規。”裡希特和一群合作者在科學期刊上發表了他們對新毒株的評估，結論是“在豬和有職業接觸的工人中建立警惕的監測是明智的”。
在疾病的背景下，監測至少意味著醫生和診斷實驗室報告他們檢測到的每一種特定病原體。例如，所有人類流感病例都必須“報告”給疾病控制與預防中心，該中心會跟蹤疾病的發生率和傳播情況。但對於人和動物而言，自願的實驗室流感診斷測試只能捕捉到極少數涉及就醫的病例。對豬群疾病的系統抽樣和強制報告僅限於少數對商業具有毀滅性影響的疾病，包括經典豬瘟和尼帕病毒。
現在在堪薩斯州立大學的裡希特認為，獸醫診斷實驗室可以在更積極的動物篩查中發揮重要作用，即對提交的任何原因的每個樣本進行全譜病原體測試。“我們需要一個更好的網路，用21世紀的技術在動物種群中尋找新出現的傳染性病原體，”他說。裡希特解釋說，包括愛荷華州和北卡羅來納州在內的大型州實驗室，這些州擁有美國最大的豬群，已經具備篩選一系列豬疾病的技術能力。能夠測試豬、牛或家禽特有病原體的微陣列晶片可以為小型實驗室提供相同的能力，並提供更全面、即時的微生物威脅圖景，例如在牲畜中醞釀的新型流感變種。
在動物身上識別出新型流感毒株是一回事；確定它們是否對人類構成危險是另一回事。“我對能夠預測這些事情更加悲觀，”國家過敏和傳染病研究所的傑弗裡·K·陶本伯格說。3月份，他發表了一篇對H1N1家族樹的兩個豬分支的分析——其中一個分支是歐亞毒株，為現在感染人類的新型H1N1提供了部分片段。這兩個毒株都有一個共同的H1N1型祖先，但它們都在豬群中獨立進化，而使病毒適應新宿主的微小病毒基因變化在每個毒株中是不同的。許多其他尋找病毒正在改變宿主或變得更具傳播性或更具毒力的持續訊號的科學家也未能找到明確的模式。
因此，沒有人能夠解釋為什麼禽流感H5N1病毒已經在全球感染了大約400人，主要是在亞洲和非洲，但到目前為止仍未能完全適應人類。科學家們也不知道最初的1918年大流行病毒來自何處，也不知道它的遠親後代，即新的H1N1毒株將走向何方。截至5月底，它已傳播到40個國家，感染了近10,000人，並導致79人死亡，它可能在未來幾個月內逐漸消失，或者學會更容易地在人與人之間傳播。而今年秋天，它可能會以獅子或羔羊的形象回到北半球。
陶本伯格和他在美國武裝部隊病理學研究所的同事們於1996年首次從受害者組織儲存的樣本中提取出1918年H1N1大流行毒株，他說，關於流感病毒的基本生物學和生態學仍然有太多未知之處。他認為，對整個農村生態系統——豬、鳥、人，以及狗、貓、馬和其他家養和野生動物——的監測，最終將對流感病毒為何以及如何進化產生更深刻的見解。
幸運的是，用於大流行準備的資金和研究大大改進了人類流感監測和應對系統。裡希特指出，實驗室是如何迅速識別出美國南部加利福尼亞州兩名兒童的新流感首例病例並向疾病預防控制中心發出警報的，這使得衛生官員能夠迅速採取行動。不幸的是，如果沒有對新型流感毒株的動物來源進行更密切的監測，人類監測將不得不仍然是第一道防線。