汗水順著我的背流淌,帶刺的灌木劃傷了我的手臂,我們又要跟丟它們了。我和同事們追蹤了近五個小時的野生黑猩猩停止了咕噥、鳴叫和尖叫。通常這些叫聲幫助我們追蹤這些動物穿過烏干達的基巴萊森林。三隻大型雄性突然安靜下來肯定意味著麻煩。突然,當我們靠近一小片空地時,我們發現它們站在一棵巨大的榕樹下,抬頭看著一群紅疣猴在樹頂吃東西和玩耍。
猴子們繼續享用它們的早餐,沒有注意到下面的三隻猿。黑猩猩們似乎互相商量了一下,然後分散開來。當首領偷偷靠近榕樹時,它的同伴們悄無聲息地爬上了兩棵相鄰的樹。然後,瞬間,首領尖叫著衝上自己的樹。樹葉像雨點般落下,猴子們瘋狂地試圖躲避攻擊者。但是黑猩猩的首領很好地算計了他的虛張聲勢:雖然他自己沒有抓到猴子,但他的一個夥伴抓住了一隻幼猴,帶著幼猴下到森林地面,準備分享他的獵物。
當黑猩猩們享用猴子的生肉和內臟時,我想到了這個場景如何包含了所有要素,構成了一場完美的風暴,使得微生物能夠從一個物種跳到另一個物種,就像太空旅行者以超光速從一個星系跳到另一個星系一樣。存在於那隻猴子體內的任何致病原現在都具備了進入一種新型宿主的理想條件:黑猩猩們正在處理和食用新鮮的器官;它們的手上沾滿了血液、唾液和糞便,所有這些都可能攜帶病原體;血液和其他液體濺入它們的眼睛和鼻子。獵人體表的任何瘡口或傷口都可能為細菌提供直接進入血液的機會。事實上,我和我的團隊以及其他人的工作表明,狩獵,無論是黑猩猩還是人類的狩獵,都確實為病毒從獵物跳到捕食者提供了橋樑。大流行形式的艾滋病毒就是這樣開始的,先是從猴子傳播到黑猩猩,然後,又從黑猩猩傳播到人類。
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今天,艾滋病毒如此普遍,以至於很難想象沒有它的世界。但是全球大流行並非不可避免。如果在 20 世紀 60 年代和 70 年代,科學家們一直在非洲人身上尋找新型感染的跡象,他們本可以在它影響數百萬人之前就瞭解它。有了這樣的先機,流行病學家們很可能能夠介入並減輕病毒的傳播。艾滋病毒並非唯一一種源於動物宿主的疾病。過去和現在,人類傳染病的一半以上起源於動物,包括流感、SARS、登革熱和埃博拉,僅舉幾例。而今天,人類群體之間廣泛的互聯互通,透過公路和航空旅行廣泛連線,使得新的疾病能夠更快地成為大流行病,無論它們是直接來自野生動物,如艾滋病毒那樣,還是間接來自野生動物傳播到家養動物,然後再傳播給我們,如日本腦炎病毒和某些流感病毒株的情況。為了應對這些威脅,我和我的同事最近制定了一項大膽的新計劃,以監測野生動物和經常與它們接觸的人,以尋找新型微生物或細菌活動變化的跡象。我們相信,這種竊聽行為可能會提供必要的早期預警,以在疫情開始之前阻止大流行。
追蹤病毒 我們的監測願景源於我們 10 年前開始的研究,當時我們啟動了一項關於中非國家喀麥隆農村村民身上病毒的研究,這些村民狩獵和屠宰野生動物,以及將它們作為寵物飼養。我們試圖確定是否有新的艾滋病毒株進入人類群體,我們懷疑這些人感染的風險特別高。
要理解為什麼我們認為這些中非人群易受感染,請考慮一個典型的叢林肉獵人一天的生活。獵人只穿著簡單的棉質短褲,赤腳走在森林小路上,背上揹著一隻 50 磅重的狒狒。他已經運輸這隻動物走了幾英里,在到達他的村莊之前還有更長的路要走。當獵人行進時,他獵物的血液與他自己的汗水混合,滴落到他的腿上,流入沿途的開放性傷口。狒狒血液中的任何傳染性病原體現在都可以進入獵人的迴圈系統和組織。
如果獵人可以選擇,他和他的村民們很可能更喜歡豬肉或牛肉而不是猴子。但這些形式的動物蛋白在這裡很少見。因此,他做了全世界的人類幾千年來一直在做的事情:他狩獵當地的動物,就像我在新澤西州的朋友們在他們的農場裡在鹿季期間所做的那樣,為他們一年一度的鹿肉晚餐聚會做準備。也許唯一的區別是,中非獵人依靠這種食物來維持自己和家人的生存,而且他的靈長類獵物比鹿更容易將其病毒和其他微生物傳播給獵人,因為鹿與人類的親緣關係要遠得多。
說服村民與我們在這個專案上合作並不容易。許多人擔心我們會沒收他們的獵物。只有在獲得他們的信任後,我們才能開始收集資料。他們的合作至關重要:除了抽取他們的血液樣本進行研究,並不斷詢問他們的健康和狩獵活動外,我們還需要他們獵物的血液樣本。我們依靠他們使用我們給他們的濾紙片來獲取這些樣本。
我們對獵人和被獵者的血液分析顯示,幾種動物病毒以前未在人類身上見過。其中一種病原體,我們首次在 2004 年發表在《柳葉刀》雜誌上的一篇論文中報道,被稱為猿猴泡沫病毒 (SFV),它是所謂的逆轉錄病毒的同一病毒家族的成員,艾滋病毒也屬於該家族。SFV 是大多數靈長類動物的本土病毒,包括長尾猴、山魈和大猩猩,而且這些靈長類動物物種中的每一種都攜帶其自身基因上獨特的變異病毒。我們發現所有三種變異體都已進入獵人群體。在一個特別說明問題的例子中,一位 45 歲的男子報告說他曾獵殺和屠宰過大猩猩——這種動物很少被以生存為目的的獵人追捕——他感染了大猩猩 SFV。
在那些相同的中非人群中,我們還發現了一種被稱為人 T 淋巴細胞病毒 (HTLV) 的逆轉錄病毒,之所以這樣命名,是因為它們容易感染稱為 T 淋巴細胞的免疫細胞。其中兩種 HTLV,HTLV-1 和 HTLV-2,早已廣為人知,影響著全世界數百萬人,並在一些感染者中導致癌症和神經系統疾病。但是 HTLV-3 和 HTLV-4,我們在 2005 年的《美國國家科學院院刊》上描述了它們,對於科學界來說是新的。鑑於 HTLV-3 與其猿猴對應物 STLV-3 之間的高度基因相似性,似乎這種病毒是透過狩獵感染 STLV-3 的猴子而感染的。HTLV-4 的起源仍然不明朗,但也許當我們繼續探索猴子身上的這些病毒時,我們會找到它的靈長類祖先。我們尚不知道 SFV 或新的 HTLV 是否會導致人類疾病。病毒不一定會使宿主生病,即使會使人生病甚至人與人之間傳播的病毒也並非總是會引起大流行;它們通常會自行消退。但是,SFV 和 HTLV 與艾滋病毒屬於同一家族這一事實,而艾滋病毒確實引發了全球性流行病,這意味著流行病學家必須密切關注它們。
我和我的同事們概述了動物病原體轉變為專門感染人類的病原體的五個階段。在第 1 階段,該病原體僅存在於動物體內。在第 2 階段,它只能從動物傳播給人類。第 3 階段的細菌主要從動物傳播給人類,但它也可能在人類之間傳播一段時間,然後消失。一旦病原體達到第 4 階段,它就可以在人類之間持續更長時間的爆發。當它達到第 5 階段時,它已成為人類的專屬病原體,不再利用動物宿主。第 4 階段或第 5 階段的病原體有可能造成大規模的人類死亡。
預測下一次大流行 如果我們 30 年前一直在關注獵人,我們可能已經能夠及早發現艾滋病毒,趕在它達到大流行狀態之前。但是那個時刻已經過去了。現在的問題是,我們如何預防下一個大型殺手?一旦我和我的同事們確定我們可以有效地研究偏遠人群,我們就知道我們可以更廣泛地擴充套件我們的工作,以傾聽病毒的“喋喋不休”——動物病毒向人類傳播的模式。我們意識到,透過全球監測,我們或許能夠在一種新興傳染病沸騰之前發出警報。
幸運的是,透過與 Google.org 和 Skoll 基金會的合作,我們得以啟動全球病毒預測倡議 (GVFI),這是一個由世界各地的流行病學家、公共衛生工作者和保護生物學家合作的專案,旨在識別傳染性病原體的起源地,並監測這些生物體從動物身上冒出來進入人類,並從那裡向外傳播。GVFI 沒有狹隘地關注病毒或特定的時髦疾病,而是努力記錄從動物傳播到人類的各種病毒、細菌和寄生蟲。
儘管 GVFI 仍然是一項初步的努力,但現在大約有 100 名科學家在喀麥隆、中國、剛果民主共和國、寮國、馬達加斯加和馬來西亞——所有新興傳染病的熱點地區——跟蹤哨點人群或動物。許多哨點是獵人,但我們也在篩查其他高風險人群,他們有從野生動物感染疾病的高風險,例如在亞洲“溼貨市場”工作的人,這些市場出售活體動物作為食物。
然而,在獵人身上發現一種新的微生物只是跟蹤一種新興病原體的第一步。我們必須然後確定它是否會引起疾病,是否會在人與人之間傳播,以及是否已滲透到城市中心,城市中心的人口高密度可能會助長其傳播。在遠離原始來源的城市中心出現將是一個特別令人擔憂的大流行潛在跡象。
在 HTLV-3 和 HTLV-4 的案例中,我們開始研究新興傳染病熱點地區附近城市的高危人群,定期對他們進行這些病毒的檢測。患有鐮狀細胞疾病並因其病情接受常規輸血的個人是可能早期感染的此類人群之一。如果我們在這些人群中發現感染者,我們將努力啟動全球血液供應監測,以保護血液接受者。為此,我們正在與我們的長期合作者比爾·斯威策以及我們在美國疾病控制與預防中心的同事合作,開發新的診斷測試,以檢查血液供應中是否存在病毒。另一個緊迫的優先事項是確定病原體的傳播方式,這將為阻止其傳播的策略提供資訊。例如,如果病原體是性傳播的,公共衛生官員可以發起宣傳活動,敦促使用避孕套,以及其他預防措施。
政府還可以採取措施,從一開始就阻止新病毒進入血庫。事實上,在我們發現接觸靈長類動物與這些新病毒之間的關係之後,加拿大政府修改了其獻血政策,以排除曾接觸過非人類靈長類動物的獻血者。
除了我們的預測工作外,新的大流行預防科學還包括 HealthMap 和 ProMED 等專案,這些專案彙編了世界各地疫情的每日報告,以及 Google.org 試點的尖端網路預警系統,這些系統利用搜索引擎資料中的模式成功預測流感。同樣,地方政府和世界衛生組織的國家和國際監測和應對系統將在阻止下一次瘟疫方面發揮重要作用。
就我們而言,我們最終希望將我們的監測網路擴充套件到世界各地的更多國家,包括巴西和印度尼西亞等國家,這些國家擁有巨大的動物物種多樣性,可能將病原體傳播給人類。GVFI 的全面發展將是昂貴的:建立我們的網路,以便我們有足夠的工作人員和實驗室設施,每六個月對哨點人群進行一次測試,並對這些人接觸的動物進行測試,將花費約 3000 萬美元,而維持其執行每年將花費另外 1000 萬美元。但是,如果它在未來 50 年內成功避免哪怕一次大流行,它也將綽綽有餘地收回成本。即使只是減輕這種事件的影響,也將證明成本是合理的。
人類努力預測各種非常複雜的自然威脅。我們很少質疑試圖預測颶風、海嘯、地震和火山背後的邏輯。然而,我們真的沒有理由相信預測大流行病本質上比預測海嘯更難。鑑於一旦大流行病已經確立,阻止它們需要鉅額資金,因此將一部分公共衛生資金用於從一開始就阻止它們是完全合理的。“預防勝於治療”的原則從未如此貼切。
編者注:這篇文章最初以“預防下一次大流行”為標題發表