本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
席捲中世紀歐洲的鼠疫細菌在一個多月前被宣佈滅絕。快速的谷歌搜尋顯示，文章標題諸如“中世紀鼠疫細菌菌株可能已滅絕”和“黑死病菌株已滅絕”。很少有作者提到他們報道的原始研究首先是一篇技術論文，而不是對中世紀鼠疫演變的全面調查。
具有諷刺意味的是，上週發表的一項研究表明，黑死病遠未滅絕。恰恰相反。每年仍然感染數千人的鼠疫細菌，其祖先可以追溯到十四世紀的瘟疫。有趣的是，這項新研究是由與八月份發表另一項瘟疫研究的同一批科學家進行的，那麼這裡發生了什麼？
在他們的第一篇論文中，由約翰內斯·克勞澤 (Johannes Krause) 和 亨德里克·波伊納 (Hendrik Poinar) 領導的研究人員宣佈，他們已成功從十幾名黑死病受害者的牙齒中提取並測序了中世紀鼠疫桿菌（導致瘟疫的細菌）的DNA。這些遺骸此前由倫敦考古博物館從倫敦的 東史密斯菲爾德 墓地挖掘出來。在1348年至1349年倫敦瘟疫流行的高峰期，數千具屍體被埋葬在東史密斯菲爾德。
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由於DNA會隨著時間推移而降解，研究人員使用現代鼠疫桿菌DNA作為誘餌，以提取片段化的中世紀序列（一種稱為“靶向富集”的技術）。團隊以這種方式發現了足夠的古代DNA，以重建一個質粒，這是一個屬於中世紀鼠疫桿菌的小DNA環。該論文充滿了研究人員應用的校準、控制和修正，以確保他們的DNA沒有被汙染或損壞。
那麼，中世紀鼠疫桿菌菌株已滅絕的結論從何而來？整篇論文中只有一個結果暗示了這種可能性：“[中世紀序列]揭示了兩種突變的存在，據我們所知，這兩種突變在任何古代或現代的鼠疫桿菌序列中都沒有發現。”雖然這兩種突變構成了一個有趣的觀察，但它們並沒有提供足夠的證據來證明媒體上關於黑死病消亡的一些宏大而籠統的說法是合理的。研究人員明確提到，對瘟疫進化史的調查不屬於本研究的範圍。
我在《新鹿特丹商業報》(NRC Handelsblad)（我為之寫作的荷蘭日報）上寫了一篇報道，講述了媒體報道與研究本身之間的脫節。該論文的主要研究員亨德里克·波伊納 (Hendrik Poinar) 隨後告訴我，他對這項研究受到的所有媒體關注感到“震驚”。團隊甚至沒有準備關於他們工作的新聞稿。他們從沒想過這會引起該領域以外任何人的興趣。波伊納 (Poinar) 後來在電子郵件中寫信給我說，“PNAS論文並不是人們認為的‘里程碑式研究’。”
當時，波伊納 (Poinar) 也小心地指出，他們的發現並沒有證明黑死病已經滅絕。“只有當我們擁有完整的[中世紀]基因組時，我們才能開始重建瘟疫的進化史”，這是他當時告訴我的。
我當時並不知道，這個中世紀基因組幾乎已準備好釋出。現在，一個半月後，基因組已經出來了。克勞澤 (Krause) 和波伊納 (Poinar) 使用他們之前使用的相同靶向富集技術，重建了中世紀鼠疫桿菌的整個DNA序列。他們發現了超過兩百萬箇中世紀DNA片段，並將它們拼接成一個完整的基因組。這是一項了不起的成就。這是科學家首次成功重建古代致病細菌的完整基因組。更令人興奮的是，這個基因組揭示了一個故事，該故事直接與之前在網站和報紙上流傳的文章相矛盾。中世紀的黑死病並未滅絕。它的後代今天仍然會引起疾病，並且在過去660多年中幾乎沒有改變。
黑死病在中世紀時期似乎更致命，但是當研究人員將中世紀和現代鼠疫桿菌的基因組並排比較時，他們幾乎沒有發現它們之間有任何差異*。如果中世紀的鼠疫桿菌真的比現代的同類更危險，那麼在細菌的DNA中就找不到其致命性增加的痕跡。甚至已知對導致死亡和疾病很重要的基因在過去650多年中也保持不變。
波伊納 (Poinar) 說：“長期以來，我們認為細菌是罪魁禍首，但現在我們懷疑疾病與人類之間的相互作用才是使中世紀瘟疫如此具有破壞性的原因。十四世紀的倫敦擁擠、寒冷和潮溼。大部分人口營養不良，許多人還患有其他疾病，例如流感。然後瘟疫突然隨著來自南歐的商船抵達。這是一場完美的風暴。”
波伊納 (Poinar) 和克勞澤 (Krause) 認為，瘟疫隨著時間的推移變得不那麼嚴重，是因為歐洲人民適應了。這部分是生物學上的適應，因為只有能夠對這種致命疾病產生一定抵抗力的人才能倖存下來。但也有文化上的適應。例如，從十六世紀開始，荷蘭的許多城市建造了“瘟疫隔離所”，瘟疫攜帶者在那裡被隔離並由專門的瘟疫醫生治療。糟糕的疫情仍然不時襲擊歐洲，例如1665年的倫敦大瘟疫，但再也沒有像1348年那樣致命。
另一個意想不到的發現是，所有現代瘟疫似乎都可以追溯到中世紀時期的瘟疫。這引發了關於人類歷史上另一次重大瘟疫的疑問，即六世紀席捲拜占庭帝國的查士丁尼瘟疫。這些瘟疫一直被認為是與摧毀中世紀歐洲的瘟疫相同的疾病。如果是這樣，這些查士丁尼鼠疫桿菌菌株就沒有留下任何後代存活至今。另一種可能性是，查士丁尼瘟疫根本就是另一種疾病。波伊納 (Poinar) 說：“是什麼導致了查士丁尼瘟疫確實已成為下一個價值百萬美元的問題”。
那麼，團隊在八月份發現的兩種獨特突變呢？事實證明它們是偽像。“突變”結果證明是一種DNA損傷形式，這在古代樣本中很典型。當研究人員使用覆蓋相同位置多次的下一代測序技術重新測序相同位置時，他們沒有發現“突變”的痕跡。黑死病被宣佈死亡為時過早。
*：波伊納 (Poinar) 指出，中世紀和現代鼠疫桿菌之間可能存在他們的方法遺漏的遺傳變異。雖然他們確實重建了整個鼠疫桿菌基因組，但無法確定其基因的確切順序。鼠疫桿菌以快速改組其基因而聞名，但尚不清楚這種基因順序如何影響其致命性和致病能力。此外，由於團隊使用現代序列作為誘餌來提取中世紀DNA，因此不可能找到古代菌株和現代菌株之間丟失或獲得的序列。
圖片
來自東史密斯菲爾德的瘟疫受害者：倫敦考古博物館
約翰·諾登 (John Norden) 繪製的倫敦地圖，由 邁克·考爾德 (Mike Calder) 提供
《羅馬鳥嘴醫生》（“羅馬鳥嘴醫生”），保羅·弗斯特 (Paul Fürst) (1656) 的雕刻作品
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參考文獻
Schuenemann VJ, Bos K, Dewitte S, Schmedes S, Jamieson J, Mittnik A, Forrest S, Coombes BK, Wood JW, Earn DJ, White W, Krause J, & Poinar HN (2011). Targeted enrichment of ancient pathogens yielding the pPCP1 plasmid of Yersinia pestis from victims of the Black Death. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108 (38) PMID: 21876176
Bos KI, Schuenemann VJ, Golding GB, Burbano HA, Waglechner N, Coombes BK, McPhee JB, Dewitte SN, Meyer M, Schmedes S, Wood J, Earn DJ, Herring DA, Bauer P, Poinar HN, & Krause J (2011). A draft genome of Yersinia pestis from victims of the Black Death. Nature PMID: 21993626