2014 年 12 月，病毒學家 Hon Ip 收到了來自華盛頓州一位生物學家寄來的一批貨物。那是一個裝有九隻死鳥的包裹。

Ip 在美國地質調查局位於威斯康星州麥迪遜市的國家野生動物健康中心的職責是查明鳥類的死因。他擔心可能是禽流感。當年早些時候，韓國爆發了禽流感疫情，12 月，在加拿大發現了新型禽流感病毒，距離 Ip 現在擁有的這些鳥類被發現的地方僅 70 公里。他擔心這些水禽也可能受到了感染。

死因確實是禽流感。全基因組測序1 顯示存在一種高致病性流感病毒株。這種病毒偶爾會在美國出現，但這種毒株與之前檢測到的所有毒株都不同：它來自亞洲。

十多年來，Ip 一直在監測野生鳥類中亞洲禽流感的跡象，但從未發現該病毒。現在，在該病毒在中國和韓國出現不到一年後，它已經跨越白令海峽進入美國。“這是我們自 2005 年以來一直關注的情況，”Ip 說。

在接下來的六個月裡，該病毒以多種方式進化，從野生鳥類傳播到火雞和雞，並對美國家禽業造成了前所未有的破壞。美國有超過 5000 萬隻雞和火雞被病毒殺死，或因阻止病毒傳播的努力而被撲殺，這使其成為美國規模最大、代價最高的禽流感爆發。

現代農場特別容易受到流感造成的破壞。一個大型農場可能為了高效生產蛋白質而飼養數萬只雞或數千頭豬，這為流感等病毒的變異和傳播創造了機會。

但還有更大的擔憂：這些不斷變化的病毒將引發下一次人類大流行。去年是導致全球多達 5000 萬人喪生的大流行病 100 週年。“我們擔心，”Ip 說，“另一次西班牙流感。”為了防止這種情況發生，研究人員需要加強監測工作，遏制流感在動物中的傳播。

禽流感

流感分為四種類型。最常見的甲型流感可以感染人類和動物。病毒學家根據病毒表面的兩種蛋白質，血凝素 (H) 和神經氨酸酶 (N)，將這些病毒分為亞型。目前已知的血凝素型別有 18 種，神經氨酸酶型別有 11 種。Ip 檢查的死鳥感染了 H5N8 病毒。

但是病毒不會一直待在它們被分配的類別中。“流感病毒具有無限的變異能力，”Ip 說。“它們的變異速度是所有已知病毒中最快的。”它們還會透過一種稱為重配的過程發生變化。甲型流感病毒有八個 RNA 片段，如果多個病毒感染單個細胞，病毒可以交換其中一些 RNA 片段。Ip 說，這可能會產生一種全新的病毒，人類或動物對其沒有免疫力，正是這種不斷的洗牌使得流感如此難以治療，也如此危險。

對禽流感的擔憂始於 20 世紀 90 年代末，當時一種高致病性 H5N1 毒株開始感染香港人。在此之前，禽流感只會導致人類患上輕微疾病。但 H5N1 不同。香港最初的 18 個病例導致 6 人死亡。當時沒有發生大流行——沒有出現更多的人類病例。但在 2004 年，世界衛生組織 (WHO) 警告說，下一次大流行可能導致全球多達 700 萬人死亡。

衛生官員擔心，像 H5N1 這樣的致命亞洲病毒可能會蔓延到北美，因此 Ip 和其他人開始監測野生鳥類中是否存在此類病毒的跡象。近十年裡，每次搜尋都沒有結果。

然後，在 2014 年，那九隻死鳥被送到 Ip 的實驗室。H5N8 病毒跨越白令海峽進入北美的時刻，標誌著一個新現實的開始。“這不僅是禽流感病毒的交換，也是致命形式——高致病性病毒的交換，”美國農業部 (USDA) 東南部家禽研究實驗室實驗室主任 David Swayne 在佐治亞州雅典市說。

美國疾病控制與預防中心 (CDC) 位於佐治亞州亞特蘭大的流感專家 James Kile 說，另一個擔憂是，亞洲來源的禽流感病毒通常比其他禽流感毒株在人類中具有更高的發病率和死亡率。

H5N8 毒株尚未引起人類疾病，但其他禽流感病毒毒株已經引起了人類疾病。2013 年，中國出現了一種新的禽流感毒株：H7N9。與導致美國疫情的病毒不同，H7N9 通常不會殺死家禽，至少最初不會。事實上，它引起的疾病非常輕微，以至於直到開始感染人類才被發現。

為了對抗病毒的傳播，中國當局開始關閉已發生人類感染的省份的活禽市場。但這些遏制流感傳播的措施可能並不總是能達到預期的效果2。關閉並非一次性關閉所有市場，而是在不同省份的不同時間進行。例如，在江蘇，該政策於 2013 年 12 月生效，而鄰近的安徽省直到 2014 年 2 月才採取行動。這意味著，儘管該措施最初似乎奏效，但受感染地區的家禽養殖戶能夠將其家禽送到尚未受到影響的鄰近省份的市場，從而傳播了病毒。

美國疾控中心目前將 H7N9 列為具有最高潛在大流行風險的流感病毒。自 2013 年以來，該病毒已導致超過 1500 人患病，至少 615 人死亡。但威脅似乎已經減弱，至少目前是這樣。在 2016-17 年冬季，H7N9 進化成高致病性毒株。中國政府的回應是強制要求家禽生產商用針對 H5 和 H7 毒株的疫苗為家禽接種疫苗。該策略奏效了。到 2018 年 6 月，疫苗接種3 與家禽中 H7 檢測率下降 92% 和人類病例減少 98% 有關。

病毒的溫床

一些研究人員更擔心豬而不是家禽。北卡羅來納州達勒姆市杜克大學的流行病學家 Gregory Gray 認為，豬是流感病毒的理想混合器皿，因為這些動物不僅容易感染豬流感，還容易感染禽流感和人流感。即便如此，豬流感病毒通常仍未被發現和報告。“甲型流感病毒在很大程度上被容忍，因為它們不會造成大問題，至少在豬身上不會造成大問題，”Gray 說。

總部位於巴黎的政府間機構世界動物衛生組織制定了動物疾病報告標準，要求必須申報某些禽流感毒株。但豬肉生產商無需向當局報告豬流感。

2009 年 4 月，美國官員在人類中發現了一種新的流感毒株，稱為 H1N1。該病毒被稱為豬流感，似乎是豬體內傳播的三種病毒重配的產物。該病毒迅速在世界各地傳播，兩個月後，世衛組織宣佈疫情已達到大流行狀態。在這場大流行之後，美國農業部與工業界和疾控中心合作啟動了一項計劃，對豬流感進行自願監測。目標是掌握豬體內傳播的病毒的動態。

儘管如此，“我們對傳播的病毒型別的瞭解仍然非常膚淺，”Gray 說。這不僅適用於美國，也適用於世界最大的豬肉生產國中國。

“中國正在經歷從小中型農場向大型工業化農場的巨大轉型，但我們仍然看到生物安全措施相當薄弱，”Gray 說。當他和他的同事參觀中國的農場時，他們注意到個人防護裝備只是偶爾使用，阻止齧齒動物進入的屏障很少見，豬有時與鴨子、鵝或雞一起飼養。“這是一個病毒混合的溫床，”Gray 說。

2015 年，Gray 和他的同事啟動了一項為期五年的研究，以檢查豬流感在中國大型養豬場中的傳播情況。該研究第一年的結果4 表明，豬流感在豬中相當普遍，農場工人也受到了感染。該團隊在豬、工人和豬舍表面發現了類似的 H1N1 病毒。

Gray 和其他研究人員希望技術的進步能夠讓他們更好地掌握動物流感的動態，並遏制病毒的傳播。

阻止傳播

中國一直在為家禽接種禽流感疫苗，但這種做法在美國並不常見。在 2014-15 年的疫情爆發期間，根本沒有鳥類接種疫苗。美國農業部動植物衛生檢驗局發言人 Joelle Hayden 表示，疫苗接種僅作為根除高致病性禽流感毒株的努力的一部分使用，而不是取代根除。

但疫苗接種可能存在問題。任何未完全根除的病毒仍可能發生足夠的變異，導致針對它的疫苗失效。即使有有效的疫苗可用，也不能保證其使用。2018 年的一項研究5 發現，一些 H7N9 病毒已對鴨子具有致命性，但中國只有約 30% 的鴨子接種了疫苗。

堪薩斯州立大學曼哈頓分校的獸醫微生物學家 Jürgen Richt 說，生產商需要一些可以輕鬆大規模應用的東西，而不是單獨注射每隻鳥。Richt 和他的同事正在開發一種可噴灑的活疫苗，該疫苗可以預防禽流感和導致新城疫的病毒——新城疫是另一種影響家禽的嚴重感染。到目前為止，他們已經測試了旨在根除 H5、H7 和 H9 流感毒株的版本。Richt 還在開發一種通用的人類疫苗，該疫苗最終也可能用於動物。

Richt 和他的同事還創造了一種基因上對豬流感具有抵抗力的豬。這不僅可能保護豬，也可能保護人類。即使豬仍然可能被感染，但它對流感的抵抗力可能意味著它傳播得不那麼容易。但美國食品和藥物管理局 (FDA) 是否允許這種豬進入食品供應鏈尚不清楚。“這是目前最大的問題，”Richt 說。到目前為止，FDA 只批准了一種轉基因動物用於食品用途：一種經過改造以生長更快的鮭魚。

即使這些策略被廣泛採用，Ip 也強調我們必須保持警惕。另一次流感大流行是不可避免的，沒有人確切知道它會是什麼樣子。

沒有人確切知道它會是什麼樣子。“我們總是根據我們經歷的上次疫情來磨練策略，”Ip 說。但上次疫情期間使用的策略下次可能不起作用。“永遠不要教條，”他說。“流感病毒一直在變化。”

  1. Ip, H. S. 等人。Emerg. Infect. Dis. 21, 886–890 (2015)。
  2. Li, Y. 等人。PLoS ONE 13, e0208884 (2018)。
  3. Wu, J. 等人。Emerg. Infect. Dis. 25, 116–118 (2019)。
  4. Anderson, B. D. 等人。Emerg. Microbes Infect. 7, 87 (2018)。
  5. Shi, J. 等人。Cell Host Microbe 24, 558–568 (2018)

Cassandra Willyard 是一位位於威斯康星州麥迪遜市的科學記者。