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世界上真的有“零号病人”吗?如果有,我们一定要尽快把他找出来吗?

时间:2020-04-02 10:24:50 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

这篇文章发表在2020年第13期《三联生活周刊》上,原标题是“零病人”。未经许可,严禁转载,违者必究。

新流行的肺炎使许多人意识到“零病人”的概念。世界上真的有“零病人”吗?如果是的话,我们必须尽快找到他吗?

主要作者/袁岳

在1935年流感大流行期间,驻扎在惠灵顿军营的威尔士卫队士兵集体漱口以预防流感

被误解的“零号病人”

1981年6月5日,美国医生首次向世界报告了一种奇怪的疾病。病人的免疫系统几乎被完全摧毁,导致大量通常容易被抑制的病原体爆发。

第一批患者几乎都是生活在加州的同性恋者,这非常符合性传播疾病的特点,所以疾控中心立即接手此案,并根据性传播疾病的模式展开调查。

为了应对任何新的传染病,必须做的第一件事是尽快识别病原体。这两个病毒实验室花了两年多时间独立完成这项工作。后世称这种病毒为“人类免疫缺陷病毒”。相比之下,新冠状病毒(COVID-19)的发现只花了大约两个星期,这表明人类生物技术的发展水平有多快。

几乎与此同时,追踪感染途径的努力也取得了成果。性传播疾病与呼吸道传染病非常不同。只要病人不说谎,前者的传播链就很容易建立。结果,研究人员很快绘制了一张包括40多名同性恋患者的性关系图,其中一人名叫盖尔坦·杜加(Ga?tan Dugas的空团队)处于非常中心的位置。这个人不是加利福尼亚人,而是一个经常经过加利福尼亚的法裔加拿大人,所以研究人员用字母O标记了他的名字,这意味着这个人来自“加利福尼亚之外”。我没想到这个表格会被记者看到。他把字母0错当成了数字0。他认为这个数字可能意味着这个人处于感染链的起点,所以他给他起了个绰号“零号病人”。

这个绰号非常生动,完全符合公众对传染病的简单想象。它很快就传遍了全世界,顺便把杜加变成了一个被定罪的罪人。1984年杜加因病去世时,公众向他的家人和朋友倾诉了他们的不满,给他们带来了无尽的麻烦。

“零号病人”盖尔坦·杜加

比杜加更糟糕的是整个同性恋社区。报道这一事件的媒体需要一个引人注目的名字,并创造了一个新的疾病名称,叫做“同性恋相关免疫缺陷病”。顾名思义,同性恋者是这种疾病的罪魁祸首,因此对同性恋者的歧视正在迅速增加,暴力事件时有发生。幸运的是,美国疾控中心很快发现异性性行为和不洁输血也可能传播艾滋病病毒,并正式将这种疾病命名为“获得性免疫缺陷综合征”(艾滋病,中文翻译为“艾滋病”),这种疾病侥幸逃过了同性恋群体。

然而,“零号病人”的名字仍然存在,并已成为传染病的标准。从那以后,每次遇到新的传染病,媒体都会要求防疫部门追查并宣布谁是“零号病人”。似乎只有这样才能给公众一个交代。

出人意料的是,世界上第一个“零号病人”在他去世32年后得到了康复。2016年10月27日,《自然》杂志发表了一篇轰动一时的论文。作者通过对当年保留的一批血样进行基因分析,发现杜加不是艾滋病毒的来源,而是病毒的受害者。在他被感染之前,艾滋病毒在美国已经流行了很长一段时间。

研究结果还表明,艾滋病不是从1980年加州开始爆发的,而是早在20世纪70年代初从加勒比地区传入美国的。感染方式也可能不是通过不洁性交,而是通过受污染的血液制品,因为20世纪70年代美国医院使用的大多数血液制品来自海地。

这个例子充分说明了“零号病人”是一个被误解的概念。传染病不必从特定的人开始。病原体可以通过多种途径传播给人类。不仅如此,即使只有一个来源,也很难找到。这可能需要几十年的时间,而且可能不会成功。如果研究机构在缺乏足够证据的情况下轻易公布所谓的“病人零点”,或者相关媒体无限制地对“病人零点”进行胡乱猜测,不仅会造成不公正和虚假的案例,还会误导公共卫生部门,阻碍新传染病的预防和控制。

1983年6月,人们在曼哈顿街头举行了“同性恋骄傲游行”。游行者举着横幅,呼吁对艾滋病研究给予更多关注。

重要的“索引案例”

虽然“病人零”的概念有很大的问题,但追踪传染病源头的工作仍然需要做,因此必须引入一个新的概念来取代它。术语“指数病例”在流行病学研究领域经常被用来代表在特定群体中发现的第一个感染者。此人不一定是这种传染病的第一个感染者,但在正常情况下,此人将被视为这一特定群体的核心传染源,这对于传染病的预防和控制具有重要意义。

历史上最著名的“指数案例”是玛丽·梅伦。她于1869年9月23日出生在爱尔兰。她移民到美国,在一个富裕的家庭里当厨师。人们很快发现,她工作的家庭中的任何成员都会很快染上伤寒。尽管她一直身体健康,但她已经被美国政府强行隔离了两次,总共26年。她也被媒体称为“伤寒玛丽”,一生都不开心。

后来的研究表明,她是一个极其罕见的健康携带者。尽管她体内携带大量伤寒杆菌,但她并没有患这种疾病。这就是为什么她拒绝与疾病控制部门合作,并通过多次改名来逃脱隔离。正因为如此,没有人知道她一生中感染了多少人,死了多少人。这一事件充分表明传染病的传播者很可能是无辜的。他们不是故意这样做的。我们不能轻率地对他们进行道德审判。这样做可能会导致逆反心理,结果会更糟。

像“伤寒玛丽”这样的人还有一个更常见的名字叫做“超级传播者”。尽管杜加不是“零号病人”,但他是一个标准的“超级传播者”。那一年还有一个非常有名的非典“超级传播者”。他是来自广东省的刘建伦博士。刘博士去香港参加婚礼。他在九龙北京酒店的911房间住了一晚。结果,和他一起住在9楼的其他16名房客被感染。这些人离开香港后,他们去了世界各地,病毒随之在世界各地传播。

据事后统计,世界上8000多名非典感染者中,约有一半可追溯到刘建伦,其中约有550人不幸死亡,包括他本人,占死亡总数的70%,表明病毒确实相当严重。

2009年4月28日,美国爱荷华州一家养猪场的老板因为甲型H1N1流感爆发而陷入困境,猪肉价格大幅下跌。

如果把4000多名感染者视为一个独立的群体,那么刘建伦就是这个群体的“典型案例”。正是通过对刘建伦的追踪,研究人员首先确定了非典的病原体是冠状病毒,并发现了病毒的传播规律,为各种防疫政策的迅速出台奠定了基础。那一年对杜加的研究也有类似的效果。这些案例充分说明了“索引案例”的重要性。

然而,刘建伦博士并不是第一个感染非典的病例。他身上极其严重的非典病毒很可能来自他见过的一个病人。然而,由于当时的混乱局面,哪一个已经站不住脚了。

为了预防和控制非典,找到第一个被感染的病人是非常重要的,因为这是一种人畜共患病,而且这种病毒很可能隐藏在一些动物体内,很难被发现。然而,由于一些机会,该病毒要么经历基因突变,要么与另一种病毒进行基因重组,导致其感染人类的能力,从而跳过物种分界线,进入人类世界。

从那以后,病毒仍然有两种可能性:第一,虽然它已经感染了人,但它仍然没有能力在人与人之间传播。结果,被感染的人死亡或康复,病毒株从地球上消失,甚至没有人知道它以前来过这里;第二,这种病毒已经获得了人与人之间传播的能力,并开始从第一个感染者开始传播,这是一种新的流行病的开始。在流行病学领域,第一个具有人与人之间传播能力的感染者被称为“主要病例”,这是一个更为关键的概念。只有找出“主要病例”,才能准确描述传染病的整个传播链。

2003年,非典病人在成都的一家医院接受治疗

关键“主要案例”

一种全新传染病的“主要病例”通常很难确定。例如,“非典”的“主要病例”尚未发现。这是因为防疫人员经验不足,疫情初期混乱。第一个被感染的人不是已经死亡就是已经康复,而且来源无法追踪。幸运的是,研究人员通过基因分析发现了病毒在动物体内的藏身之处,并迅速关闭了果子狸市场,消除了传染源。此外,非典病毒本身的一些特征决定了它不适合在人群中传播,所以我们设法控制了疫情。

2009年爆发的猪流感有点不同。由于防疫人员在应对流感方面更有经验,他们很快就通过推回传播链找到了一个名叫埃德加·赫尔南德兹的5岁墨西哥男孩。病毒开始从他身上传播。男孩生病的原因也被找到了,因为他联系了邻居家的一头猪。随后的研究表明,猪同时感染了人流感病毒和禽流感病毒。前者毒性很大,但传染性很强,而后者恰恰相反。这两种病毒在猪体内进行了基因重组,产生了一种毒性和传染性都很强的新型H1N1流感病毒。这就是为什么大流感被称为猪流感。

猪几乎是自然界中唯一能感染人类流感病毒和禽流感病毒的哺乳动物。因此,猪是流感病毒最重要的孵化器。这一结论是通过追踪“主要病例”得出的。这一发现促使世界各国重视养猪业的防疫工作,大大减少了感染不同病毒的机会。否则,像这样的大流行将会发生很多次。

尽管这种新的冠状病毒有点类似于当年的非典,但两者之间仍有很大的差异。防疫人员缺乏经验,未能在病毒传播的早期阶段密切跟踪病毒的传播链,迄今未发现“原发病例”。然而,科学家不会轻易放弃,因为他们掌握了一种全新的检测方法,即遗传谱系分析。只要病毒在传播过程中经历了遗传变异,科学家就能够根据这些变异的频率和分布找到病毒的传播途径,从而找到其来源。

熟悉分子生物学的读者一定知道,基因谱系分析技术是一种非常强大的工具,它不仅能帮助我们找到我们的祖先,还能帮助警察抓住深藏不露的罪犯。它甚至可以帮助人类学家揭开人类起源的神秘。自然,它可以用来追踪病毒的传播链。

上述关于追踪艾滋病毒来源的文件是这方面的一个很好的例子。出于其他一些原因,加州医院仍然保存着当年同性恋者的血样。尽管核酸分子会因年龄而降解很多,但研究人员最终使用一种新的高通量基因测序技术检测出血液中含有的艾滋病毒基因组序列。你知道,这项技术已经被用来对尼安德特人遗骸的基因组进行测序。这种古老的样本可能是成功的,更不用说仅仅保存了几十年的血样了。

这项技术不仅帮助杜加恢复了他的声誉,还帮助科学家找到了艾滋病的“主要病例”。目前,大多数主流科学家认为,艾滋病毒是在20世纪初由一只生活在非洲的黑猩猩首次传播给一个当地人的。自那以后,这种传播帮助埃博拉病毒从黑猩猩向人类飞跃。

所有这些事实不断提醒人类,我们不能再像过去那样杀死野生动物,尤其是像黑猩猩和蝙蝠这样的哺乳动物。他们的遗传距离非常接近人类。原本寄生在它们体内的病原体很容易越过物种边界并传播给我们。

1932年,伦敦街头的行人戴着口罩以防流感感染。

寻找新皇冠病毒的来源

谈了半天,新冠状病毒的“主要病例”能找到吗?借助基因谱系分析的新武器,答案应该是肯定的。此外,由于新的冠状病毒是一种核糖核酸病毒,基因突变的频率相对较高,谱系分析的分辨率也会相应提高,准确率远高于脱氧核糖核酸病毒。

要做好基因谱系分析,首先需要获得大量高质量的数据。中国科学家对新的疫情迅速做出反应,并迅速检测出几个早期病毒样本的基因序列,为后来的一系列防疫行动奠定了坚实的基础。

从那以后,世界各地的遗传学家分别测量了大量国内样本的基因序列,从而为科学家提供了找到病毒来源的可能性。然而,为了有效,这些数据必须被整合用于分析。幸运的是,早年研究流感的科学家建立了一个名为“共享所有流感数据全球倡议”的公共平台,鼓励各国科学家将新检测到的流感病毒基因组序列上传到该平台,供研究人员免费下载。

新冠状病毒爆发后,网站很快开辟了一个新的冠状病毒领域,来自世界各地的新冠状病毒基因序列不断上传到网站,帮助学者更好地研究新病毒。例如,2020年3月17日出版的《自然医学》杂志发表了一篇由来自世界各地五个不同研究机构的科学家联合撰写的论文。通过分析这种病毒的基因序列,我们得出结论,这种新的冠状病毒不可能是从实验室合成的,而是从天然动物宿主中合成的。

本文首先分析了新的冠状病毒骨架蛋白(BRENKEY)的结构,发现它更像蝙蝠和穿山甲中的冠状病毒。具有这种躯干结构的冠状病毒毒性相对较弱,如果别有用心的人试图毁灭人类,他不会选择这种躯干结构。接下来,科学家分析了病毒表面穗蛋白的结构特征,发现该蛋白可以与人类细胞表面受体(ACE2)结合,这纯粹是自然进化的结果,不是人为设计的。

历史上最著名的“索引案例”是玛丽·马伦(图中左)

本文还提出了两种可能的自然进化模式:第一种是病毒在入侵人体之前在动物宿主体内完全完成进化。非典和中东呼吸综合征都采用这种模式。第二,病毒首先以某种低效的方式进入人体,然后逐渐演变成目前人类细胞中的高效形式。尽管根据现有数据无法知道新的冠状病毒采用了哪种模式,但病毒入侵人体的事件只发生过一次。不同的是,前者的入侵发生在更晚的时间,可能是在2019年11月的某一天。后者发生得更早,但目前还无法准确计算是哪一天。

尽管最终的结果是相同的,但两种模式之间有很大的区别,即如果病毒使用第一种模式,这意味着动物宿主仍然携带病毒。如果这种动物宿主没有被完全消灭,它很可能在未来再次爆发。相反,如果病毒采用第二种模式,就不会有问题。只要病毒从人类身上消失,我们就不必担心它的回归。

应该指出的是,GISAID网站是为专业研究人员设计的。它只包含基因序列的原始数据,这是普通人无法理解的。幸运的是,一群热心的志愿者启动了一个名为“下一个菌株”的开源项目,对GISAID收集的基因数据进行初步分析,并将结果转换成各种图形和动态图形,具有很强的可视性。任何人都可以随时看到病毒谱系研究的最新进展,包括可能的来源、分布状况、是否发生了基因突变以及最可能的传播链等。以方便每个人随时掌握自己国家的病毒趋势。

2009年11月25日,一名女孩在英国科克茅斯的一所教堂里接受了流感疫苗接种。

该网站偶尔会发布一份总结当前结果的定期报告。最新的报告于3月13日发表。该报告分析了来自五大洲30个国家和地区的410个新冠状病毒基因组数据,并得出结论,目前已知的所有病毒都来自一个共同的祖先,该祖先于2019年11月至12月初首次感染人类,然后形成了持续的人与人之间的传播。

后来,病毒进化成许多分支并开始传播。欧洲、美国、日本、韩国等主要国家发生过不止一次进口事件,表明病毒已经多次独立进入这些国家,并迅速开始在当地传播。

另一个非常重要的信息是,尽管病毒目前已经产生了100多个基因突变,但没有一个是显性的,这表明这些突变属于零突变,对病毒的传播几乎没有贡献。想象中的“超级病毒”还没有出现。

结论

简而言之,所谓的“零病人”是一个毫无意义的伪概念,“索引病例”和“主要病例”更为重要。然而,这些概念只有在疾病爆发的早期才有意义。既然病毒已经扩散,寻找源头就没什么意义了。我们应该把注意力集中在流行病的预防和控制上,并且在成功之后追踪源头还不晚。

更重要的是,追踪传染病源头的行为很容易被公众误读,认为所有人类传染病都是由某些坏人的不良行为造成的,而我们只是受害者。事实上,如果我们深入研究,几乎所有的传染病都与人类社会的贫困、贪婪和不公正有关。

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