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H5N1病毒研究重启科学家为何制造致命病

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来源: 作者: 2019-05-16 18:48:49

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经历了为期一年的停滞之后,世界各国顶尖的病毒学家们决心重新打开他们手中的“潘多拉魔盒”。

他们的决定事关一种能致使全球一半人口死亡的病毒。2012年初,在荷兰科学家罗恩·富希耶的实验室中,高致病性禽流感H5N1病毒历经十个世代的变异,具有了通过空气在人类之间传染的能力。类似的病毒也在美国威斯康星大学麦迪逊分校河冈义裕教授的实验室中被创建。而人类感染H5N1病毒致死率约在60%左右,高于SARS。

见证过1997年第一例人类感染H5N1病毒的病毒学家管轶,如此形容他多年来的忧心:“如果哪天病毒突然杀向人群,能够在人与人之间沾染,那就是世界末日的到来。”

今年1月23日,包括富希耶、河冈义裕和管轶在内的40名世界各国科学家,联名在国际权威期刊《自然》与《科学》上刊登公开信。停顿了一年的关于H5N1病毒对哺乳动物类感染的研究,行将在他们的呼吁中重启。

最骇人的病毒界Lady Gaga

《自然》杂志曾描写说,流感病毒是病毒界的Lady Gaga,每年总以出乎意料的方式拗出一个新造型;但它们远比一般的传染病更危险。而H5N1病毒,就是那些能令人类感染的禽流感病毒中,病死率最高的一种。

1997年,香港爆发禽流感,还在美国攻读博士后的管轶专门回香港做调查,由此成为世界上最早研究高致病性H5N1病毒的学者之一,并且这1研究就是16年。如今,作为香港大学微生物学系教授和新发沾染性疾病国家重点实验室的主任,这个脸色黝黑的中年人已在实验室中鉴定出了20多种H5N1病毒的变异类型,排出250多个该病毒的基因序列。“可以讲,我是全世界对这种病毒研究最多的人。”他颇为自信地说。

但即便对这位在国际上享有盛誉的“禽流感猎人”而言,荷兰科学家富希耶进行的实验,依然非常特别。管轶在接受采访时一再强调,“不能把这类研究与普通的H5N1实验混为一谈”,“起码在我的实验室里,我不会鼓励人去做”。

年近五旬的富希耶教授貌不惊人,被同在荷兰伊拉斯莫斯大学的中国学者形容为“俺们学校的糟老头”,但他进行的实验,被美国国家生物安全科学顾问委员会(NSABB)形容为“当前世界无法承受的难以想象的灾害”。

自从1997年第一次在人类身上发现H5N1病毒以来,唯一600多人感染过这一病毒(但其中半数以上因之死亡)。这种病毒之所以从未大面积传播,是因为它很难附着在人类鼻腔或咽喉的细胞上,因此没法在人类之间传染。

而富希耶教授想弄明白,每年都要“换个新造型”的H5N1病毒,距离演化到能在人类之间传播还有多远。

后来的实验证明,也就是寥寥可数的几项基因突变的距离。

在伊拉斯莫斯大学,富希耶的研究小组修改了普通病毒的基因,使它们易于附着在哺乳动物口鼻的细胞上,然后让实验室中的雪貂暴露在这类修改后的病毒中。开始时,研究者们还用已感染病毒的雪貂的鼻液去传染其他雪貂;但在10轮感染实验之后,不断变异、传播速度也不断加快的病毒,已能通过空气在雪貂中传播了。

病毒能在雪貂之间传播,也就意味着能在同为哺乳动物的人类之间传播。而富希耶教授实验中被感染的雪貂,最后尽数死亡。这种能通过空气传播的病株,与最原始的H5N1病毒相比,共有5处突变。事实上,这5种突变都已在大自然中出现过,只是,它们从未像在富希耶教授的实验室中那样,刚巧齐聚在同一株病毒上。

与荷兰的实验不同,河冈义裕教授实验中的雪貂并未全部死亡。美国的寿光大棚积水1周未抽完当地人寿光起码倒退
这一研究小组将H5N1病毒中的血凝素蛋白与H1N1病毒基因融会,得到了另一种能在空气中传播的病毒突变体。通过飞沫感染后的雪貂出现了肺部病变与体重骤减,但这个实验中,仅那些通过鼻液感染的雪貂丧生。这1病株相比原始病毒有4个突变。

不论如何,两名科学家对病毒作改造的实验都证实了一点:H5N1在人类之间肆虐,并非全然不可能。

河冈义裕与富希耶分别把论文投给了《自然》与《科学》杂志,随后一石激起千层浪。

政府官员们忧心科研成果会被恐怖分子用来研发生化武器;媒体则联想到了经典惊悚电影《生化危机》。这1成果似乎太过惊世骇俗,以致于科学家们不久之后自愿暂停了相关实验。用管轶的话说,“进行充分的讨论,取利弊两方面”。事实上,光在两篇论文应不应该在杂志上公开全文发表这一点上,学者们、提供资金的公共卫生官员与世界卫生组织等方面,就吵了近半年。

管轶还记得,听到师兄河冈义裕与老友富希耶把病毒改装到能在空气中传播的消息时,正是去年春节,他已回到了江西老家,等着过一个好年。

在又一个春节即将到来之际,管轶在40位流感专家呼吁重启对H5N1病毒感染研究的公然信上签下了自己的名字。

中间是全球流感研究者整整一年的挣扎、讨论与游说。

“我们所不能承受的,是在对抗微生物进程中丧失的时间”

“我能告诉你的是,直到最后时刻,科学家们还在对公开信中的用词争执不休,一些人依然要求对某些措辞进行修改,”快人快语的管轶告诉,“现在讲所有科学家观点一致,那是在撒谎。”

但科学家最少在一件事上达成了一致:继续推动这项令卫生官员如临大敌的研究。

在那封管轶与其他39名学者联名发表的公开信中,他们这样写道:

“由于当初自愿暂停实验的目的在一些国家已经实现,在其余国家也即将有结果,我们宣布终结在禽流感传播领域研究的暂停。……我们非常明白,与任何传染性病原体研究工作一样,这项研究并非没有风险。但是,由于自然界中仍存在H5N1型禽流感病毒在哺乳动物间传染的风险,这项工作带来的益处将超过其本身的风险”。

尽管学者们最后字斟句酌地表达出较为一致的支持研究立场,反对的声音从来没有消停过。美国匹兹堡大学医学中心生物安全中心的主任坦言:“其中的风险非同一般”。

出于这类担心,NSABB的官员一度建议《科学》杂志删除富希耶论文中的部分内容,而河冈义裕发表的论文中,缺少了一些关键步骤,以防有人依样画葫芦。还有学者担忧,对这项研究的公共论证尚不充分,重启决定没有尊重公众的知情同意权。一名美国国家卫生研究院的行政官员描述说,事情的发展“以一种颇为罕见的方式分化WTO欧盟就中国将外国技术转移国内措施提
了学术界”。

忧心忡忡的美国当局,看上去仍在踌躇,但荷兰教授富希耶不愿再等待了。

“如果美国在去年11月召开的国家卫生研究院会议上跟我们说一声‘再等等,等上3个月’,我们也许会等的。但我们什么答复也没得着。”他说,“也许还需要再等上一年,两年,三年……问题是,现在很多国家可以做这项研究,难道大家都要等着美国答应吗?凭什么呢?”

富希耶相信,哪怕这些与政策、伦理相关的争论越来越重要,它们也没有理由成为妨碍科学发展的理由。

在全程见证H5N1病毒10几年发展历程的管轶眼中,研究者们真正着急的事情,不是与反对者的针锋相对,而是与病毒斗争的争分夺秒:自1996年从华南开始,无论人们多努力去控制这种病毒的传播,随着候鸟在全球的迁徙与飞行,病毒的传播范围始终越来越广,且其本身还在不断进化——朝着更容易向人类传染的方向演化。

当人类的研究陷入停顿和争论的时候,病毒还一刻不停地在禽类身上进化着。

病毒学家管轶能想到的,还有更使人恐惧的某种可能性:如果连专家都不去做研究,那还有谁了解病毒正在怎样变化?届时万一病毒演变出了能在人群之间传播的特性,人们该怎样应对这种致死率过半的病毒?

正如富希耶对美国《时代》周刊所说的:“我们所不能承受的,是在对湖南省委书记谱写新时代乡村振兴湖南篇章
抗微生物过程中丧失的时间。而不断的变化与工作,是我们最好的防御手段。”

“它传播了十几年,从来没有离开过中国,你还不想做吗?”

虽然在公然信上签了名,管轶自己也不敢进行如此冒险的研究。他所在的港大新发沾染性疾病国家重点实验室,有着东南亚多个国家的禽流感病毒样本,是世界卫生组织在全球确定的8个参比实验室之一。

事实上,港大的这个生物实验室,也许是国内唯一一个符合科学家们在公开信中要求的,能够做H5N1病毒对哺乳动物传播实验的“强化型生物安全防护三级实验室”;数10年来,从未有任何病毒从这里泄漏出去。

科学家们力图将流感病毒限制在一个绝对安全、没法外流的环境中。根据规定,只有经过理论学习、考试、见习与实习的实验人员,才能在穿上好几层的防护服以后,与人结伴进入这个24小时录像的实验室。

他们会途经8道沉重的负压门,门框与墙、地板是一体的,每道门的内外有负100帕的压力差,确保没有任何物资能从室内逸出。任何垃圾,都有特定的编号,经过高压消毒之后运出,由专门的系统处理。研究人员也要在换过身上所有衣物、洗澡以后,才能离开实验室。

这样严密的保护措施与管理制度,是学者们相信继续H5N1传播研究的利益大于风险的基础。他们在公开信中承诺,只有经过主管部门同意,在各个国家最安全的场所,才能进行这项实验。

纵是如此,学者们也并不觉得高枕无忧。“之前暂停了一年,因为有人觉得,你把这种病毒变得容易传播,万一它跑出去传播到人群中怎么办?”

因此,就算有着符合严苛安全条件的实验室,管轶也不愿“为了一个诺贝尔奖或金牌”去尝试创造出更易传播的病毒。“起码在我的实验室,我不会鼓励人去做让它更容易传播的实验。如果再改变四点它就可以人传人,那我可能让它变两点——这样可以多一道保险。”

但他深知这项研究对于公共健康的好处,了解必须进行这类研究的理由。在为《自然》与《科学》撰稿时,他以英文对公众解释“大自然才是最恐怖的袭击者”;对国内媒体,他还有更多话要讲:“我们国家,受到H5N1影响的灾害是最重的,这个病毒最早发现就在广东佛山,它传播了10几年,从来没有离开过中国,你还不想做吗?”

这位曾被《时期》周刊评选为全球18名医疗英雄之一的江西人说,呼吁这些,是“一个普通科学家的良心问题”。

只是现在,连他也想不出,这场需要精心组织、合理安排与最严格管理的实验,能够在国内的哪个实验室内进行。

几周之后,千里以外的荷兰,富希耶教授将走进层层大门背后的强化型生物安全防护三级实验室,重新开始研究这类也许能令全球半数人丧生的病毒。

学者们接着要开始研究的,是肯定这种H5N1病毒的确切突变数量与类型,并且判断其他禽流感病毒经过这种突变以后是否会更容易感染人类。

作为1名病毒学者,管轶了解这种实验的重要性。他说,富希耶的实验“是一个科研的贡献”,就像河冈义裕在一次发布会中说到的,希望在H5N1病毒真正开始大流行之际,这个世界已经作好了比现在更好的准备。

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