当嘉冈义博（Yoshihiro Kawaoka）于 1983 年 8 月抵达美国时，鸡群已经开始生病。几个月前的 4 月，禽流感病毒曾在宾夕法尼亚州东部的家禽养殖场出现，但兽医认为它属于“低致病性”——意味着它会使鸡生病，但不会导致大量死亡。然而，随着病毒席卷家禽养殖场，一种新的毒株出现了。鸡开始大量死亡，农民开始担心他们的生计。该州请求美国农业部介入，农业部在兰开斯特郊外的一个条形购物中心设立了一个临时指挥和控制中心。为了控制疫情，他们从宾夕法尼亚州到弗吉尼亚州扑杀了 1700 万只禽鸟。
嘉冈义博是一位来自日本的年轻研究员，他开始在孟菲斯的圣裘德儿童研究医院工作。他的老板，病毒学家罗伯特·韦伯斯特（Robert Webster）有一个理论，即人类流感病毒起源于禽类种群——它们在鸭子和鹅群中无害地传播，并且偶尔会有毒株进化出在人类上呼吸道中生存的能力。韦伯斯特断言，为了对抗人类流感，你首先必须了解禽流感。11 月，当韦伯斯特听说疫情变得严重时，他放下一切，赶往疫情中心。
嘉冈义博留在后面，在孟菲斯医院生物安全实验室的气闸后观察着危机的蔓延。他从现场取回送给他的样本，提取了病毒并进行了培养。然后，他感染了关在墙边笼子里的鸡，等待观察会发生什么。他的发现让他感到不安：每只鸡都死了——死亡率高达 100%。在尸检中，他发现这种病毒是一种无情的病原体，几乎攻击所有器官——类似于某些埃博拉病毒株对人类的影响。
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在危机过后的几个月里，嘉冈义博一直在思考，为什么 4 月份的病毒株如此温和，而到 11 月份进化成的毒株却如此致命。他决定对两者进行比较。他发现，差异在于病毒相对较小的变化。“这告诉我们，”嘉冈义博在 2010 年的一次采访中告诉我，“高致病性病毒是由单次突变产生的。它也告诉我们，高致病性流感病毒有很多来源。它们都存在于禽类中。”
这次经历让嘉冈义博意识到，科学家迫切需要弄清楚禽流感是如何给人类带来麻烦的——以便更好地及早发现或准备有效的疫苗和治疗方法。他尤其想知道，类似于 1983 年在家禽养殖场肆虐的那种致命禽流感是否会变成人类疾病。如果会，病毒必须获得什么样的基因代码序列？
近三十年后，嘉冈义博得到了答案。他提取了一种禽流感病毒——一种 H5N1 型病毒——它存在于禽类中，并将其与 2009 年的 H1N1 大流行病毒结合起来。然后，他在雪貂身上测试了他的混合病毒——雪貂是人类常用的研究替代品——发现它很容易通过空气中的飞沫传播。有了这个结果，H5N1 流感病毒可能成为人类病原体的概念不再是假设。如果他能在实验室里做到，大自然也能做到。
嘉冈义博将他的论文提交给了《自然》杂志，然后该杂志将其发送给同行进行评审，这是标准做法。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）鹿特丹伊拉斯姆斯医学中心的病毒学家罗恩·富歇（Ron Fouchier）也独立制造了一种可能在人类中传播的 H5N1 病毒，并在雪貂身上进行了测试；他将他的论文提交给了《科学》杂志。在某个时候，白宫得知了这些研究。到 2011 年 12 月，生物安全官员正在推动推迟发表并暂停研究。
生物安全专家担心的是，其中一种病毒可能会对人类造成 1983 年病毒对鸡造成的危害。如果是那样，这项研究可能会成为生物武器的蓝图。或者病毒本身可能会通过意外感染的工作人员从实验室泄漏。在论文提交后的几个月里，科学家们公开且经常激烈地争论新病毒是否具有潜在的致命性，以及应该对 H5N1 流感病毒的研究施加何种限制（如果有的话）。科学实践——它在信息的自由流动和科学家追随好奇心的倾向中蓬勃发展——与保护人们免受病原体侵害的需求发生了冲突，这种病原体可以说是一种潜在的大规模杀伤性武器——其破坏性和管理上的麻烦与核武器不相上下。
自然威胁
有记录的首次“禽瘟”在家禽养殖场发生是在 1878 年意大利北部的农村地区。当时认为它是一种特别致命的霍乱。到 1901 年，科学家们确定它是一种病毒。到 1955 年，他们意识到它是甲型流感，类似于感染人类的毒株，这后来让韦伯斯特和其他人想知道禽流感和人类疫情之间是否有什么关联。
韦伯斯特关于禽类是人类病毒前体库的预感现在已成为普遍的共识。野生鸟类在其胃肠道中携带此类病毒，而不会生病，并通过粪便传播病毒。如果野生鸟类感染了家禽养殖场中的鸡，病毒可能会通过与猪和其他动物的密切接触，获得与其他各种病毒相互作用的机会。这确实是在中国和东南亚的活禽市场和后院农场发生的事情。流感病毒以其变化能力而臭名昭著，这种能力是通过突变和“重配”（借用其他病毒的基因）相结合实现的。一个开放的农场就像一个病毒大会，不同的毒株像与会者交换名片一样交换遗传物质。
在过去的几十年里，流感专家们一直担心亚洲农场中流行的 H5N1 毒株。甲型流感病毒根据其表面蛋白血凝素和神经氨酸酶进行分类——物种名称中的“H”和“N”。（1983 年的病毒是 H5N2。）如果说病毒有性格的话，H5N1 病毒似乎躁动不安且难以预测。例如，人们认为这种病毒在野生鸟类中是良性的，但在 2005 年，在中国中部青海湖发现了数千只鸭子、鹅、鸥和鸬鹚的尸体，显然是被 H5N1 病毒杀死的。在过去的十年里，H5N1 病毒已经杀死了越南的果子狸和泰国动物园的老虎。
它也杀死了人。在 1997 年亚洲家禽疫情爆发期间，香港一名三岁男孩成为首例已知的人类死亡病例。到年底，死亡人数为六人。为了阻止疫情蔓延，中国和邻国的当局监督扑杀了数百万只禽鸟。尽管如此，该病毒还是在 2004 年卷土重来，在泰国、越南、中国和印度尼西亚肆虐。
总而言之，大约有 350 人死于 H5N1，大多数人是因接触禽鸟而感染的。绝对数字不高，但根据世界卫生组织的数据，该病毒的死亡率约为 60%。相比之下，1918 年的流感病毒导致 2000 万至 5000 万人死亡，死亡率约为 2%。自从嘉冈义博和富歇的论文于去年秋天公开以来，H5N1 的实际死亡率一直是激烈辩论的主题。一些科学家——尤其是西奈山医学院传染病学教授兼微生物学系主任彼得·帕勒斯（Peter Palese）——认为，H5N1 的轻症病例被低估或未在检测中显示出来，这人为地推高了死亡率。其他人则认为，H5N1 的死亡人数被低估了，这可能会使死亡率看起来比实际情况更低。嘉冈义博和富歇报告说，他们实验室制造的病毒在雪貂中的死亡率很低。无论这些特定病毒可能或可能不构成何种危险，H5N1 可能在人与人之间轻松传播这一事实都不是好消息。
2001 年 9 月，武器化的炭疽病菌以细白色粉末的形式通过美国邮件传播，造成 5 人死亡，并使一个已经因 9/11 世界贸易中心和五角大楼袭击事件而惊恐不安的国家更加恐惧。生物防御方面的支出激增。自 2001 年以来，美国政府已投入超过 600 亿美元用于疫苗储备、疾病监测和潜在生物武器制剂（包括流感）的基础研究。美国主要的资金来源国家过敏症和传染病研究所 (NIAID) 在 2003 财年将其流感研究预算几乎增加了两倍——从 1700 万美元增加到 5000 万美元——并在 2004 年再次翻了一番，达到 1 亿美元。2009 年，资金达到近 3 亿美元的峰值，此后略有下降。嘉冈义博是这笔巨额资金的受益者之一。根据美国国立卫生研究院网站的信息，自 2006 年以来，他每年从 NIAID 获得近 50 万美元的资金，用于研究“H5N1 流感病毒的大流行潜力”。富歇的资金来自帕勒斯在西奈山的团队，该团队从 NIAID 的一项资助中分包了这项工作。富歇的实验室对 H5N1 病毒进行了突变，以增强传播性，然后将病毒传递给雪貂，直到它在雪貂之间通过空气中的飞沫传播。美国疾病控制与预防中心也有一个小组在调查 H5N1 的传播性，但不如嘉冈义博和富歇的小组成功。
武器
然而，在 9/11 事件发生后的几年里，对天花作为潜在生物武器的担忧超过了对流感的担忧。导致天花的天花病毒会杀死三分之一的感染者，并在宿主之间持续多年。它于 1979 年被宣布根除。尽管官方只在亚特兰大和俄罗斯科利佐沃的受控地点保存了两份样本，但一直有传言称存在其他非法样本。为了应对 9/11 袭击事件后日益加剧的恐惧，美国储备了约 30 万剂天花疫苗，这些疫苗现在存放在全国各地的秘密仓库中。
流感在 2005 年被列入生物武器议程，但生物安全官员对此予以放行。科学家们已成功地从冷冻在北极冰层中的人类遗骸组织样本中重建了 1918 年的大流行性流感病毒。国家生物安全科学顾问委员会 (NSABB) 进行了协商，并决定科学和公共卫生的益处超过了安全风险。现任 NSABB 主席保罗·凯姆（Paul Keim）最近称该决定是“一个错误”。2009 年的大流行性病毒，一种低致病性的 H1N1 型病毒，通过为世界大部分人口赋予对 1918 年病毒的至少部分免疫力，使这个问题变得毫无意义。由于 H5N1 对人类免疫系统来说是新的，因此没有天然抵抗力。
一些国防专家现在认为嘉冈义博和富歇实验室制造的 H5N1 病毒可能比天花更危险。流感病毒比天花病毒更具传染性，并且在人群中传播得更快，这使得公共卫生官员有更少的时间来组织疫苗和治疗方法。“流感是传播性的狮子王，”明尼苏达大学传染病研究与政策中心主任兼 NSABB 直言不讳的成员迈克尔·奥斯特霍尔姆（Michael Osterholm）说。一种高度传播性的 H5N1 病毒，其人类死亡率甚至接近迄今为止在禽流感受害者中观察到的 60%，这是一个可怕的前景。正如奥斯特霍尔姆指出的那样，即使致病性只有二十分之一，H5N1 也将比 1918 年的大流行性病毒更致命。NSABB 呼吁在去年 12 月暂缓公开嘉冈义博和富歇论文中的细节，但在 3 月份批准了全文发表。
生物安全界普遍认为，禽流感——或更具体地说，在实验室制造的 H5N1 病毒，使其可以在哺乳动物之间传播——是一种潜在的生物武器，与天花一样，必须加以管理。“这种病毒的存在本身就造成了风险，”罗格斯大学生物防御专家兼化学生物学家理查德·H·埃布赖特（Richard H. Ebright）说。“它造成了意外释放的风险，也造成了有人会将其变成武器的风险。”
让国防专家以及许多科学家感到恼火的是，这项研究在事先没有任何对益处和风险的分析的情况下就进行了。NSABB 纯粹是一个咨询委员会，没有监督责任，只是在白宫的敦促下才介入。2007 年，约翰·斯坦布鲁纳（John Steinbruner）及其在马里兰大学国际与安全研究中心的同事撰写了一份报告，建议“在基础研究层面，对行动自由进行一些约束，在传统上，出于最好的理由，个人自主性一直受到高度重视。”该报告在很大程度上被忽视了。然而，在富歇和嘉冈义博的论文公开后，美国政府呼吁资助机构对涉及 H5N1 和 1918 年流感病毒的研究进行风险评估。
斯坦布鲁纳和其他人建议成立某种国际监督机构，使其有权对潜在危险的研究施加强制性约束并对其进行监督，就像世卫组织现在对天花所做的那样。“这不会是万无一失的保护，但它会确立这样一种规范，即任何人都不能躲在壁橱里做这些实验，”斯坦布鲁纳说。一种被设计成在哺乳动物之间传播的 H5N1 病毒“是一种大规模杀伤性武器，它进入了核武器的行列，甚至超越了核武器，”他补充说。“它是一种非常危险的病原体。这不仅仅是[科学家]个人小心的问题。必须有一些机构安全程序。”
这些程序应该有多严格？核武器技术受军事分类的约束，这意味着某些研究只能秘密进行。然而，与核武器不同，流感是一个全球公共卫生问题。对 H5N1 研究的某些方面进行分类将使科学家和卫生官员对世界上最大的公共卫生威胁之一一无所知。相比之下，许多安全专家主张将对哺乳动物传播性病毒的研究限制在最安全的实验室中——比嘉冈义博和富歇进行研究的实验室更安全。这种限制将使许多科学家无法进行这项研究。
许多研究人员热情地捍卫嘉冈义博和富歇所做的这类工作，理由是我们对 H5N1 了解得越多，我们就越能保护自己免受自然威胁。这种观点认为，当研究活动不受约束时，科学发展得最好。准确地确定赋予 H5N1 病毒致命性和传播性等特征所需的遗传成分，将使卫生专家能够警惕野外出现危险的新毒株，并提前做好准备。一旦一种新型人类流感病毒出现并开始传播，就为时已晚，无法阻止第一波感染。流感疫苗的生产通常需要六个月才能完成，有时甚至更长。例如，当 H1N1 病毒在 2009 年 4 月引起卫生官员的注意时，它已在墨西哥和美国广泛传播，并且正在成为大流行的路上。
此外，嘉冈义博确定的一种赋予 H5N1 病毒传播性的遗传成分已在自然病毒中观察到，这表明轮盘赌已经开始转动。“由于赋予哺乳动物传播性的 H5N1 突变可能在自然界中出现，我相信不研究其潜在机制是不负责任的，”嘉冈义博在《自然》杂志上的一篇文章中写道。（他拒绝就本文接受采访。）富歇也以同样的理由为他的工作辩护。
然而，如果没有资金、网络以及接触野外动物的机会，拥有潜在致命流感病毒的遗传细节就几乎毫无用处。在 H5N1 疫情爆发期间，病毒学家开始对中国南方的活禽市场进行严格监测，但这些措施并未在中国或其他东南亚国家持续应用。在美国，即使人们认为 2009 年 H1N1 大流行病毒的前体在美国养猪场游荡多年后才在墨西哥出现 [参见海伦·布兰斯韦尔（Helen Branswell）撰写的“流感工厂”；《大众科学》，2011 年 1 月]，牲畜农场也经常禁止卫生官员对其猪进行检测。
监测可能永远不足以阻止人类大流行。“我们现在比 H1N1 大流行之前准备得更充分了，”美国疾控中心流感部门主任南希·考克斯（Nancy Cox）说，“但世界还没有为高传播性、高致病性流感病毒在人类中出现做好准备。老实说，除非我们拥有可以预防所有毒株的通用疫苗，否则我认为世界永远不会做好准备。”通用疫苗还遥遥无期，这让我们陷入了拥有太多知识而知之甚少的尴尬境地。
本文以“等待爆发”为标题在印刷版上发表。