十只雪貂，一些禽流感和拭子。根据去年夏天的一次演示，这就是制造一种可能引发人类致命大流行的毒性流感病毒株所需要的全部。
这些初步发现于去年九月在马耳他举行的欧洲流感科学工作组会议上向挤满科学同行和政策制定者的礼堂进行了展示。鹿特丹伊拉斯谟医学中心的病毒学家罗恩·福奇尔当时自己也有些感冒，他平静地解释说，他和他的团队发现，在没有其他病毒的帮助下，致命的禽流感（H5N1）很容易在哺乳动物中发生变异，通过空气传播，就像真正的大流行病毒株一样，通过打喷嚏或咳嗽传播。而且，它可能只需要五次突变就可以实现这种飞跃。
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这些发现花了一段时间才引起更广泛的公众关注，但是当描述病毒经历的具体突变的研究手稿提交给科学期刊时，许多科学家和评论员提出抗议，认为生物恐怖分子可能会利用这些信息来制造大流行流感病毒株。但是在研究人员、期刊编辑甚至国家生物安全科学咨询委员会进行了广泛审查后，最终决定将论文公开发表。
今天，在《科学》杂志上，关于雪貂实验的完整论文正在发布，并且可以在线免费获取全文。此发布紧随五月份在《自然》杂志上发布的类似的 H5N1 研究。（《大众科学》是《自然出版集团》的一部分。）第二项《科学》研究也于 6 月 21 日在线发布，评估了这些突变在自然界中发生的可能性以及引发人类大流行的可能性。今天的论文与八篇解释这类研究的一些风险和收益的随笔一起发表。
剑桥大学的德里克·史密斯在周三的新闻发布会上表示，结果进一步证明了这种致命的禽流感传播到人类“绝对是可能的”。史密斯是第二篇独立的《科学》论文的合著者。“我们没有看到发生这种情况的根本障碍。”
福奇尔在简报会上指出，在包括狗、猫、人类和可怕的病毒宿主猪在内的约 20 种哺乳动物物种中已经发现了 H5N1。在过去的 15 年中，已证实大约 600 人死于这种直接从鸟类感染的疾病。（据报道，人类的死亡率高达惊人的 60%，但这可能是一种高估，因为非致命病例可能没有那么频繁地报告，国家过敏和传染病研究所所长安东尼·福奇和美国国立卫生研究院院长弗朗西斯·柯林斯在同一期《科学》杂志上的一篇文章中指出）
福奇尔和他的同事在他们的论文中写道：“这种病毒是否可能获得通过气溶胶或呼吸道飞沫在包括人类在内的哺乳动物中传播的能力，从而引发未来的大流行，这是大流行准备的关键问题。”
研究人员从一种名为甲型流感病毒 A/Indonesia/5/2005 的毒株开始，该毒株已经感染并导致了许多人死亡。他们首先改变了三种蛋白质，使其更适合哺乳动物的组织和体温。然后，他们将其引入雪貂的鼻子。
雪貂是我们研究流感的最佳模型——它们同样容易感染流感，并且可以通过打喷嚏传播流感——自 20 世纪 30 年代以来，一直被用来研究感染。但这并不意味着它们是人类完美的流感防御。“专门为雪貂传播而改造的 H5N1 病毒可能与人类完全无关，”福奇和柯林斯在他们的文章中写道。
福奇尔使用的实验雪貂并没有像现实世界爆发中的人类那样直接将疾病传染给彼此。相反，在前 10 次传播中的前 6 次中，研究人员将病毒株滴入雪貂的鼻子，然后稍后擦拭鼻腔区域以收集病毒（带有任何新的突变），然后将其给予下一只雪貂。在最后几次传播中，研究人员没有擦拭鼻子，而是让每只动物打喷嚏，然后收集其中的内容物并将其直接放入下一只雪貂的鼻子中。后续实验表明，当将一只未感染的雪貂放在其中一只受感染的雪貂附近时（共享空气但无法进行身体接触），未感染的雪貂经常会感染这种疾病（看起来很疲倦并且食欲不佳），但不会因此而死亡。
正如福奇尔和他的合著者所指出的那样，接受新传播病毒的雪貂都没有死于感染。（并且在八只通过鼻腔接种感染早期病毒的动物中，只有一只死于该疾病。）这种毒性的转变反映了人类大流行中经常出现的模式：随着病毒变得更容易传播，其致命性就会降低。在实验中，这些病毒也可以用常见的抗病毒药物治疗。
是什么突变使病毒能够仅通过呼吸相同的空气就感染其他雪貂？五个突变中有四个改变了病毒的表面蛋白（血凝素），该蛋白在使 H5N1 进入宿主细胞中起作用。第五个突变提高了其复制遗传信息的能力。
根据史密斯对大约 4000 株病毒株的研究，福奇尔确定的两种突变在鸟类野生 H5N1 毒株中已经很常见，并且偶尔会在同一毒株中出现。正如史密斯和他的同事在论文中指出的那样，这意味着某些毒株可能只需要再发生三次突变就可以在哺乳动物中轻松传播。其他这三种突变在 H5 毒株中很少见（尽管其中两种突变分别出现在 1957 年和 1968 年的 H2 和 H3 大流行中），因此它们可能在病毒寄生于其鸟类宿主时对病毒有害。史密斯和他的团队创建了数学模型，试图弄清楚这三种突变在人类宿主中发生的可能性有多大。但是，他们指出，如果没有进一步的研究，他们只能推测这是有可能的。
史密斯在新闻发布会上表示，试图评估这种病毒在人类中爆发的可能性就像“预测地震或海啸”一样容易。“多亏了福奇尔的研究，我们现在知道我们正生活在断层线上，”他说。“而且这是一条活跃的断层线。”
然而，预测问题表明，需要对这些病毒在宿主中发生突变的方式进行更多的研究。它们还建议加强监测，对循环毒株进行更深入的基因测序，以寻找可能增加病毒跳到新物种宿主几率的较不常见的突变。
通过这些可能突变的基因图谱，可以加强对野生病毒的监测工作。这种图谱还可以帮助政府和疫苗制造商在疫情有机会加速之前开始开发预防性疫苗。
正如福奇在新闻发布会上指出的那样，应该密切关注并确实讨论这类研究。“风险收益计算并不总是显而易见的，”他说。但是，尽管存在生物恐怖组织可能试图复制该毒株或该毒株可能意外逃出实验室的风险，但他认为这项研究是必要的，以便我们更好地了解病毒如何演变为感染人类。雪貂研究是在 3 级生物安全水平（比研究埃博拉病毒和天花的研究人员的设施低一步）进行的。
在关于这些论文的争议于去年年底爆发后，一项自愿的、持续的暂停令开始生效，该暂停令适用于所有增加 H5N1 的传播性和/或致病性的实验，福奇指出，并补充说：“我认为福奇尔论文在激发人们的思考和更好地理解传播性、适应性和致病性方面带来的好处，在我看来，远远大于不正当使用这些信息的风险。”