汗水顺着我的背流淌,带刺的灌木划伤了我的手臂,我们又要跟丢它们了。我和同事们追踪了近五个小时的野生黑猩猩停止了咕哝、鸣叫和尖叫。通常这些叫声帮助我们追踪这些动物穿过乌干达的基巴莱森林。三只大型雄性突然安静下来肯定意味着麻烦。突然,当我们靠近一小片空地时,我们发现它们站在一棵巨大的榕树下,抬头看着一群红疣猴在树顶吃东西和玩耍。
猴子们继续享用它们的早餐,没有注意到下面的三只猿。黑猩猩们似乎互相商量了一下,然后分散开来。当首领偷偷靠近榕树时,它的同伴们悄无声息地爬上了两棵相邻的树。然后,瞬间,首领尖叫着冲上自己的树。树叶像雨点般落下,猴子们疯狂地试图躲避攻击者。但是黑猩猩的首领很好地算计了他的虚张声势:虽然他自己没有抓到猴子,但他的一个伙伴抓住了一只幼猴,带着幼猴下到森林地面,准备分享他的猎物。
当黑猩猩们享用猴子的生肉和内脏时,我想到了这个场景如何包含了所有要素,构成了一场完美的风暴,使得微生物能够从一个物种跳到另一个物种,就像太空旅行者以超光速从一个星系跳到另一个星系一样。存在于那只猴子体内的任何致病原现在都具备了进入一种新型宿主的理想条件:黑猩猩们正在处理和食用新鲜的器官;它们的手上沾满了血液、唾液和粪便,所有这些都可能携带病原体;血液和其他液体溅入它们的眼睛和鼻子。猎人体表的任何疮口或伤口都可能为细菌提供直接进入血液的机会。事实上,我和我的团队以及其他人的工作表明,狩猎,无论是黑猩猩还是人类的狩猎,都确实为病毒从猎物跳到捕食者提供了桥梁。大流行形式的艾滋病毒就是这样开始的,先是从猴子传播到黑猩猩,然后,又从黑猩猩传播到人类。
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今天,艾滋病毒如此普遍,以至于很难想象没有它的世界。但是全球大流行并非不可避免。如果在 20 世纪 60 年代和 70 年代,科学家们一直在非洲人身上寻找新型感染的迹象,他们本可以在它影响数百万人之前就了解它。有了这样的先机,流行病学家们很可能能够介入并减轻病毒的传播。艾滋病毒并非唯一一种源于动物宿主的疾病。过去和现在,人类传染病的一半以上起源于动物,包括流感、SARS、登革热和埃博拉,仅举几例。而今天,人类群体之间广泛的互联互通,通过公路和航空旅行广泛连接,使得新的疾病能够更快地成为大流行病,无论它们是直接来自野生动物,如艾滋病毒那样,还是间接来自野生动物传播到家养动物,然后再传播给我们,如日本脑炎病毒和某些流感病毒株的情况。为了应对这些威胁,我和我的同事最近制定了一项大胆的新计划,以监测野生动物和经常与它们接触的人,以寻找新型微生物或细菌活动变化的迹象。我们相信,这种窃听行为可能会提供必要的早期预警,以在疫情开始之前阻止大流行。
追踪病毒 我们的监测愿景源于我们 10 年前开始的研究,当时我们启动了一项关于中非国家喀麦隆农村村民身上病毒的研究,这些村民狩猎和屠宰野生动物,以及将它们作为宠物饲养。我们试图确定是否有新的艾滋病毒株进入人类群体,我们怀疑这些人感染的风险特别高。
要理解为什么我们认为这些中非人群易受感染,请考虑一个典型的丛林肉猎人一天的生活。猎人只穿着简单的棉质短裤,赤脚走在森林小路上,背上背着一只 50 磅重的狒狒。他已经运输这只动物走了几英里,在到达他的村庄之前还有更长的路要走。当猎人行进时,他猎物的血液与他自己的汗水混合,滴落到他的腿上,流入沿途的开放性伤口。狒狒血液中的任何传染性病原体现在都可以进入猎人的循环系统和组织。
如果猎人可以选择,他和他的村民们很可能更喜欢猪肉或牛肉而不是猴子。但这些形式的动物蛋白在这里很少见。因此,他做了全世界的人类几千年来一直在做的事情:他狩猎当地的动物,就像我在新泽西州的朋友们在他们的农场里在鹿季期间所做的那样,为他们一年一度的鹿肉晚餐聚会做准备。也许唯一的区别是,中非猎人依靠这种食物来维持自己和家人的生存,而且他的灵长类猎物比鹿更容易将其病毒和其他微生物传播给猎人,因为鹿与人类的亲缘关系要远得多。
说服村民与我们在这个项目上合作并不容易。许多人担心我们会没收他们的猎物。只有在获得他们的信任后,我们才能开始收集数据。他们的合作至关重要:除了抽取他们的血液样本进行研究,并不断询问他们的健康和狩猎活动外,我们还需要他们猎物的血液样本。我们依靠他们使用我们给他们的滤纸片来获取这些样本。
我们对猎人和被猎者的血液分析显示,几种动物病毒以前未在人类身上见过。其中一种病原体,我们首次在 2004 年发表在《柳叶刀》杂志上的一篇论文中报道,被称为猿猴泡沫病毒 (SFV),它是所谓的逆转录病毒的同一病毒家族的成员,艾滋病毒也属于该家族。SFV 是大多数灵长类动物的本土病毒,包括长尾猴、山魈和大猩猩,而且这些灵长类动物物种中的每一种都携带其自身基因上独特的变异病毒。我们发现所有三种变异体都已进入猎人群体。在一个特别说明问题的例子中,一位 45 岁的男子报告说他曾猎杀和屠宰过大猩猩——这种动物很少被以生存为目的的猎人追捕——他感染了大猩猩 SFV。
在那些相同的中非人群中,我们还发现了一种被称为人 T 淋巴细胞病毒 (HTLV) 的逆转录病毒,之所以这样命名,是因为它们容易感染称为 T 淋巴细胞的免疫细胞。其中两种 HTLV,HTLV-1 和 HTLV-2,早已广为人知,影响着全世界数百万人,并在一些感染者中导致癌症和神经系统疾病。但是 HTLV-3 和 HTLV-4,我们在 2005 年的《美国国家科学院院刊》上描述了它们,对于科学界来说是新的。鉴于 HTLV-3 与其猿猴对应物 STLV-3 之间的高度基因相似性,似乎这种病毒是通过狩猎感染 STLV-3 的猴子而感染的。HTLV-4 的起源仍然不明朗,但也许当我们继续探索猴子身上的这些病毒时,我们会找到它的灵长类祖先。我们尚不知道 SFV 或新的 HTLV 是否会导致人类疾病。病毒不一定会使宿主生病,即使会使人生病甚至人与人之间传播的病毒也并非总是会引起大流行;它们通常会自行消退。但是,SFV 和 HTLV 与艾滋病毒属于同一家族这一事实,而艾滋病毒确实引发了全球性流行病,这意味着流行病学家必须密切关注它们。
我和我的同事们概述了动物病原体转变为专门感染人类的病原体的五个阶段。在第 1 阶段,该病原体仅存在于动物体内。在第 2 阶段,它只能从动物传播给人类。第 3 阶段的细菌主要从动物传播给人类,但它也可能在人类之间传播一段时间,然后消失。一旦病原体达到第 4 阶段,它就可以在人类之间持续更长时间的爆发。当它达到第 5 阶段时,它已成为人类的专属病原体,不再利用动物宿主。第 4 阶段或第 5 阶段的病原体有可能造成大规模的人类死亡。
预测下一次大流行 如果我们 30 年前一直在关注猎人,我们可能已经能够及早发现艾滋病毒,赶在它达到大流行状态之前。但是那个时刻已经过去了。现在的问题是,我们如何预防下一个大型杀手?一旦我和我的同事们确定我们可以有效地研究偏远人群,我们就知道我们可以更广泛地扩展我们的工作,以倾听病毒的“喋喋不休”——动物病毒向人类传播的模式。我们意识到,通过全球监测,我们或许能够在一种新兴传染病沸腾之前发出警报。
幸运的是,通过与 Google.org 和 Skoll 基金会的合作,我们得以启动全球病毒预测倡议 (GVFI),这是一个由世界各地的流行病学家、公共卫生工作者和保护生物学家合作的项目,旨在识别传染性病原体的起源地,并监测这些生物体从动物身上冒出来进入人类,并从那里向外传播。GVFI 没有狭隘地关注病毒或特定的时髦疾病,而是努力记录从动物传播到人类的各种病毒、细菌和寄生虫。
尽管 GVFI 仍然是一项初步的努力,但现在大约有 100 名科学家在喀麦隆、中国、刚果民主共和国、老挝、马达加斯加和马来西亚——所有新兴传染病的热点地区——跟踪哨点人群或动物。许多哨点是猎人,但我们也在筛查其他高风险人群,他们有从野生动物感染疾病的高风险,例如在亚洲“湿货市场”工作的人,这些市场出售活体动物作为食物。
然而,在猎人身上发现一种新的微生物只是跟踪一种新兴病原体的第一步。我们必须然后确定它是否会引起疾病,是否会在人与人之间传播,以及是否已渗透到城市中心,城市中心的人口高密度可能会助长其传播。在远离原始来源的城市中心出现将是一个特别令人担忧的大流行潜在迹象。
在 HTLV-3 和 HTLV-4 的案例中,我们开始研究新兴传染病热点地区附近城市的高危人群,定期对他们进行这些病毒的检测。患有镰状细胞疾病并因其病情接受常规输血的个人是可能早期感染的此类人群之一。如果我们在这些人群中发现感染者,我们将努力启动全球血液供应监测,以保护血液接受者。为此,我们正在与我们的长期合作者比尔·斯威策以及我们在美国疾病控制与预防中心的同事合作,开发新的诊断测试,以检查血液供应中是否存在病毒。另一个紧迫的优先事项是确定病原体的传播方式,这将为阻止其传播的策略提供信息。例如,如果病原体是性传播的,公共卫生官员可以发起宣传活动,敦促使用避孕套,以及其他预防措施。
政府还可以采取措施,从一开始就阻止新病毒进入血库。事实上,在我们发现接触灵长类动物与这些新病毒之间的关系之后,加拿大政府修改了其献血政策,以排除曾接触过非人类灵长类动物的献血者。
除了我们的预测工作外,新的大流行预防科学还包括 HealthMap 和 ProMED 等项目,这些项目汇编了世界各地疫情的每日报告,以及 Google.org 试点的尖端网络预警系统,这些系统利用搜索引擎数据中的模式成功预测流感。同样,地方政府和世界卫生组织的国家和国际监测和应对系统将在阻止下一次瘟疫方面发挥重要作用。
就我们而言,我们最终希望将我们的监测网络扩展到世界各地的更多国家,包括巴西和印度尼西亚等国家,这些国家拥有巨大的动物物种多样性,可能将病原体传播给人类。GVFI 的全面发展将是昂贵的:建立我们的网络,以便我们有足够的工作人员和实验室设施,每六个月对哨点人群进行一次测试,并对这些人接触的动物进行测试,将花费约 3000 万美元,而维持其运行每年将花费另外 1000 万美元。但是,如果它在未来 50 年内成功避免哪怕一次大流行,它也将绰绰有余地收回成本。即使只是减轻这种事件的影响,也将证明成本是合理的。
人类努力预测各种非常复杂的自然威胁。我们很少质疑试图预测飓风、海啸、地震和火山背后的逻辑。然而,我们真的没有理由相信预测大流行病本质上比预测海啸更难。鉴于一旦大流行病已经确立,阻止它们需要巨额资金,因此将一部分公共卫生资金用于从一开始就阻止它们是完全合理的。“预防胜于治疗”的原则从未如此贴切。
编者注:这篇文章最初以“预防下一次大流行”为标题发表