世界上最大的寨卡病毒收藏库位于加尔维斯顿德克萨斯大学医学分部平坦的校园中，一座棕褐色的混凝土建筑拔地而起。内部，武装警卫在游说厅值守，进入某些楼层需要特别许可。这些安全措施到位是因为其他病毒，包括那些引起埃博拉病毒和严重急性呼吸综合征（SARS）的病毒也在这里。
寨卡病毒不像致命的埃博拉病毒那样容易传播，因此研究蚊媒病毒的实验室不需要类似太空服的防护装备。最近一次访问中，我用裸手拿着一个透明塑料袋，里面装着完整的病毒收藏品。袋子里17瓶纯净的冻干病毒看起来像旧胶水。它们看起来不像引发全球健康危机的物质，这场危机已经让整个国家陷入恐慌。（递给我袋子的科学家确实一直用一只手在旁边悬停，大概是准备在我掉落时接住它。）尽管外观朴素，但对这些收藏品进行的实验可能是研究人员了解病毒如何失控以及如何应对的最佳希望。
这个塑料袋装着世界上最大的纯寨卡病毒收藏品，存放于加尔维斯顿德克萨斯大学医学分部。 图片来源：迪娜·范恩·马龙
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这种病毒最初在乌干达被发现，60多年来，它一直规模很小，科学家们没有太在意，认为它只会引起与轻度流感相当的症状。但自2015年以来，寨卡病毒已经传播到40多个国家，通过蚊虫叮咬或人类性接触传播。研究人员现在将其归咎于可怕的出生缺陷，包括小头畸形（婴儿出生时头部异常小）和格林-巴利综合征（一种可能影响任何年龄段患者的自身免疫性疾病）。“我们了解得越多，情况就越糟糕，”美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所所长安东尼·福奇说。
病毒学家现在需要弄清楚两种潜在原因中的哪一种是导致寨卡病毒爆发的原因。一种可能性是病毒内部的基因变化使其感染人类和致病的能力增强。第二种情况是变化发生在病毒外部：经过几十年的相对隔离，它到达了人口稠密地区，为其传播提供了更肥沃的土壤。如果研究人员发现病毒内部的新突变，这些突变也使其能够突破胎盘并导致胎儿小头畸形，那么他们就可以寻找对抗这种传播的方法。
如果疫情爆发仅仅是环境变化的结果，那么也许寨卡病毒一直有能力造成严重影响，但它们在小群体中很少见，只有当病毒袭击大量人群时才变得明显。“这可能只是一个数字游戏，”美国疾病控制与预防中心医学流行病学家艾琳·斯台普斯说。（还有第三种不太被接受的理论，认为先前接触另一种名为登革热的病毒可能会使人们更容易感染寨卡病毒。但与其他两种观点相比，这种观点的支持较少。）
加尔维斯顿是解决这种内部与外部辩论的理想场所，因为医学分部研究中心是大型世界新兴病毒和虫媒病毒参考中心的所在地。（后者是由蜱虫、蚊子或其他节肢动物携带的病毒。）该收藏品包括7000多种病原体。研究人员还拥有各种专门资源，用于测试病毒在各种昆虫和动物中的感染性、病毒基因测序和病原体结构成像。
活灵活现
为了在关于寨卡病毒出了什么问题的相互竞争的理论中做出选择，虫媒病毒专家斯科特·韦弗（大学人类感染与免疫研究所主任）和他的同事们已经擅长一项相当神秘的技能：让蚊子吐口水，这也很有帮助。
在过去的几个月里，韦弗的团队用实验室培养的蚊子（与在巴西和多米尼加共和国传播疾病的昆虫有关）喂食掺有墨西哥2015年寨卡病毒株、柬埔寨2010年病毒株或塞内加尔1984年病毒株的血餐。科学家们等待一段时间，然后诱使蚊子吐口水，并检查唾液中含有的寨卡病毒颗粒的数量。比较携带不同寨卡病毒株的蚊子，研究人员可以测试较新的毒株是否比旧毒株更快地从昆虫的肠道传播到唾液中。病毒中这种速度的增加通常是由基因变化引起的。如果现在在美洲和加勒比地区发现的病毒比其他毒株更快地进入昆虫的唾液中，它可能会助长人类中更大、传播速度更快的疫情爆发，并支持内部/外部假设对决中的内部版本。
博士生克里斯托弗·朗迪已成为主要的口水收集员。“基本上我每天都在收集蚊子的唾液，”朗迪说。“听起来并不那么迷人。”朗迪在韦弗的实验室开始测试，首先将特定毒株的寨卡病毒与当地医院捐献的人血混合。（这些血液已经太旧，不能用于人类输血。）然后他将掺有病毒的血液倒入一个金属罐中，用老鼠的皮肤覆盖住金属罐——蚊子更喜欢叮咬皮肤。罐的另一侧连接着一个加热器，因为蚊子也喜欢温热的食物。然后将整个装置皮肤朝下放置在一个装有数十只雌性蚊子（雄性不咬人）的小型泡沫塑料容器的开口上方。雌性蚊子被血液的气味激怒，用口器刺穿皮肤，有时刺穿两三次。一旦它们吃饱了，它们的胃就会变得红色和膨胀——清楚地表明它们已经吃饱了。
对于一些蚊子来说，这是它们的最后一餐。之后每天都会杀死少量这些昆虫并将其拆开。它们的身体（不包括腿）被混合成浆状；腿也同样被捣成泥并单独研究。然后仔细检查这两批昆虫碎片中是否有病毒迹象——病原体在体内传播距离的指标。
科学家们在德克萨斯大学医学分部的寨卡病毒实验中通过将蚊子放在冰上来麻醉它们。 图片来源：迪娜·范恩·马龙
八天后，朗迪将注意力转向昆虫的唾液。他将少量剩余的活蚊子放入冰箱中约一分钟来麻醉它们。然后，朗迪使用镊子和放大镜轻轻地将它们的口器引导到一个装有盐溶液的小管中。暴露于盐混合物中会迫使它们流口水。他将唾液添加到细胞培养皿中，并混合入使感染寨卡病毒的细胞变成紫色的化学物质。紫色细胞肉眼可见。在显微镜下，朗迪还检查唾液中是否有他可能错过的微小紫色斑点——病毒颗粒。
如果较新的寨卡病毒株存在基因变化，朗迪、韦弗和德克萨斯大学医学分部病理学家尼科斯·瓦西拉基斯尤其对任何可能帮助病毒渗透人类细胞或通过蚊虫叮咬帮助其传播的基因变化感兴趣。他们还想知道突变是否可以解释其与小头畸形的联系。例如，由于生物体复制率的提高，任何一滴血液中的病毒更多，这可能有助于病毒更容易地穿过胎盘屏障并到达发育中的胎儿。如果没有此类变化，这也说明问题。它将天平向“外部”环境因素倾斜。
例如，由于生物体复制率的提高，任何一滴血液中的病毒更多，这可能有助于病毒更容易地穿过胎盘屏障并到达发育中的胎儿。如果没有此类变化，这也说明问题。它将天平向“外部”环境因素倾斜。
使用这种方法寻找内部/外部证据以前奏效过。同一个加尔维斯顿团队使用类似的方法确定另一种蚊媒疾病基孔肯雅热在过去发生了变异。通过研究唾液，他们发现特定的基因适应使该病毒（通常由埃及伊蚊传播）能够通过跳到不同的携带者——白纹伊蚊来扩大其传播范围。例如，病毒的一种糖蛋白中的单个氨基酸变化使病毒在昆虫中的复制能力比以前容易约40倍。该信息促使卫生工作者将有关该疾病的警告扩大到太平洋地区的更多地区，而不是将其限制在面临其中一种物种风险的地区。（韦弗说，寨卡病毒不太可能发生类似的物种跳跃，因为该病毒已经在埃及伊蚊栖息的地区蓬勃发展。）
移动目标
寨卡病毒检测结果于四月下旬最终确定。在通过数千只昆虫追踪不同毒株的病毒后，加尔维斯顿团队得出了一个低调的结论：最新的寨卡病毒株似乎并不比之前的毒株更活跃或更易传播。事实上，来自非洲的20世纪80年代的旧寨卡病毒在蚊子体内传播速度更快一些。这一发现并没有完全消除有害基因变化的观点，但这一证据将指责的天平倾向于环境因素。
对于像韦弗这样关注公共卫生的科学家来说，环境因素的倾向令人不安。“从某种程度上来说，这是个坏消息，因为这告诉我们，今天在亚洲和非洲流行的毒株可能至少具有与过去相同的引发城市流行病的能力，”他说。（然而，这些人群中一些人因过去疫情而产生的免疫力可能正在保护他们免受大规模流行病的侵袭。）随着越来越多的人患病，公共卫生官员看到了小头畸形、其他出生缺陷和格林-巴利综合征的增加，足以引发关注和进一步调查，严重症状变得更加明显。
资料来源：德克萨斯大学医学分部斯科特·C·韦弗，《寨卡病毒媒介和宿主》，2016年2月26日；爱德华·B·海耶斯，《非洲以外的寨卡病毒》，载于《新兴传染病》，第15卷，第9期；2009年9月；疾病控制与预防中心。 图片来源：蒂芙尼·法兰特-冈萨雷斯
新墨西哥州立大学生物学教授凯瑟琳·汉利研究登革热和寨卡病毒等病毒，她指出环境和内部突变实际上可能协同作用。“这些不是相互排斥的假设，”她说。 “可能是病毒以前很少接触城市人口，但在获得这种接触的过程中，它也获得了增加其传播的突变。”加尔维斯顿和其他地方的研究人员计划对昆虫和动物进行进一步的测试，以探索这一想法和其他想法。
关于这种病毒仍然有很多未知之处。例如，寨卡病毒感染人类细胞并劫持其机制多次复制自身的方式已被证明难以捉摸。而且由于这种病毒与登革热非常相似，因此寨卡病毒的检测仍然是一个严峻的挑战，使准确追踪传播的努力变得复杂。2007年密克罗尼西亚雅普岛的首次大规模爆发感染了该岛70%的人口，但之所以被发现，仅仅是因为科学家们假设该岛正遭受登革热的围困而被部署在那里。科学家们说，其他寨卡病例无疑被完全遗漏了。
这表明研究人员一直低估了这种病毒。 他们担心，也许其他看似良性的威胁也可能比以前认为的更危险。“你不必害怕，但你必须思想开放，反应迅速，”美国疾控中心的斯台普斯说。如果寨卡病毒以及其他新兴病毒在接触不同人群时产生意想不到的影响，那将是一个严重的问题。如果不加强对偏远地区疾病的全球监测，卫生机构将很难预见或为一种可能迅速传播到城市地区并失控的生物体做好准备。
目前尚未进行这种监测：许多发展中国家的卫生基础设施薄弱，几乎没有可用资源来加强它。此外，世界卫生组织年度预算的大部分来自捐助国，这些捐助国将其指定用于艾滋病毒预防或脊髓灰质炎根除等特定项目，而不是对模糊威胁的监测。
然而，人类并非没有防御能力。一些杀虫剂和杀幼虫剂对寨卡病毒的首选宿主埃及伊蚊有效，因此疾病控制专家知道要研究和针对哪些蚊子。尽管如此，美国疾控中心虫媒病毒疾病分部代理主管安·鲍尔斯说，“我们需要更加警惕。”她知道，改变一种疾病的概况只需要多叮咬几口蚊子。