“我们现在正参与到人类与微生物之间历史性战斗的又一次致命事件中。这些战斗塑造了人类进化和历史的进程。我们已经看到了我们对手的面孔，在这种情况下，它是一种微小的病毒。” 1985年9月26日，我在美国参议院小组委员会作证时说了这些话。我当时谈论的是艾滋病毒，但我今天也可以对我们正在面临的冠状病毒说同样的话。
像所有病毒一样，冠状病毒是代码破解专家。 SARS-CoV-2 肯定破解了我们的代码。将这种病毒视为一台智能生物机器，不断运行 DNA 实验，以适应其栖息的生态位。这种病毒造成了大流行，很大程度上是因为它利用了我们人类最脆弱的三个方面：我们的生物防御、我们的社会行为聚集模式以及我们暗流涌动的政治分歧。
未来几年和几十年，对抗将如何展开？死亡、持续疾病、伤害和其他损伤方面的人类代价将是什么？新的疫苗和疗法在控制甚至根除病毒方面将有多有效？
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没有人能说清。但是，与艾滋病毒（导致艾滋病的 人类免疫缺陷病毒）的长期斗争中的几个教训表明，未来可能会发生什么。 HIV/AIDS 是人类遇到的最严重的灾难之一。作为代码破解者，艾滋病毒是专家。到 2019 年底，全球死于该病毒的人数约为 3300 万人。总共有 7600 万人被感染，科学家估计每年还有 170 万人感染该病毒。
然而，我们必须赞赏我们的科学防御所取得的成就。在目前近 3800 万艾滋病毒/艾滋病患者中，有 2500 万人正在接受全面的抗逆转录病毒治疗，这些治疗可以预防疾病并很好地抑制病毒，以至于他们不太可能将其传播出去。我敢打赌，另外 2500 万或更多感染从未发生过，主要是在撒哈拉以南非洲，因为这些治疗方法在大多数国家/地区变得可用。
从对抗艾滋病的这场史诗般的战争中，医生、病毒学家、流行病学家和公共卫生专家吸取了重要的教训，我们可以将其应用于我们目前正在进行的战斗。例如，我们看到疫苗永远不是保证，但治疗可能是我们最重要的武器。我们发现人类行为在任何抗击疾病的努力中都起着至关重要的作用，我们不能忽视人性。我们还看到，利用在早期疫情爆发期间获得的知识和工具至关重要——只有当我们继续为大流行之间的研究提供资金时，这种策略才有可能实现。
疫苗挑战
早期对艾滋病毒在我们体内行为方式的观察表明，疫苗之路将漫长而充满挑战。随着疫情的蔓延，我们开始追踪感染者体内的抗体水平和 T 细胞（对抗入侵者的白细胞）。两者的高水平表明，患者正在产生令人难以置信的活跃免疫反应，比我们见过的任何其他疾病都更强烈。但是，即使以最高能力工作，人体的免疫系统也永远不够强大，无法完全清除病毒。
与速战速决的脊髓灰质炎病毒（在感染后会引发长期免疫力）不同，艾滋病毒是一种“抓住并保留”的病毒——如果您被感染，病原体会留在您的体内，直到它破坏免疫系统，使您对轻微感染也毫无防御能力。此外，艾滋病毒不断进化——一个精明的对手，寻求逃避我们免疫反应的方法。虽然这并不意味着疫苗是不可能的，但这肯定意味着开发疫苗，尤其是在 1980 年代病毒爆发时，并非易事。“不幸的是，没有人能确定艾滋病疫苗是否能够研制出来，”我在 1988 年向艾滋病毒流行病总统委员会作证时说。“这并不是说研制这种疫苗是不可能的，只是我们不确定会成功。” 30 多年后，仍然没有有效的疫苗来预防艾滋病毒感染。
从我们对 SARS-CoV-2 的观察来看，它与我们的免疫系统以复杂的方式相互作用，在某些行为上类似于脊髓灰质炎，而在另一些行为上类似于艾滋病毒。我们从近 60 年对冠状病毒的观察中了解到，人体的免疫系统可以清除它们。对于 SARS-CoV-2 来说，情况似乎也是如此。但是，引起普通感冒的冠状病毒，就像艾滋病毒一样，也有其诀窍。感染其中一种病毒似乎永远不会对同一病毒株的再次感染或症状产生免疫力——这就是为什么相同的感冒病毒每个季节都会卷土重来的原因。这些冠状病毒不是像脊髓灰质炎那样的速战速决病毒，也不是像艾滋病毒那样的抓住并保留病毒。我称它们为“得到并忘记”的病毒——一旦清除，您的身体往往会忘记它曾经对抗过这个敌人。早期对 SARS-CoV-2 的研究表明，它的行为可能很像它的同类，会引发短暂的免疫保护。
SARS-CoV-2 疫苗之路可能充满障碍。虽然一些新冠肺炎患者会产生可以清除病毒的中和抗体，但并非所有人都会产生。疫苗是否会在所有人身上刺激产生这种抗体仍然未知。此外，我们不知道这些抗体能保护人们免受感染多久。我们可能需要两三年才能获得数据来告诉我们结果，并对结果有任何信心。
另一个挑战是这种病毒如何进入人体：通过鼻粘膜。目前正在开发的任何新冠肺炎疫苗都没有显示出能够预防通过鼻子感染的能力。在非人类灵长类动物中，一些疫苗可以有效地阻止疾病扩散到肺部。但是，这些研究并没有告诉我们太多关于同一种药物在人类中的作用；我们物种的疾病与猴子的疾病非常不同，猴子不会明显生病。
我们在艾滋病毒方面了解到，完全阻止病毒进入的尝试效果不佳——对于艾滋病毒是这样，对于包括流感甚至脊髓灰质炎在内的许多其他病毒也是如此。疫苗更像是火灾警报器：它们不是防止火灾爆发，而是在火灾发生后呼叫免疫系统寻求帮助。
世界的希望寄托在新冠肺炎疫苗上。科学家似乎很可能会在今年某个时候宣布“成功”，但成功并不像听起来那么简单。在我写作时，俄罗斯官员报告称已批准一种新冠肺炎疫苗。它会有效吗？它会安全吗？它会持久吗？没有人能够在短期内，甚至可能在至少几年内，为任何即将推出的疫苗提供令人信服的答案。
自 1980 年代以来，我们在分子生物学工具方面取得了显著进步，但药物开发中最慢的部分仍然是人体试验。尽管如此，为艾滋病毒/艾滋病研究创建的基础设施正在加速当前的测试过程。全球有 3 万名志愿者参与了美国国立卫生研究院为研究新的艾滋病毒候选疫苗而建立的网络，这些网络也被用于新冠肺炎疫苗的初步测试。
当医生治疗可能死亡的患者时，他们愿意冒着药物可能使患者生病但仍然可以挽救其生命的风险。但是，医生不太愿意这样做来预防疾病；对患者造成更大伤害的可能性太高。这就是为什么几十年来，预防艾滋病毒感染的疫苗的探索远远落后于艾滋病毒治疗药物的开发。
专注于治疗
这些药物现在是令人难以置信的成功故事。
第一组艾滋病毒药物是核酸抑制剂，称为链终止剂药物。当病毒将其病毒 RNA 复制到 DNA 中时，它们会插入额外的“链终止”核苷酸，从而阻止 HIV DNA 链的延长。
到 1990 年代，我们在患者暴露后不久就更好地使用药物组合来控制艾滋病毒感染。第一种药物 AZT 立即应用于意外被受污染血液针刺伤的医护人员。它还用于减少母婴传播。例如，当时对患有艾滋病的母亲进行的产前治疗使感染婴儿的出生人数减少了多达三分之二。如今，联合化疗将母婴传播降低到无法检测到的水平。
下一组药物是蛋白酶抑制剂，其中一种是我帮助开发的。第一种于 1995 年推出，并与其他药物联合用于治疗患者。这些药物抑制病毒蛋白酶，该酶负责病毒短活性成分中较长的蛋白质前体。但是，这些药物以及抑制病毒聚合酶（有助于产生病毒 DNA）的药物存在一个根本问题。我们的身体也使用蛋白酶进行正常运作，我们需要聚合酶来复制我们自己的核酸。抑制病毒蛋白质的相同药物也会抑制我们自己的细胞。药物抑制病毒靶标的浓度与药物损害人类蛋白质的浓度之间的差异称为治疗指数。治疗指数为您提供了药物在不引起不必要副作用的情况下有效对抗病毒的窗口。对于所有聚合酶和蛋白酶抑制剂而言，该窗口都相当狭窄。
现在艾滋病治疗的黄金标准称为抗逆转录病毒疗法——基本上患者服用至少三种不同药物的混合物，这些药物以不同的方式攻击艾滋病毒。该策略基于我们早期在抗击癌症方面取得的成功。在 1970 年代后期，我在哈佛大学达纳-法伯癌症研究所建立了一个实验室，以开发治疗癌症患者的新药。随着时间的推移，癌症对单一药物产生了耐药性，但药物组合在减缓、阻止或杀死癌症方面是有效的。我们将联合化疗的相同经验应用于艾滋病毒。到 1990 年代初期，第一批联合艾滋病疗法正在挽救艾滋病毒感染者的生命。如今，感染远非过去那样的死刑判决——患者现在几乎可以不受艾滋病毒的影响而生活，对预期寿命的影响相对较小。
我们已经知道，对单一药物的耐药性将困扰新冠肺炎的治疗。我们在早期的实验室研究中已经看到，对单一抗 SARS-CoV-2 药物的耐药性迅速发展。就像艾滋病和癌症一样，我们需要药物组合来治疗这种疾病。生物技术和制药行业现在的目标是开发一系列高效且特异性的药物，每种药物都针对病毒的不同功能。对艾滋病毒数十年的研究已经指明了方向，并使我们对最终的成功充满信心。
艾滋病纪念被子，由 48,000 块布料拼接而成，纪念那些死于艾滋病相关原因的人们。 来源：Karen BleiberGetty Images
人类行为
在试图理解和对抗艾滋病流行病时，医生和病毒学家罗伯特·雷德菲尔德（他现在是疾病控制与预防中心主任）和我在 1980 年代初期成为了好朋友。我们很快了解到，虽然全球许多政客拒绝承认艾滋病毒对其人口构成威胁，但军队却是个例外。几乎所有国家都认为艾滋病对军队和军事战备构成严重危险，并且可能大量消耗未来的军事资金。他们的观点是，“让我们不要自欺欺人，假装士兵是圣人。他们不是。他们是人类。” 当时在沃尔特·里德陆军医疗中心的雷德菲尔德帮助设计和管理了一项计划，对整个美国军方部队进行艾滋病毒感染检测（尽管这项检测的后果存在争议，并且检测呈阳性的新兵被禁止服役）。
当时没有有效的药物；这种疾病导致超过 90% 的感染者死亡。当对已婚夫妇进行检测时，如果一方感染而另一方未感染，医生会以最强烈的措辞建议他们使用安全套。我很震惊地得知，只有不到三分之一的人遵守了这一建议。“如果人们对与丈夫或妻子发生无保护性行为的致命危险没有反应，我们就真的有麻烦了，”我想。在接下来的五年里，超过四分之三的未感染伴侣感染了艾滋病毒。
我一直将这种经验作为指导，用希望对抗现实。人类的性行为——对性和身体连接的渴望——深深地根植于我们的本性。我在 1980 年代就知道，人们不太可能在很大程度上改变他们的性行为。在 19 世纪，每个人都知道梅毒是如何传播的，而且这是一种严重的疾病。然而，在 20 世纪初，梅毒仍然感染了至少 10% 到 15% 的美国公民。这不是因为人们不知道如何感染梅毒；而是因为他们没有相应地改变自己的生活方式。
新冠肺炎也存在类似的性动态，但通常被忽视。这是将人们赶出家门并进入酒吧和聚会场所的部分原因。任何渴望啤酒的人都可以在自己安全的家中解渴，但其他欲望，尤其是当一个人年轻、单身且独自生活时，就不那么容易满足了。我们的公共卫生策略不应忽视这一事实。
我们在艾滋病毒流行期间学到的帮助年轻人改变行为的相同教训也适用于今天的新冠肺炎：了解您的风险，了解您的伴侣并采取必要的预防措施。许多年轻人错误地认为，即使他们被感染，也不会病得很重。这种看法不仅不真实，而且即使是无症状感染者也可能遭受严重的、持久的损害。但是，人们对风险的了解越多——尤其是年轻人——他们就越有可能采取必要措施来保护自己和他人。我们在艾滋病方面看到了这种情况。
资金
当我询问世界专家他们对 SARS-CoV-2 或任何其他冠状病毒的详细分子生物学了解多少时，他们没有给出他们应该给出的那种答案。为什么？因为在第一次 SARS（严重急性呼吸综合征）大流行消退后，以及在 MERS（中东呼吸综合征，也是由冠状病毒引起的）爆发后的几年里，当它似乎可控时，政府和行业在 2006 年停止了对冠状病毒研究的资助。各地的资助机构，不仅在美国，而且在中国、日本、新加坡、香港和中东——受 SARS 和 MERS 影响的国家——都低估了冠状病毒的威胁。尽管许多与 SARS 和 MERS 近距离作战的人发出了明确、持续、高声的警告，但资金却枯竭了。有希望的抗 SARS 和 MERS 药物的开发（可能对 SARS-CoV-2 也有效）因缺乏资金而半途而废。
截至 8 月中旬，全球已有 776,000 人死亡，2200 万人感染，我们有充分的理由加快资助。美国在去年春天迅速打开了资金闸门，用于研究以加速疫苗和药物的发现。但这会足够吗？
我们从艾滋病毒危机中了解到，建立已有的研究管道非常重要。 1950 年代、1960 年代和 1970 年代的癌症研究为艾滋病毒/艾滋病研究奠定了基础。政府响应公众的担忧，在那些十年中大幅增加了癌症研究的联邦资金。这些努力最终促成了国会于 1971 年批准理查德·尼克松总统的《国家癌症法》。这项为癌症研究提供的 16 亿美元承诺，相当于今天的 100 亿美元，为我们在 1980 年代识别和了解艾滋病毒构建了所需的科学基础，当然，当时没有人知道这种回报即将到来。
在 1980 年代，里根政府不想谈论艾滋病，也不想为艾滋病毒研究投入大量公共资金。罗纳德·里根总统第一次就艾滋病发表重要讲话是在 1987 年。在他的第一届政府中，艾滋病毒研究的资金很少；很少有科学家愿意将他们的职业生涯押在破译分子生物学上。然而，一旦演员洛克·哈德森身患重病的消息传出，参议院共和党党鞭特德·史蒂文斯就与民主党参议员特德·肯尼迪、演员伊丽莎白·泰勒、我和其他几个人一起有效地开展竞选活动，在 1986 财年预算中为艾滋病研究增加了 3.2 亿美元。参议院共和党领袖巴里·戈德华特、杰西·赫尔姆斯和约翰·华纳支持我们。资金到位了，优秀的科学家也加入了。我帮助设计了第一个由国会资助的艾滋病研究计划，与安东尼·福奇（Anthony Fauci）合作，这位医生现在领导着我们国家抗击新冠肺炎的斗争。（如果说世界上有一个人为预防和治疗艾滋病做出了最大贡献，那个人就是福奇。）
1980 年代与现在的一个不同之处在于，当共和党国会议员未能采取必要措施抗击全球疾病时，他们更愿意站出来反对总统和白宫工作人员。例如，史蒂文斯认为，他的职责是尽可能保护美国陆军和军队其他部门以及特勤局免受艾滋病毒感染。他帮助在国防预算内转移了 5500 万美元，指定用于筛查新兵是否感染艾滋病毒/艾滋病。
自艾滋病毒被发现以来的过去 36 年里，我们的病毒和药物研究工具包得到了极大的改进。这是我相信我们将在明年（如果不是更快的话）获得有效的抗病毒药物来治疗新冠肺炎感染的原因之一。在 1980 年代和 1990 年代需要 5 年或 10 年才能完成的事情，现在在许多情况下可以在 5 个月或 10 个月内完成。我们可以快速识别和合成化学物质，以预测哪些药物会有效。我们可以进行冷冻电子显微镜检查以探测病毒结构，并在几周内模拟分子与分子之间的相互作用——这在过去需要数年时间。教训是，在资助抗病毒研究方面永远不要放松警惕。如果不是我们在早期病毒战役中取得的分子生物学成果，我们就不可能战胜新冠肺炎。我们这次学到的东西将在下一次大流行期间帮助我们，但我们必须保持资金的持续投入。
跃入黑暗
2019 年 11 月，我在中国武汉花了几天时间，主持了美中健康峰会。在我们小组的主要关注点中，在中美贸易战的阴影下，是对研究发现共享的限制的威胁。除此之外，那座美丽的城市度过了一段愉快的时光。
几周后，回到纽约市的家中，我无法摆脱在武汉之行中感染的挥之不去的感冒病毒感染。（后来我的新冠肺炎抗体检测呈阴性，但该结果并非最终结果。）我在中国的基金会负责人有一天给我打来电话，带来了可怕的消息。他的三位祖父母死于某种奇怪的病毒。“每个感染这种病毒的人都病得很重，”我 30 多岁的同事说。“一切都关闭了。我甚至不能参加祖父母的葬礼。”
几周后，我从另一位同事那里收到了一份生动的亲身经历，讲述了中国如何积极应对疫情，这位同事刚刚从隔离酒店 14 天的隔离期中出来。他解释说，当他从德国法兰克福飞往上海的航班后排有一人检测出冠状病毒呈阳性时，接触追踪人员几天后打电话给我的朋友，命令他隔离。他当时唯一的人际交往是与每天来消毒他的房间并放下饭菜的穿防护服的检查员。
我们才刚刚开始瞥见新冠肺炎的长期代价可能是什么。这是一种新病毒，因此我们将在几年后才能更清楚地了解情况，但我们知道代价会非常高昂。我们几乎没有触及冠状病毒分子生物学的皮毛。我们的子孙后代将如何讲述我们作为科学家和作为一个社会在控制这场大流行（我们 100 年来面临的最严重的大流行）方面的成功和失败？
科学跃入黑暗，跃入人类知识的最前沿。这就是我们开始的地方，仿佛身处洞穴深处，凿开坚硬的石墙。你不知道会在另一边发现什么。有些人凿了一辈子，最终只积累了一堆碎片。我们可能会面临旷日持久的大流行，或者我们可能会幸运地很快获得有效的治疗方法和疫苗。但我们以前也曾经历过这种情况，面对未知的病毒敌人，我们可以借鉴我们学到的教训。这不是第一次全球性流行病，也不会是最后一次。