爭議禽流感研究

錢煒

走在哈爾濱市南崗區繁華的大街，很難想象附近一座僻靜的大樓里發生了一場引人注目的禽流感“疫情”。與今春以來人們嚴陣以待、迄今已造成127人發病26人死亡的H7N9禽流感不同，這場在實驗動物間傳播的禽流感是由H5N1病毒引起的。

5月3日上午，“疫情制造者”陳化蘭帶著幾分興奮走進自己的辦公室。此前一天，以她為通訊作者的論文《含有2009/H1N1病毒基因的H5N1雜交病毒通過飛沫在豚鼠間傳播》在《科學》雜志在線發表。作為中國國家禽流感參考實驗室主任，這位身材瘦削的女科學家立刻成為全球科學界關注和爭議的人物。

緊盯H5N1

早在2006年前后，世界上至少有3個研究團隊都在考慮對H5N1病毒做點兒什么，這包括荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯大學醫學中心教授榮·費奇，美國威斯康星大學麥迪遜分校的流感學家河岡義裕，以及中國國家禽流感參考實驗室主任陳化蘭。

自1997年香港出現全球首例H5N1感染人的病例以來，它對人的致死率高達60%，其烈性遠遠超過了SARS。所幸的是，目前，該病毒只能從禽傳染到人，在人與人之間的傳播能力較小。然而，如果H5N1發生基因變異，變得可以在人與人之間傳播，后果將不堪設想。因此，人們最關注的問題就是：H5N1究竟有沒有可能通過變異獲得人際傳播的能力？為找到答案，這3個研究小組從不同的方向開始了各自的努力。

流感病毒有8個基因片段組成。其中，病毒表面像鉤爪一樣的血凝素（HA），通過抓住宿主細胞表面受體中的唾液酸從而使病毒與宿主相結合。由于鳥類細胞中唾液酸的化學成分不同于哺乳動物，且禽流感病毒往往只能識別鳥類細胞中的唾液酸，因而它們無法輕易地粘附于哺乳動物細胞上，這使得其感染人類的能力大大受限。因此，費奇與河岡義裕的研究將精力主要都放在了對HA基因的改造上面。

最終，兩個獨立的研究小組得出了一致結論：只要H5N1基因發生幾個位點的突變——這些突變主要在HA上，就可使病毒在雪貂之間傳播。2011年下半年，兩人分別向《科學》與《自然》提交了文章。

但陳化蘭的實現路徑與上述研究不同，她選擇保留HA基因，將剩下的7個基因片段與H1N1人流感病毒相混合的辦法來改造H5N1的基因。

“實際上，費奇與河岡的試驗中，也都同時對病毒的內部基因做了不同程度的改變，但在論文里并沒有強調這一點。而我的研究，就是要在不改變HA基因的前提下，研究其他基因片段發生改變時，能否在哺乳動物間傳播。”陳化蘭強調說。

為什么要選用與H1N1與H5N1相混合？人類歷史上曾有過4次流感大流行，它們的 “元兇”分別是H1N1、H2N2、H3N2與重組后的新型HIN1。2006年，美國CDC在《美國國家科學院院刊》上發表的一篇文章就已證明，H5N1與H3N2相混合產生的新病毒，在雪貂間沒有傳染性。而新型H1N1病毒自2009年大流行以來，已經在全球范圍廣泛存在， 因此，探討H5N1與H1N1重組的前景，就變得更加具有實際意義。

改造病毒的安全隱憂

在實驗中，陳化蘭保留H5N1的HA基因，讓剩下的7個基因與H1N1的7個基因逐一替換，經過排列組合后，就獲得了127種新的H5N1病毒。她說，“這樣設計試驗，就是想最大程度地模仿自然界里的病毒進化過程，并弄清楚所有的重組可能性。”

如果對127種新病毒逐一進行傳播能力的測試，工作量顯然太大。因此，陳化蘭先在小鼠中做了致病性試驗，即先找出高致病性病毒，再進行豚鼠試驗。

而小鼠試驗的結果令她吃驚：在127種重組病毒里，有三分之二都保持了H5N1的高致病性，其中有的致病性還高過了父代。陳化蘭說，在《科學》的新聞稿與文章摘要里，這句話都沒有出現。她猜想，編輯擔心這樣的信息會刺激那些反對者的神經，而這，正是去年大討論的后續影響。

由于費奇與河岡義裕當時提交的兩篇文章都涉及改造病毒的試驗細節，引起了很多人的憂慮。他們擔心這會被恐怖主義利用，成為可怕的生物武器。因此，美國國家生物技術安全顧問委員會（NSABB）在介入審查后向兩家雜志建議，只發表文章的基本結論，刪除文中的核心數據。此建議遭到了拒絕。

2012年1月20日，一份由世界禽流感研究領域最領先的39名科學家簽署的聲明同時發表在《科學》與《自然》上。該聲明表示，為了發起一場更加深入的國際大討論，他們決定此類研究暫停60天。

盡管在聲明上也簽了名，陳化蘭卻認為，禽流感的科學試驗，都是在有嚴密防護的生物安全實驗室里按程序嚴格進行的。如果真的存在被恐怖主義利用的危險，那么科學家更應當弄清楚禽流感病毒的潛在危害。

2012年2月，美國科學促進會與世界衛生組織都為此事分別召開了會議。最終，兩篇引起爭議的論文在部分地接受刪改建議后，分別于2012年的5月和6月在《科學》雜志上發表。但暫停研究的協議，卻持續了整整一年，直到今年1月才解凍。

陳化蘭對此感到很遺憾，“不過幸運的是，當接到河岡義裕的電話邀請我在聲明上簽名時，我的豚鼠試驗已經做完，可以著手寫論文了，因此影響還算有限。”

豚鼠是一種胖乎乎、渾身長著雪白長毛的動物。它的呼吸道受體與人類相近，但在感染禽流感病毒后往往并不發病，因此適合用于病毒的傳播力試驗。在試驗中，研究人員先將禽流感病毒滴注到一只健康豚鼠的鼻子里。當豚鼠感染上病毒后，再將另一只健康豚鼠放進它所住籠子的另一半格間。籠子中間有格網，只允許空氣流動但無法接觸到。在其后的9天中，通過化驗第二只豚鼠每天的鼻腔洗液，就可以看到它的感染程度。試驗表明，即使不改變HA基因，改變禽流感病毒的其它幾個基因片段，就能引起其在豚鼠間的傳播。

實際上，費奇與河岡義裕都用了雪貂作為實驗動物，因為雪貂呼吸道受體里的唾液酸與人類相同，而豚鼠則同時具有鳥類和哺乳動物的兩種唾液酸。這也引起了科學家們的爭議，究竟使用哪種模式動物才更能代表人類的情況。而陳化蘭說，如果不是受暫停協議的影響，她會在雪貂中重復這樣的試驗。但如今，她無奈地說，“沒有空再做了，我們的時間已經全部被H7N9所占據。”

陳化蘭的這項研究為理解禽流感病毒人際傳播的機制向前邁進了一步。論文發表后，牛津大學臨床研究中心主任杰里米·法勒就表示，“這是一項了不起的工作，它清楚地表明了H5N1病毒株在亞洲和埃及的持續傳播，將對人類和動物健康造成非常現實的威脅。”而另一方面，與此前的兩項H5N1禽流感研究所引發的擔憂一樣，法國巴黎巴斯德研究所的病毒學家西蒙·維因·霍布森認為，這項研究十分危險，他質疑道，“我想知道《科學》為什么要登載它！” 陳化蘭的工作，將再次攪動一場對禽流感病毒研究的生物安全與倫理學爭議。