流竄到“人間”的流感病毒

◎ [美]卡爾·齊默

流感是一種極小的病毒所為。流感病毒的遺傳信息非常簡單，只有8個(gè)基因片段。憑借這么少的信息，流感病毒就能發(fā)揮威力。流感病毒隨著病人咳嗽、打噴嚏時(shí)產(chǎn)生的飛沫擴(kuò)散。人偶然吸入含有病毒的飛沫，或者摸了沾有病毒的門把手再摸嘴，就有可能成為下一個(gè)受害者。流感病毒進(jìn)入鼻孔或者嗓子，落到氣管壁細(xì)胞上，繼而會(huì)鉆到細(xì)胞內(nèi)部。在氣管壁上，它們從一個(gè)細(xì)胞擴(kuò)散到另一個(gè)細(xì)胞，所到之處，氣管壁上的細(xì)胞被破壞殆盡，就像割草機(jī)工作過的草地。

健康人感染了流感病毒，免疫系統(tǒng)在幾天內(nèi)就會(huì)展開反攻。正因?yàn)槿绱耍鞲袝?huì)引起一系列的癥狀，包括頭疼、發(fā)熱、乏力，不過這些癥狀通常會(huì)在一個(gè)星期內(nèi)緩解。正常情況下，人體組織最外面一層細(xì)胞都發(fā)揮著天然屏障的作用，幫助我們抵御各種各樣的病原體。病原體會(huì)被黏液困住，接著，細(xì)胞就可以用表面的纖毛把它們清除掉，并迅速通知免疫系統(tǒng)有入侵者。然而，一旦流感病毒像除草機(jī)一樣把保護(hù)層破壞，病原體就可以長驅(qū)直入，引發(fā)危險(xiǎn)的肺部感染，甚至危及生命。

流感病毒的來源已確鑿。流感病毒源自鳥類，感染人類的所有流感病毒都能在鳥類那里找到身影。很多鳥類攜帶病毒，本身卻不得病，而且鳥被感染的不是呼吸道，而是消化道。病毒藏在鳥屎里，健康的鳥喝了含有病毒的水，就會(huì)被傳染。

有時(shí)，某些禽流感病毒會(huì)流竄到“人間”。在養(yǎng)雞場工作的人或者在市場上屠宰家禽的人都有可能成為第一批受害者。人類呼吸道細(xì)胞表面的受體和鳥類消化道細(xì)胞表面的受體非常相像，禽流感病毒能找到這些受體，再鉆到細(xì)胞里面去。

不過，病毒從鳥類到人類的傳播也并非如此簡單。禽流感病毒在鳥類體內(nèi)繁衍所需的基因和在人體中繁衍所需的基因并不完全相同，比如，人的體溫比鳥類的要低。因此，從鳥類跨越到人類的病毒，往往由于無法進(jìn)行人際傳播而早夭。

但大多數(shù)情況下，禽流感病毒可以適應(yīng)我們的身體。它們每次復(fù)制，新病毒的遺傳物質(zhì)都會(huì)出點(diǎn)小錯(cuò)，我們稱這些小錯(cuò)誤為“突變”。有些突變實(shí)際上沒有任何效果，但有極少數(shù)突變能給禽流感病毒帶來繁殖優(yōu)勢。自然選擇了有利于病毒的突變。有的突變能改變錨定在病毒表面的蛋白的形狀，讓病毒更有效地攀附在人體細(xì)胞表面，有的突變則能幫助它們進(jìn)行人際傳播。

一旦某個(gè)病毒在人體內(nèi)穩(wěn)定下來，就能在全世界范圍傳播。在美國，流感集中在冬季暴發(fā)。目前有一個(gè)假說是，冬季那幾個(gè)月空氣干燥，含有病毒的飛沫可以在空氣中飄浮數(shù)小時(shí)之久。其他時(shí)候，空氣潮濕，飛沫就容易積聚水汽從而變大，繼而落到地上。

流感病毒借助飛沫感染上新宿主，有時(shí)候新宿主細(xì)胞里已經(jīng)進(jìn)駐了其他病毒。兩種不同的病毒在一個(gè)細(xì)胞里生存和繁殖的時(shí)候，場面就有點(diǎn)混亂了。流感病毒的基因存儲(chǔ)在8條基因片段里，當(dāng)宿主細(xì)胞同時(shí)復(fù)制來自兩種病毒的基因片段時(shí)，這些片段就有可能混在一起。這樣，產(chǎn)生的新一代病毒就會(huì)不小心帶上來自兩種病毒的遺傳物質(zhì)。

攜帶流感病毒的鳥類有1/4都同時(shí)攜帶著兩種甚至更多種病毒。病毒之間互相交換基因，就有可能獲得新的適應(yīng)性狀，例如通過這個(gè)機(jī)制，它們就能從野生鳥類傳到雞，甚至傳到哺乳動(dòng)物，如馬或者豬的身上。在極個(gè)別的情況下，通過基因重配，來自鳥類和人的病毒的基因會(huì)組合到一起，為一場浩劫埋下種子。新的病毒能輕易在人和人之間擴(kuò)散，又因?yàn)檫@個(gè)新的病毒從未在人群中傳播過，因此它所向披靡，沒有什么能阻擋它擴(kuò)散的腳步。

禽流感病毒演化成感染人類的病原體后，這些不同的病毒之間會(huì)繼續(xù)交換基因。基因重配同樣可以幫助這些病毒躲過被消滅的命運(yùn)。

基因重配在一次流感大暴發(fā)中起到的作用格外復(fù)雜。有一種病毒叫甲型H1N1流感病毒( 即“豬流感”)，最初于2009年3月在墨西哥露面，那時(shí)它已經(jīng)歷數(shù)十年的演化。

科學(xué)家通過基因測序，追溯了這株病毒的源頭，最后確定到4株不同的病毒。其中最古老的一株，從1918年流感大暴發(fā)就開始感染豬了（當(dāng)然完全有可能豬也是被我們?nèi)藗魅镜模５诙暝?0世紀(jì)70年代出現(xiàn)，那次是一株禽流感病毒感染了歐洲或亞洲的豬。第三株在美國出現(xiàn)，這次病毒又是從鳥類轉(zhuǎn)移到豬身上。到了20世紀(jì)90年代，這三株病毒合而為一，用科學(xué)家的話來說，這個(gè)新病毒經(jīng)歷了三次基因重配。其后，它悄無聲息地在大型的封閉農(nóng)場里，在豬和豬之間互相傳播。三次基因重配的產(chǎn)物后來又和另一株豬流感病毒發(fā)生重配，最終具備了感染人類的能力。

2009年春天，公共衛(wèi)生工作者意識(shí)到新的流感來襲，立馬在全球范圍內(nèi)進(jìn)行圍追堵截。盡管如此，2009年甲型H1N1流感病毒仍然在全球肆虐，感染了全球10%～20%的人。美國手忙腳亂地開始研發(fā)針對甲型H1N1流感病毒的疫苗，但疫苗直到同年秋天才被研制出來，而且針對病毒的免疫效果也一般。

然而，面對病毒的演化，人類也不是只能束手就擒。我們?nèi)匀荒懿扇∫恍┐胧﹣硐拗屏鞲械膫鞑ィ缜谙词帧Ｅc此同時(shí)，科學(xué)家也在追蹤流感病毒的演化過程，盡量優(yōu)化對下次流感季中最危險(xiǎn)病毒的預(yù)測，不斷學(xué)習(xí)如何做出更有效的疫苗。