本文附图有可能引起极度不适!
本文为医学科普专题“致命传染病”系列文章之一。人类与病毒的战争必定还会长久地持续下去,我们唯一能依靠的武器只有现代科学。
下图:
图:贝德森教授和显微镜下的“砖状颗粒”
图:凯瑟琳·德·巴恩斯隔离医院
天花,这是一个令人闻风丧胆的病名。生活在我们这个时代的人,听到这个词并不会引发太多情绪反应,因为我们绝大多数人对天花都缺乏直观的认识,这是一种已经在人间消失了的恶性传染病。
这个词要是放到几百年前,那简直比魔鬼还要恐怖。它被称为“人类历史上最大的种族屠杀事件的凶手”。因为天花病毒的传播,美洲原住民人口从 2000 - 3000 万降到了不到 100 万人,空前惨烈。
但此时的英国,天花已经绝迹很多年了,帕克夫人到底是如何突然就染上了恐怖的天花的呢?人类与天花恶魔的斗争都有哪些传奇故事,请您搬好小板凳,让我从头给你讲起。
天花的历史最早可以追溯到公元前 1149 年。考古学家在解剖拉美西斯五世的木乃伊时,从脸上、下腹部、耻骨区发现了星星点点的麻子,加上后来对这些皮疹的电子显微镜观察,确凿证明了拉美西斯五世是死于天花。
图:拉美西斯五世的木乃伊
拉美西斯五世是迄今为止发现的最早的天花患者,我们有理由相信在他之前肯定还有人因天花而死,只是无从考证。但无疑,到他这个时候,潘多拉魔盒里的恶魔已经出现在了人间,在尼罗河畔肆意地传播。
在公元前的某一天,一艘古埃及船从苏伊士出发,沿着红海向南缓缓驶去。它满载着埃及纸莎草和工艺品,穿过曼德海峡,途径亚丁湾,然后一路向东到达印度。
船员们卸下货物,装上一整船的胡椒,船主人和岸上的商人都满足地眉开眼笑。然而,十多天后,印度商人突然发起高烧,身上长满皮疹,没几天就因为严重的炎症而死。不久,整个城市都开始蔓延这种严重的皮肤病,从此,天花从埃及传播到印度,成了当地的本土病。
类似这样的事件在历史上比比皆是。人类文明的交融总是伴随着军事行动和商业活动,而天花也在这些活动中迅速地向全世界扩散。
公元 1 世纪,天花从印度向东传到中国的西南方,并小规模地传播起来。到 3 世纪的晋代,发生了一次大流行。从此,天花也扎根在这片土地,反反复复地疫情残害了无数生灵。
6 世纪的隋唐时期,中国、朝鲜和日本之间的文化、贸易往来也越来越频繁,这期间,天花传到朝鲜又传到日本。
图:天花传播到日本
另一个方向,天花也向西向北传播到欧洲。公元前 430 年的雅典瘟疫,公元 165 年在罗马帝国肆虐的的安东尼瘟疫,都可能是天花。到 6 世纪后,一些书籍就开始有关于天花的确切记载了。
公元 7 世纪,阿拉伯军队沿着北非一路西征,到 710 年又征服了西班牙和葡萄牙,版图逐渐扩大的同时,天花也随之扩散。
整个中世纪,欧洲都有不定期地出现天花流行。而到 16 世纪,天花已经在这片大陆广泛出现。当时的数据不好统计,而到18世纪,欧洲每年死于天花的人数就达到了 40 万[1]。
15 世纪到 17 世纪,是地理大发现的时代,欧洲涌现出一大批著名的探险家,哥伦布、达伽马、麦哲伦等等,他们为欧洲开拓了大片的殖民地。
作为新发现的美洲大陆,在哥伦布触及这里之前,生活着土著印第安人,他们在墨西哥和秘鲁,建立了阿兹特克帝国和印加帝国。
虽然也存在纷争,但总体来说,印第安人当时基本还能掌握自己的命运。但是 1520 年,西班牙殖民者闯入了阿兹特克,打破了当地的平衡。他们带去的不光是战争,还有天花。之后的短时间内造成了灾难性的瘟疫,有些省份超过一半的人死亡,征服前后的 10 年间,墨西哥人口从 2500 万骤减到 1680 万[2]。而之后再次征服印加帝国时,天花又造成了 600 万人中的 20 万人丧生,甚至印加皇帝和指定的继承人都死于天花。
不光美洲,随着大航海时代的开启,非洲、大洋洲等等全球各地都出现了天花的身影。
纵观天花的整个传播历史,它夺去了无数人的生命。虽然并没有确切的数字记录,但据估算,仅 20 世纪,就有超过 3 亿人死于天花[3]。要知道,20 世纪初全球总人口也就不到 18 亿而已[4]。
尽管天花在全球范围内如此肆意地传播,人类也不是束手无策。
就在阿兹特克和印加帝国灭国的这段时间,在地球另一端的中国——大明王朝,有一种有效对抗天花的方法传播开来。这种方法就是种痘术,据记载最早在宋朝就出现了,到明朝就比较广泛的使用了。
原理也很简单,人们通过对长时间的流行史分析,运用简单的归纳法,发现得过天花而幸存下来的人,是不会再得天花的。于是就有人故意把轻症的天花接种给健康人,等他痊愈后,就对天花产生了免疫,哪怕是严重型的天花也是可以免疫的。
图:利用天花患者的疮痂,干燥后加工成粉,吹往人体鼻腔,起到免疫作用
图:爱德华·琴纳医生替孩子接种牛痘
但是,这些方法无论多么有效,毕竟只停留在知其然的层面上,而且对于已经得了天花的患者来说,仍然是毫无办法,无药可医。
要真正战胜天花,必须知其所以然,搞清楚致病的根本原因,才是科学的正道。
随着显微镜的发明和改善,开启了微生物学,科学家能比较容易地区分细菌和病毒。细菌有一个完整的结构,通过分裂来进行繁殖;而病毒其实只是一小片遗传物质,外面裹着一团蛋白质,通过自我复制就能完成增殖。天花其实也是一种病毒类型的病原体,比细菌小得多,因此到较晚才被提取出来。
图:天花病毒
20世纪的上半叶,全球科研机构争相研究,关于天花的病理学、免疫学、流行病学的研究多如牛毛。这样,对天花的认识从现象的描述转变到对根本原因的探讨。
天花病毒,是一种双链DNA病毒,属于痘病毒的一种。它能通过呼吸道进入人体内发生感染,大约在第 3、4 天的时候,巨噬细胞很快就会被感染,并进入血液和淋巴结区域,并在这些区域复制。然后,被感染的巨噬细胞从真皮的小血管迁移到表皮,引起表皮细胞的感染,会在皮肤表面形成水肿,最终变为脓疱。
感染的巨噬细胞在会释放各种病毒抗原,形成即时免疫反应。此时,T 细胞打头阵,会根据天花病毒的抗原信息进行攻击,那些受感染的细胞会被T细胞干掉。紧接着,B 细胞产生中性抗体,它能够和病毒包膜结合,防止病毒感染细胞。
此时根据免疫反应的强烈程度,病毒的复制、皮肤的损伤也会出现不同程度的抑制,就表现出不同程度的天花症状,从不连续的皮疹,到全身型皮疹,再到严重的出血型天花。
而从流行病学角度看,天花变异少,只在人类中传播,没有动物宿主,这样就不担心天花在动物界隐藏了;它的传染性虽然强,但是没有和病人直接接触的话很难传染。所以只要做好隔离措施,就能很大程度上控制传播。另外,天花病症特别明显,皮疹很容易识别,识别后对隔离工作就有很大的方便,不会有遗漏的病人。最关键的是,感染天花痊愈后,不会复发,也不存在传染性,这是疫苗有效的根本因素。
有了这样的基本认识,战胜天花就存在了理论基础。世卫组织在 1958 年和 1966 年两次提出了全球根除天花计划。
初期疫苗的数量严重不足,好在有一种环形包围接种法。这种方法是在疫情发生的村子以及它周围的村子给人接种,这样病毒就不容易扩散出去,效果非常好。
就这样 10 多年的时间里,全球各地纷纷报来捷报,眼看着全世界天花病例越来越少,到了 1977 年,索马里成了全球最后一个天花战场。随着最后一位天花病人,索马里一家医院的厨师马阿林的痊愈出院。天花似乎已经从我们这个地球上彻底消失了。
图:马阿林
然而,令人万万没有想到的是,天花病毒在 1978 年的夏天突然再现人间。
在英国伯明翰大学医学院有一间天花实验室,负责人贝德森教授几经周折,从世卫组织那里搞来了一些珍贵的天花病毒样本。作为天花研究的专家,贝德森教授当然清楚这些病毒的可怕,他小心翼翼地保存着这些或许是世界上最可怕的小东西。
在实验室的楼上,40 岁的医学影像摄影师珍妮特·帕克夫人也在忙碌着,浑然不知厄运的降临。
8 月 11 日,珍妮特突然感到头痛,肌肉酸痛。接下来两天是周末,她觉得好一些了,就出门散散步,拜访下邻居。
到 8 月 16日 左右,她开始出现皮疹,于是去看医生,开了点抗生素。但是,用了两天药,没什么起色。令人忧心的是,她的脸上、四肢和躯干开始长水疱和斑点,这显然已经不是普通的感冒症状了。
8 月 24 日,她被转到医院的隔离病房。经过专家会诊,医生们做出了一个自己都不敢相信的结论:帕克夫人得的病竟然是差不多已经在全世界都绝迹,令人闻风丧胆的——天花。
这个消息犹如石破天惊一般震惊了全国,英国卫生部门立即拉响了一级警报,整个伯明翰都陷入恐慌。
卫生部门立即彻查与帕克夫人有过接触的所有人,从最亲近的父母到修洗衣机的工人,再到帕克出门时有可能直接或者间接接触到的任何人,一个都不能放过,找到一个就隔离一个。很快,在这个小城中,就有 260 多人被隔离观察。医疗中心的门口排起了看不到尽头的长队,他们都是等待接种疫苗的人。恐慌情绪从伯明翰向整个英国蔓延,世卫组织更是如临大敌,全世界卫生部门的目光都投向了英国。
9 月 6 日,当帕克夫人还躺在病床上呻吟,被天花折磨得不成人形时,那位从世卫组织拿来天花病毒样本的实验室负责人贝德森教授在自家花园中自杀,只留下一封简短的遗书。上面写道:我很抱歉,我辜负了那么多朋友和同事对我和我的工作的信任。
5 天之后,帕克夫人也在病床上痛苦地死去。
图:当时的新闻报道
随着帕克夫人的病逝,天花病毒到底是怎么泄露的成了舆论关注的焦点。英国政府也专门成立了调查组,对这次事件进行彻底调查。经过将近 1 年的调查,在 1980 年 7 月底,形成了一份长达 200 多页的调查报告[5]。该报告在第 38 页给出的结论是:
1. 根据实验室的病毒使用记录、帕克夫人的发病时间、病毒类型,以及她发病前后的活动轨迹。基本可以明确帕克夫人感染的天花病毒来自实验室。
2. 但实验室的天花病毒是如何泄露的,通过什么途径传播给了帕克夫人,却依然是一个谜。调查组给出了几种可能性:
a) 空气传播:最可能的途径是通过电话室的通风口,它就在外部动物痘室的通风口上方,与病毒实验室相距 2.4 米,而这个电话室只有帕克夫人一人使用,她每天都会使用数次。不过,有几名国际公认的天花研究专家作证说,天花病毒通过空气传播几乎是不可能的。
b) 接触传播:可能是微生物系的某人在拜访帕克夫人时,手或衣服上有外部动物痘室带出的病毒,但没有证据。
换句话说,调查组并没有发现贝德森教授有直接责任的证据,从法律上来说,贝德森教授是无罪的。我们至今依然不知道,实验室中的天花病毒到底是如何诡异地进入帕克夫人的体内,我们只知道,这一定是一个极其微小概率的事件,但它真的就发生了。
帕克夫人是人类历史上有记录的最后一位天花患者。
1980 年 5 月 8 日,世卫组织正式宣布:全球范围内,自然界中的天花病毒已被消灭。
但是,天花病毒依然存在于实验室中,人们开始激烈地争辩是否还要在实验室中保存这种造成了人类历史上空前浩劫的病毒。
世卫组织决定在 1993 年 12 月 30 日正式销毁病毒样本,但在部分科学家的极力反对下,销毁日期被推后至 1999 年 6 月 30 日。不过,到了这个日期依然没能销毁。
现在,天花病毒样本依然保留在俄罗斯和美国的两个最高等级的生物实验室中。
但故事并没有结束,天花病毒的阴影从未真正从人类的头顶移开。令人心有余悸的事件接二连三地发生。
2004 年 3 月,人们在圣菲的一本有关美国内战医疗议题的书籍内,发现了一个内含天花皮痂的信封。皮痂的主人是一位曾接种疫苗的患者[6]。
2014 年 7 月,美国国立卫生研究院的工作人员在位于马里兰州一处实验室的纸箱里发现了几小瓶被遗忘的天花病毒样本[7]。
更恐怖的事情发生在 2019 年 9 月 16 日下午,俄罗斯国家病毒学和生物技术研究中心实验室,也就是存放天花病毒的实验室,发生了爆炸并引发火灾。爆炸发生在该中心五楼的一间正在进行维修的卫生检查室。[8]
图:俄罗斯国家病毒学和生物技术研究中心实验室火灾
不过,以上三起事件都有惊无险,并没有造成天花病毒再次感染人类。
天花,这个在人间至少肆虐了 3000 多年的魔鬼终于被人类所消灭。回顾完这段惊心动魄的历史,我忍不住感叹:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E8%8A%B1
Fenner, Frank , Smallpox and Its Eradication. WHO,1988. p237
Sergei N. Shchelkunov , Emergence and reemergence of smallpox- Theneed for development of a new generation smallpox vaccine. Vaccine. 2011,. 29Suppl 4: D49–53
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%8F%A3%E5%8F%B2
https://www.gov.uk/government/publications/report-of-the-investigation-into-the-cause-of-the-1978-birmingham-smallpox-occurrence
https://usatoday30.usatoday.com/news/health/2003-12-26-smallpox-in-envelope_x.htm
https://www.theguardian.com/science/2014/jul/08/smallpox-vials-found-cardboard-box-maryland-laboratory
https://www.theguardian.com/world/2019/sep/17/blast-sparks-fire-at-russian-laboratory-housing-smallpox-virus
https://usatoday30.usatoday.com/news/health/2003-12-26-smallpox-in-envelope_x.htm
https://www.theguardian.com/science/2014/jul/08/smallpox-vials-found-cardboard-box-maryland-laboratory
https://www.theguardian.com/world/2019/sep/17/blast-sparks-fire-at-russian-laboratory-housing-smallpox-virus
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