王立铭新作 | 未来人类有没有可能消灭病毒传染病？
尽管当下我们每个人的神经仍在为新冠病毒紧绷着，还为能不能顺利地回家过年惴惴不安，但在未来我们是不是有可能防止这样的传染病大流行，甚至消灭其他病毒性传染病，除了弥补此次在应对新冠肺炎上公共卫生方面的短板，浙江大学教授王立铭的最作《如何理解一种全新疾病》指出如果人类掌握了这三种技术，我们或许能更好地应对，到底它们是什么？
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撰文 | 王立铭（浙江大学教授）
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面对新冠疫情，不知道你会不会产生一种相当挫败的感觉。
一方面，像新冠病毒这样体积如此微小、结构和功能如此简单的生命体，一旦演化出入侵人类世界的能力，可能会对人类数十亿人习以为常的生活方式、社会形态乃至世界观产生深刻的影响，甚至改变人类世界发展的轨迹。
另一方面，尽管人类的科学在快速进步，对新型病毒和新型传染病的理解能力在飞快提升，也能在短短一年的时间里就几乎看到了药物和疫苗的曙光，但是很显然，对比病毒的传播速度，人类的反应速度仍然还是不够快。在 2020年的几乎所有时间里，人类对抗新冠病毒的主要手段仍然是强制隔离、减少公共活动、佩戴口罩——和我们的祖先对抗黑死病和天花时的动作别无二致。
1918年大流感，图片来自wiki
而更重要的是，我们也许有足够的自信说，人类终将能够想出办法克制新冠病毒，让它最多只能是“流窜作案”，不能对人类世界构成破坏性的干扰。但是从我们的讨论里你也应该能看到，人类世界里还流行着从流感病毒到艾滋病病毒，从埃博拉病毒到寨卡病毒等大量严重威胁人类安全的病毒。更要命的是，自然界里还有大量的未知病毒，人类至今都不知道它们的存在，但它们却随时有可能突然进化出入侵人类世界的能力，搅起像 1918年大流感和 2020年新冠疫情这样的血雨腥风。
这样一类威力巨大、传播迅速、神出鬼没的威胁，我们人类真的能有一个终极凯发游戏的解决方案吗？在可预见的未来，人类有没有可能消灭病毒传染病？
你也许会给出很乐观的回答——而你也有充足的理由这么做。毕竟，在消灭危险病毒这件事上，我们人类是有成功先例的。
1977年，索马里梅尔卡市出现了人类史上最后一位天花患者。在这位患者——牧民阿里 ·毛·马林——痊愈两年后的 1979年 10月 25日，鉴于全世界在 2年内没有发现任何新的天花感染者，世界卫生组织正式宣布，人类彻底消灭了天花。
这是有史以来人类消灭的第一种疾病，而它恰恰就是一种病毒导致的传染病。至今，天花病毒已经在自然界绝迹超过 40年。
消灭天花这种烈性病毒传染病，是人类前仆后继进行的一场持续上千年的战争。从古代中国和印度的人痘接种，到英国医生爱德华·詹纳发明的牛痘接种，人类其实很早就拥有了对抗天花的有力武器。但是，想要在世界范围内彻底消灭一种疾病，需要的不仅仅是医学技术，更需要全世界各国政府和人民的深度动员和密切配合。在 1948年世界卫生组织成立后，消灭天花就成了这个跨国组织的首要使命之一。在此之后的数十年里，世界卫生组织在各个国家，特别是广大不发达国家，展开人员培训和公众教育，推动牛痘疫苗的普遍接种，监控新发患者，控制疾病流行范围，逐步实现了对这种凶险病毒的合围。
俗称“小儿麻痹症”的脊髓灰质炎，离被人类彻底消灭也不远了。到 2019年，全世界仅有阿富汗和巴基斯坦境内仍有新发病例，发病人数不到 40人。而脊髓灰质炎，也是一种病毒导致的传染病。
这两个案例实实在在地说明，病毒传染病确实是可以被消灭的，如果全球各国携手，通过开发疫苗，通过病例的密切追踪，通过大规模推广疫苗接种，确确实实能够消灭曾经肆虐人类世界的危险病毒。
同时，我也得遗憾地说一句，天花和脊髓灰质炎的成功案例可不是那么好复制的。甚至可以说，它们的成功是很多限制条件恰好得到同时满足的结果，其他的病毒传染病，包括新冠病毒和流感病毒，都不符合。
两个特别关键的限制条件是：
一种病毒只在人类世界传播，那它相对来说就比较容易被彻底清除；而如果它还能在别的动物物种里传播，那我们就几乎不可能消灭它。
还有一个关键的限制条件是，这种病毒的传播要特别“明显”才行。简单来说就是，只要一个人被病毒感染，就会表现出非常强烈和明确的症状。
这个道理容易理解，天花和脊髓灰质炎病毒就是两种只在人类世界传播的病毒，而且传播时会引发严重的疾病症状，如高热、斑疹（天花）、头痛、呕吐、脖子僵硬（脊髓灰质炎）等。根据这些特征，我们能识别和追踪每一位患者，准确地切断传播链条，那么过一段时间这种病毒的传播链条就会被切断，最终就可以从人类世界清除它们。又因为这两种病毒根本不能在人类之外的生物体内生存，那一旦从人类世界绝迹，它们就彻底被消灭了。
而相反，像流感病毒和新冠病毒就不满足这两个限制条件，因此几乎不可能被彻底消灭。
首先它们都有人类之外的动物宿主。我们就拿流感病毒来说，它除了能够感染人，还能够感染猪、狗、猫、马、海豹，还有各种野生和家养的鸟类。就算我们暂时性地清除了人类世界里的流感病毒，它们还能源源不断地从这些天然宿主那里入侵人类世界。而我们显然不可能把这些动物全部消灭。新冠病毒也类似，尽管我们至今还不完全理解它的传播路径和来源，但是我们已经知道，它能够感染包括猫、狗、水貂、雪貂、猴子在内的很多种动物。这样一来，彻底从自然界消灭新冠病毒就变得不可能了。
与此同时，流感病毒也好，新冠病毒也好，它们的传播都相当“隐匿”。两种病毒都是存在潜伏期的，也就是说，一个人从感染病毒到表现出症状，往往存在几天的潜伏期（流感病毒一般是 1~3天，新冠病毒可以长达 14天甚至更长），在这段时间里我们几乎不可能识别出所有病毒感染者并加以隔离，也就是说潜伏期内的病毒传播这个麻烦是很难消除的。像新冠病毒，我们还发现了大量的所谓“无症状感染者”的存在。这些人甚至可能从被病毒感染到身体清除病毒，整个过程毫无症状可言，却同样存在传染性。和天花、脊髓灰质炎这样的病毒不同，流感病毒和新冠病毒的特性决定了它们的传播链条难以被彻底切断。
这里我们讨论的还是人类世界的现有病毒，哪些可能被消灭，哪些不可能。而更大的问题是，在自然界里还有大量的新病毒，正在黑暗中默默进化出入侵人类的能力，正等待着随时发动进攻。
实际上，我们看看 21世纪以来发生过的病毒大流行， 2002—2003年的 sars流行、 2009年的 h1n1流感病毒流行、 2012年的 mers流行、 2019—2020年的新冠病毒流行，这四次病毒传染病的幕后真凶，都是 21世纪才首次从动物进入人类世界的，之前在人体中根本不存在。即便是 2014—2016年在西非暴发的埃博拉病毒流行、 2016年在南美暴发的寨卡病毒流行，还有一直在流行的艾滋病病毒，这些病毒进入人类世界的时间也就是在过去 100年内。
在未来，我们几乎可以笃定地说，动物世界里隐藏的新病毒，将会持续地寻找人类世界的软肋，伺机突破。
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科学家们从穿山甲体内发现的一些新型冠状病毒，固然不太可能是这次人新冠病毒的祖先，但是它们却显然已经非常接近完成动物到人的物种跨越了。在病毒基因组核心区域，只需要少数几个基因变异，这些病毒可能会在短期内产生入侵人类世界的能力。
根据这些讨论，我想人类肯定有可能模仿天花和脊髓灰质炎病毒的经验，继续消灭一些危险的病毒。但是想要彻底和全面地告别病毒威胁，目前我们还没有这个实力。新冠病毒如此，流感病毒如此，更多的病毒也是如样。
那难道就是说，我们面对来自病毒世界的潜在威胁，只能坐视不管，被动反应吗？
当然也不是。我认为人类还是有机会的。彻底扫除病毒的威胁固然不现实，大大降低其威胁程度还是有些思路的。
首先，我们有可能部分屏蔽动物和人之间的密切接触，让新病毒进入人类世界变得更困难。
相信你也看到了，大量的人类新病毒是从动物而来，它们通过基因变异跨越了物种之间最后的屏障，成功登陆人类这个大型养蛊场。但是，这个步骤可不是凭空就能完成的。咱们在前面章节里其实已经讨论过要完成这个物种跨越，需要什么先决条件了。
这里不妨再重复一下要点：
在进入人类世界之前，新冠病毒（也同样适用于未来各种可能的人类新病毒）应该寄生于某种宿主动物体内。这种动物应该是一种半野生的，但是能够被规模养殖运输的，和人类世界比较接近的哺乳动物。这里的理由其实很浅显：半野生状态下，它才能够和野生蝙蝠（也适用于其他野生动物）有比较多的接触机会，能够从它们那里获取病毒。比较大的群体规模，给病毒在这种宿主内部的互相传播和变异提供了平台。而只有这种动物也比较接近人类世界，有很多和人接触的机会，给新病毒提供了一个选择压力，并最终让它获得了感染人体的可能性。
你看，考虑到这些条件，我们想要减少未来新病毒入侵人类世界的机会，一个能想到的方案的就是，我们有没有可能干脆离动物远一点？
请注意啊，我说的可不是要把动物特别是野生动物赶尽杀绝，这个想法是非常可笑而且危险的。随意破坏地球生态系统可能会导致的后果，我们谁都无法预料。相反，我们马上可以采取行动的，是要尽量避免入侵野生动物的天然栖息地，让它们能够尽量保持自然的生活状态，不要和人类世界产生太多交集。
在更长的时间尺度上，我们也许可以逐步减少对家禽家畜的依赖，用其他方法生产肉食和动物产品，从而降低它们体内的病毒入侵人类世界的风险。
实际上科学界有一个主流认知，就是人类世界今天流行的大多数病毒，都是我们的祖先进入农业社会、开始畜养家禽家畜之后从动物身上获得的。人类祖先和家禽家畜近距离朝夕相处，给病毒跨越物种屏障进入人类世界提供了机会。而另一方面，进入农业社会以后，人类祖先获得了丰富和稳定的食物来源，人口规模大大提高，而且形成了高密度的人群聚集区，这就给病毒在人和人之间传播、进化和流行提供了天然的温床。
这一点甚至还影响了现代世界的政治格局。著名学者贾雷德·戴蒙德（ jared mason diamond）就在他的名著《枪炮、病菌与钢铁》中论证，绝大多数能够被驯化的动物都生活在亚欧大陆，而美洲和澳洲的土地上天生就没有什么动物能被驯化。这样一来，相比其他地区的居民，亚欧大陆的居民天然就有开启农业文明的基础。而这种文明层面的不公平，也带来了病毒层面的不公平：亚欧大陆的居民从 1万年前开始，就饱受病毒入侵的折磨，但是也因此形成了对病毒一定程度的免疫力。而受限于美洲和澳洲大陆的自然资源，当地土著居民并没有大规模的驯化诸如牛、羊、猪、鸡这样的动物，对于来自动物的病毒也就毫无抵抗力。因此，在哥伦布发现美洲之后，短短一两百年的时间内，北美的印第安人数量减少了 95%。这里面当然有欧洲殖民者有意识地驱赶和屠杀的因素，但天花的传播起到了毁灭性的作用。面对这种前所未见的病毒，当地居民只能坐以待毙。在南美洲，在澳洲大陆，类似的场景也在上演。甚至我们都可以说，是在病毒的帮助下，欧洲殖民者才轻松占领了这些广袤丰饶的土地，形成了对整个世界的统治局面。
如果我们希望避免类似的故事重演，让人类摆脱对家养动物的依赖也许是一个方案。这倒也不完全是天方夜谭。过去几年，有不少初创公司都在研究如何利用植物蛋白质来生产口味和营养成分上都接近肉类的食品，甚至还有一些公司干脆就研究如何在实验室里人工培养动物的肌肉细胞、制作“人造肉”。如果人类真的能够制造出能满足大多数人需要的“人造肉”，那不光能大量节约饲养家禽家畜的资源和场地，减少温室气体排放，也能进一步让人类远离这些病毒源头。
上面讨论的方案可以说是为了釜底抽薪，减少未知病毒对人类的威胁。那退一步说，如果病毒入侵已经发生，我们有可能更快、更及时地应对吗？
此前，我们已经聊到过疫情防控的“不可能天平”，想要快速控制一种流行病的传播，疾病本身的症状轻微，疾病患者的基数庞大，两者不可能同时出现。疾病的天然症状我们无法预测和控制，但患者基数却是可以经过努力降低的。这个“不可能天平”本质上说的就是，对于一种新发传染病，在第一时间发现、隔离、追踪、控制，是最关键的。
但一种疾病刚刚出现的时候，又恰恰是信息最缺乏也最混乱，最难当机立断采取措施的时候。下一个章节里我们会讨论面对下一次疫情，在早期发现、治疗手段、科学交流、国际合作方面怎样才能做得更好。这里我们把讨论范围再放大一点，看看还有没有什么解决问题的新思路。
第一个思路是我们几次探讨过的基因组学技术。从 sars和新冠肺炎暴发中，我们看到一个很棘手的问题：面对一种全新的、人类一无所知的传染病和病原体，想要快速识别和反应实际上是很困难的。毕竟一线医护人员每天都要面对大量症状类似的患者，准确地从中识别出新型疾病，及时上报，并采取公共卫生方面的措施，是项非常困难的任务。
如果能够非常快速、便宜和准确地为患者的疾病样本做基因组测序，用基因组序列信息作为疾病诊断的标准之一，那么我们就有可能在第一时间快速发现新病毒和新疾病的存在。实际上，就在这次新冠疫情中，医生们已经通过基因组测序分析，了解到某些患者体内存在一种全新的冠状病毒。如果这项技术能够大规模地应用于临床最前线，可能为我们对抗传染病争取更多的时间。也许在未来，患者样本的基因组测序将成为疾病诊断的一个必需环节，甚至成为所有患者进入医疗机构就诊的第一个环节。当然，要实现这一点，今天的基因组测序技术，不管是成本（至少数千元人民币）还是速度（至少几天）都是远远不够的。一种能够直接在医院门诊使用，几十分钟获得结果，而且普通人能够承受的基因组测序技术，将会大大改变人类对新发疾病的认识和对抗手段。
另外，能改变局面的可能还有基于移动互联网的技术。
智能手机和移动互联网，已经成为现代社会的基础设施。在这次新冠疫情中，也确实有人利用移动互联网提供的数据，分析人群的迁移规律，以及标记邻近社区的患者，等等。但是我相信，我们能从这些数据中挖掘出来的信息远不止这些。举个例子，智能手机的移动轨迹能不能帮我们找到一位患者在发病前和哪些人有过密切接触？是否需要采取隔离等措施？在某个地区、某段时间里，诸如“咳嗽”、“发热”、“拉肚子”这些关键词在社交网络上的使用频率，如果出现了突然的波动，是不是就提示着某种传染病可能在流行？甚至在未来，智能手机上能不能整合某些人体生命指标的测量，比如心率、体温、血氧饱和度等，把整个移动互联网变成公共卫生机构？在这些数据的加持下，我们对人群整体的健康情况的理解将会更加准确和快捷，可能任何一个地方刚刚发生的新情况都会被立刻识别出来。如果这些信息结合基因组测序技术，也许我们就真的能在任何一种新病毒刚刚进入人类世界的时候就抓住它，并迎头痛击。这样的话，就算我们无法阻止新病毒的出现，但是一定能把新病毒的威胁大大降低。
此前，我们讨论过核酸疫苗技术。这种技术当然还需要时间的检验，但一旦被广泛验证和接受，它将会彻底改写人类疫苗开发的版图。这类疫苗的设计开发相对直接 (有了病毒基因序列就可以着手开始设计），生产比较容易，如果病毒出现变异也可以很方便地改变疫苗核酸序列重新大规模接种。有了这个武器，人类对抗全新病毒传染病的反应速度会得到大大的提高。顺着这个思路推演，在未来，人类也许能发展出能够快速研发生产的，基于核酸序列的疫苗和新药系统。几个月，甚至几周时间内拿出对抗病毒传染病的医学方案。
道阻且长，人类还要上下求索。
注：本文内容和标题略有改动。如果你对这本书的其他内容感兴趣，可以点击下面的“阅读原文”。
制版编辑 | 常春藤
