大流行病会不会威胁到人类的未来?

【澳】托比·奥德

2021-12-09 16:18

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1347年,死亡侵入欧洲。它取道克里米亚的卡法镇,是由围困的蒙古军队带来的。逃亡的商人无意中把它带回了意大利,从那里传到了法国、西班牙、英国,然后远至挪威,横跨欧洲其他地区,一直到莫斯科。六年之内,黑死病就占领了欧洲大陆。
数千万人病入膏肓,他们的身体以不同的方式被这种疾病压垮。有些人的脖子上、腋下和大腿上长着肿胀的脓包,有些人因皮下出血而身体变黑,有些人因喉咙和肺部的坏死炎症而咳血。所有症状都包括发烧、疲惫和身上产生难以忍受的恶臭。死者人数多得要挖掘万人坑,但即使如此,墓地也没足够的地方容纳尸体。
黑死病摧毁了欧洲。这六年里有四分之一到一半的欧洲人被杀死。中东地区也遭到了蹂躏,每三个埃及人和叙利亚人中就有一个死于瘟疫。中亚、印度和中国的部分地区也可能由于瘟疫而衰败。由于14世纪的记录不多,我们永远无法知道真正的死亡人数,但我们最接近的估计是全世界有5%~14%的人死于黑死病,这可能是人类有史以来最大的灾难。
我们现在可以免于这类灾难了吗?还是我们更加脆弱了?大流行病会不会威胁到人类的未来?
黑死病并不是唯一给人类带来创伤的生物灾难,它甚至不是人类历史上唯一一次大鼠疫。公元541年,查士丁尼瘟疫袭击了拜占庭帝国。在三年时间里,它夺走了世界上大约3%的人口。法国画家尤立斯-埃内·德劳内的《被瘟疫侵袭的罗马城》,描绘的正是查士丁尼瘟疫,它是地中海世界爆发的第一次大规模鼠疫

法国画家尤立斯-埃内·德劳内的《被瘟疫侵袭的罗马城》,描绘的正是查士丁尼瘟疫,它是地中海世界爆发的第一次大规模鼠疫

当欧洲人在1492年到达美洲时,两个种族使彼此接触到了全新的疾病。几千年来,两个种族都建立了对自己大陆疾病的抵抗力,却极易患上其他地方的疾病。美洲人民在这个流动过程中遇到了最糟糕的结局,感染了麻疹、流感,特别是天花等疾病。
在接下来的一百年里,入侵和疾病相结合造成了巨大的损失——由于原有人口规模极为不确定,这场灾难的规模可能永远无法得知。我们不能排除的一种可能性是,那个世纪里美洲人口的损失或许超过90%,尽管这个数字也可能会低很多。而且很难厘清其中有多少应该归咎于战争和侵占,而不是疾病。作为一个大概的上限估值,哥伦布大交换可能杀死了世界上多达10%的人口。
几百年后,世界已经变得如此互联互通,以至于有可能出现真正的全球大流行病。第一次世界大战接近尾声时,一种毁灭性的流感病毒(称为1918年流感或西班牙流感)蔓延到六大洲甚至偏远的太平洋岛屿。至少有三分之一的世界人口被感染,3%~6%的人死亡。这一死亡人数超过了“一战”,甚至可能超过了两次世界大战的死亡人数总和。
然而,即使是这样的事件也不足以对人类的长期潜力构成威胁。在严重的鼠疫中,我们看到受影响地区的文明摇摇欲坠,但又恢复了过来。25%~50%的区域死亡率并不足以使整个大陆的文明崩溃。它改变了各个帝国的命运,也可能大大改变了历史的进程,但如果说其中有什么启示的话,那就是它让我们有理由相信,人类文明很可能在未来安然度过有类似死亡率的事件,即使这些事件是全球性的。
1918年流感大流行的显著特点是,尽管蔓延至全球,但它几乎没有对世界发展进程产生明显影响。流感似乎在“一战”后消失了,而尽管“一战”死亡人数比流感少,但它对历史进程的影响似乎更大。
由于缺乏完好的记录,而且原因错综复杂,我们还不太清楚应从哥伦布大交换中吸取什么教训。大流行病显然是区域文明崩溃的原因之一,但我们不知道如果没有伴随而来的暴力和帝国统治,崩溃是否会发生。
反对自然大流行病带来生存性风险的最有力理由是化石记录证据。每世纪自然原因造成的灭绝风险超过0.1%,这与人类以及相似物种存续时间如此之长的证据不相符。但这个论点只有在人类现在面临的风险与长期水平相似或更低的情况下才有效。对于大多数风险来说,这显然是正确的,但对于大流行病来说却非如此。我们已经做了很多事情来加剧风险:有些可能使大流行病更容易发生,有些可能增加其危害。因此,即使是“自然”的大流行病也应被视作部分人为的风险。
我们现在的人口比人类历史上大部分时间里的人口要多1000倍,因此,有更多的机会产生新的人类疾病。而我们的耕作方式使大量动物生活在与人类相邻的不良环境中,这就增加了风险,因为许多主要疾病在传染给人类之前都起源于动物。例子包括HIV(黑猩猩)、埃博拉(蝙蝠)、SARS(可能是蝙蝠)和流感(通常是猪或鸟)。有证据表明,疾病正以越来越快的速度从动物传播给人类。
现代文明也可能使大流行病更容易传播。集聚在城市中生活的人口密度更高,增加了我们每个人可能传染的人数。快速的长途运输大大增加了病原体的传播距离,减少了任何两个人之间的隔离度。此外,我们不再像过去一万年中的大部分时间里那样被分割成孤立的人口群体。这些影响共同表明,我们可能会有更多新的大流行病,它们会更快地传播,并覆盖更高比例的世界人口。
但我们也以提供保护的方式改变了世界。我们有了更健康的人口,有了更好的环境卫生和个人卫生,有了预防药物和治疗药物,有了对疾病的科学认识。也许最重要的是,我们建立了公共卫生机构,以便在面对新的疫情时促进全球沟通和协调。我们看到了这种保护的好处,在20世纪,地方性传染病急剧减少(虽然我们不能肯定大流行病也会遵循同样的趋势)。最后,我们占据的地域和环境范围广到任何哺乳动物都没有达到过的程度。这就为我们提供了特殊的保护,使我们免于灭绝事件,因为它要求病原体能在各种各样的环境中繁衍,并能接触到特别与世隔绝的人群,如原始部落、南极研究人员和核潜艇船员。
很难知道这些综合效应是增加还是减少了大流行病的生存性风险。这种不确定性归根结底是个坏消息:我们以前坐拥一个有力的论据,证明这种风险很小;现在则不是了。但请注意,我们不仅对变化的方向感兴趣,还对变化的规模感兴趣。如果我们把化石记录作为证据,证明风险小于每世纪1/2000,那么要达到每世纪1%,大流行病的风险至少要增加20倍。这似乎不太可能。在我看来,化石记录仍然提供了一个强有力的理由,说明“自然”大流行病不会带来高灭绝风险。所以剩下的大部分生存性风险将来自文明永久崩溃的威胁:发生一场严重到足以引起全球文明崩溃的大流行病,而且文明很难重建,或者我们在尝试重建时运气欠佳。1918年,美国芝加哥,官员们戴着口罩检查街道清洁工是否感染了西班牙流感

1918年,美国芝加哥,官员们戴着口罩检查街道清洁工是否感染了西班牙流感

但人类也可以发挥更大的作用。我们已经看到人类的行动间接地帮助和促进了大流行病的产生和传播。但是如果我们更直接地参与这一过程——我们故意使用、改进或制造病原体,情况又会如何呢?
我们对病原体的认识和控制是最近才出现的。就在200年前,我们甚至还不了解大流行病的基本成因——西方主流理论认为,疾病是由一种气体产生的。在短短的两个世纪里,我们发现它是由各种各样的微观生物引起的,我们研究出了如何在实验室里制造它们,如何将它们培育出不同的性状,如何对它们的基因组进行测序,如何植入新的基因,以及如何从它们的基因代码中创造出整个攻能性病毒。
这一进程正在继续快速发展。过去十年中研究质量取得了重大突破,例如利用CRISPR技术有效地将新的基因序列插入基因组,以及利用基因驱动有效地以转基因版本取代野生自然生物的种群。这一进展的衡量标准表明它正在加速。自2007年以来,基因组测序的成本减少到万分之一,论文数量和风险投资也在迅速增长。生物技术领域的这一进步似乎不太可能很快消失:没有不可克服的挑战迫在眉睫,也没有根本性的法律条文阻碍它继续发展。
在这个领域里,过去的研究几乎不能提供任何担保。越来越多的努力是为了超越自然的力量,所以长期的跟踪记录不再适用。如果认为这个未知的新领域只有熟悉的危险,那就太乐观了。
首先,让我们抛开恶意风险,只考虑善意的研究可能产生的风险。大多数科学和医学研究带来的风险危害在我们的考虑范围内可以忽略不计,但也有一小部分使用了已知可以威胁全球的活病原体,包括造成1918年流感、天花、SARS和H5N1流感的病原体。这一小部分研究会制造这些病原体的菌株或毒株,使其比自然类型的病原体更危险,增加了它的传播性和致死率,或对疫苗或治疗的抵抗力。
2012年,荷兰病毒学家罗恩·富希耶公布了最新的H5N1禽流感病毒株功能获得性实验细节。这种病毒株的致死率极强,估计感染者中有60%的人会死亡——甚至远远超过1918年流感。富希耶想知道H5N1是否(以及如何)能够自然发展出这种能力。他将疾病传给十只雪貂,这种动物通常被用来作为研究流感如何影响人类的模型。当病毒传给最后一只雪貂时,他的H5N1毒株已成为哺乳动物之间的直接传染源。
这项研究引起了激烈的争议。其中大部分争议集中在他的研究所包含的信息上。美国国家生物安全科学咨询委员会裁定,他的论文在发表前必须删除一些技术细节,以免被别有用心之人利用来制造大流行病。而荷兰政府声称它违反了欧盟关于传播可用于生物武器的信息的法律。但我这里关注的不是技术有可能被滥用。富希耶的研究提供了一个明显的示例:善意的科学家增强了可造成全球灾难的已知病原体的破坏能力。而且这也不是唯一的案例,就在同一年,美国也进行了类似的实验。
当然,这种实验是在安全的实验室里进行的,有严格的安全标准。在任何特定情况下,增强的病原体都不太可能逃逸到外面。但到底有多不可能呢?遗憾的是,由于事故发生率和泄漏率缺乏透明度,我们没有很可靠的数据。这使得社会无法在平衡研究风险和收益的基础上做出明智决定,也限制了实验室从事故中互相学习的能力。我们需要按照其他领域的最佳做法,对事故进行一致而透明的报告。而且当事故或泄漏率超过规定比例时,我们需要严肃问责。
但是,即使是我们所掌握的零星证据,也包括了足够多的已证实案例,可见泄漏率之高令人担忧。这些记录在案的泄漏事件都没有直接造成生存性灾难的风险,但它们表明,我们在防范高度危险的病原体方面存在严重缺陷,而且措施不足。
即使在生物安全最高级别(BSL-4)的实验室里也是如此。2001年,英国暴发了极其严重的牲畜口蹄疫。为了阻止疫情蔓延,600万头牲畜被杀,经济损失共计80亿英镑。然后在2007年又暴发了一次口蹄疫,其源头可追溯到一个研究该病的实验室。口蹄疫病毒被认为属于最危险的病原体类别,需要最高级别的生物安全保障。然而这种病毒却从一个维护不善的管道中逃出,泄漏到该设施的地下水中。经过调查后,该实验室的执照被重新授权,但两周后又发生了另一起泄漏事件。我认为这种泄漏记录表明,即使以BSL-4实验室的安全程度也不足以研究有可能造成1918年流感规模或更严重的全球大流行病的病原体——特别是涉及功能获得性的研究(极其危险的H5N1功能获得性研究甚至没有在BSL-4实验室内进行)。距上次公开承认的BSL-4实验室疫情暴发已经过去了13年,这还都不够好。不管泄漏的原因是未达到标准、缺乏检查、操作失当还是处罚不足,这些都不重要,重要的是这一领域的不良记录由于缺乏透明度和问责制而变得更糟。以目前的BSL-4实验室状况,大流行病病原体的泄漏只是时间问题。
威胁除了来自事故,还来自蓄意滥用。人类将疾病作为武器的历史悠久而黑暗。一份可追溯至公元前1320年的记录描述了小亚细亚的一场战争,受感染的羊群被驱赶到边境以传播土拉菌病。一份卡法围城时期的记录甚至称黑死病是因为蒙古军队将遭受瘟疫而死的尸体弹射到城墙上而传到欧洲的。目前尚不清楚这种情况是否真的发生过,也不知道黑死病是不是无论如何都会进入欧洲。然而,世界历史上最致命的事件(作为人类的一部分)仍然很可能是一场生物战。
最早关于生物战的明确记载之一出自1763年在加拿大的英国人。北美总司令杰弗里·阿默斯特给一个暴发天花的要塞写信说:“难道不能想办法把天花送到那些心怀不满的印第安人部落中去吗?在这种情况下我们必须使用一切力所能及的策略来削弱他们。”驻军也已经有了同样的想法,他们主动采取了行动,分发了带有病毒的物品,记录了这一行为,甚至申请官方报销,以支付所用的毯子和手帕的费用。
早期的军队对疾病了解有限,而且大多是试验性质的生物战,而我们更多的认识已经使现代国家能够在大自然提供的基础上发展生物武器。20世纪,已知有15个国家开展了生物武器计划,包括美国、英国和法国。
苏联的计划是规模最大的。它在高峰期有十多个秘密实验室,雇用了9000名科学家,将从鼠疫到天花、炭疽和脊髓灰质炎等各种疾病制成武器。科学家们试图提高这些疾病的感染力、致死率以及对疫苗接种和治疗的抵抗力。他们建立了向对手传播病原体的系统,并储备了大量库存,据说包括20多吨天花和鼠疫病毒。该计划很容易发生事故,导致天花和炭疽的致命性暴发。虽然没有证据表明他们蓄意制造威胁全人类的病原体,但超级大国或流氓国家为了威慑对手可能会朝这个方向发展。
好消息是,尽管我们一直有发动生物战的念头,但无论是事故还是使用生物战造成的死亡人数似乎都相对较少(假设黑死病是一种自然大流行病)。历史上因生物战造成的已证实的死亡人数与同一时间段死于自然大流行病的人数相比显得相形见绌。其中一个原因可能是生物武器不可靠,容易适得其反,导致国家优先使用其他武器。另一种说法是,心照不宣的看法和实施上的困难使部署生物武器的难度比表面上看来要大得多。
但答案也可能只是我们的数据太少。疾病暴发、战争死亡和恐怖袭击的模式似乎都遵循幂律分布。与大家熟悉的“正态”分布不同,幂律分布有一个越来越大的事件“重尾”,其中往往会有规模完全不同的事件,有些事件的规模是其他事件的数千倍甚至数百万倍。战争和恐怖事件造成的死亡似乎遵循着尤其重尾的幂律,因此大多数死亡发生在少数最严重的事件中。例如,过去100年的战争死亡事件以两次世界大战为主,而恐怖主义给美国带来的死亡大多出现在“9·11”袭击事件中。当事件遵循这样的方式分布时,即使基本风险保持不变,事件到目前为止的平均规模也会使未来事件的预期规模被系统性地低估。
而且它也不是一成不变的。试图参考历史记录会忽视生物技术的迅速变化。我们应该警惕的不是20世纪的生物武器,而是今后100年的进步。100年前,我们才刚刚发现病毒,还没有发现DNA的结构。现在,我们可以设计病毒的DNA,并通过病毒的基因序列复活历史上的病毒。100年后,我们会达到什么水平?
生物技术最令人振奋的趋势之一是其迅速的大众化——学生和业余爱好者可以很快用上最先进的技术。当取得一项新的突破时,拥有天赋、培训经历、资源和耐心来采用新技术的人才规模迅速扩大:从少数的世界顶尖生物学家,到拥有该领域博士学位的人,再到数百万大学本科水平的人。
人类基因组计划是有史以来生物学领域规模最大的科学合作项目,花了13年时间,耗资5亿美元,才得到人类基因组的完整DNA序列。仅仅15年后,基因组测序花费不到1000美元或在一小时内就能完成。逆向过程也变得容易得多:在线DNA合成服务允许任何人上传他们选择的DNA序列,然后将其构建出来并运送到他们的地址。合成的价格虽然仍旧昂贵,但在过去20年里已经下降到千分之一,而且还在继续下降。首次使用CRISPR技术和基因驱动是这十年间的生物技术成就。但在短短两年内,参加科学竞赛的那些聪明学生就都可以成功使用些技术了。
这种大众化有望推动生物技术创新的繁荣。但是,由于生物技术可能被滥用而产生致命的后果,大众化也意味着扩散。随着能够获得某项技术的人越来越多,其中出现恶意者的可能性也越来越大。
蓄意造成全球破坏的人很少,但他们确实存在。也许最好的例子是1984~1995年活跃在日本的奥姆真理教,这个宗教团体试图毁灭人类。他们吸纳了几千名成员,其中包括在化学和生物学方面拥有先进技能的人。他们用行动证明自己不仅仅是宣扬厌世思想而已。他们使用VX毒气和沙林毒气发动了多次致命袭击,造成22人死亡,数千人受伤。他们试图将炭疽杆菌武器化,但没有成功。当能够制造全球大流行病的人圈子大得足以包括这种组织的成员时,会出现什么情况?而如果恐怖组织或流氓国家的成员获得这种能力,试图制造一种杀伤力巨大的武器以达到勒索或威慑的目的,又会发生什么?老彼得·勃鲁盖尔《死亡的胜利》

老彼得·勃鲁盖尔《死亡的胜利》

未来几十年潜在的主要生物风险,特别是国家或小团体滥用的风险,来自我们的技术。但世界并不是完全没有意识到这种风险。伯特兰·罗素在1955年写给爱因斯坦的信中提出,生物战会带来灭绝的危险。而在1969年,美国诺贝尔生理学或医学奖获得者约书亚·莱德伯格提出了这种可能性:
作为一名科学家,我对美国和其他国家继续参与生物战的发展深感担忧。这一进程使地球上人类生命的未来处于严重危险之中。
针对这些警告,各国和国际上已经开始努力保护人类。人们通过公共卫生、国际公约以及生物技术公司和科学界的自我监管开展了行动。这些行动是否足够呢?
医学和公共卫生系统已经发展出一套降低传染病暴发风险的技术:从卫生消毒到疾病监测系统,再到疫苗和医疗方案。这类技术取得的成功,例如根除天花,位于人类最伟大的成就之列。各国和国际上在公共卫生方面的工作为防止基因工程大流行病提供了一些保护,其现有的基础设施可以进行调整,以更好地解决这些问题。然而,即使对于现有的风险而言,这种保护也是不均衡且不充足的。尽管公共卫生很重要,但全世界的公共卫生资金投入不足,较贫穷的国家仍然很容易因疾病暴发而不堪重负。
最著名的国际保护来自1972年的《禁止生物武器公约》。这是国际社会禁止这类武器的一个重要标志,它为讨论这一威胁提供了持久的国际论坛。但如果认为它已经成功地将生物武器定为非法,那就大错特错了。有两个关键问题限制了履行公约的能力。
首先,它的资金严重不足。这个保护人类的全球公约只有四名员工,预算比普通的麦当劳餐厅还要少。
第二,与其他军备控制条约不同(如核武器或化学武器条约),没有有效的手段来核查遵守《禁止生物武器公约》的情况。这并非只是一个理论问题。在苏联签署《禁止生物武器公约》之后,苏联庞大的生物武器项目及其致命的炭疽和天花事故持续了近20年,证明该公约并没有终止生物武器研究。苏联并不是唯一的违约方。种族隔离结束后,南非承认曾违背《禁止生物武器公约》开展生物武器计划。第一次海湾战争后,伊拉克也被发现违反了该公约。在撰写本书时,美国提出它认为一些国家目前正在违反《禁止生物武器公约》,开发生物武器。以色列甚至拒绝签署公约。而且《禁止生物武器公约》对非国家行为者几乎起不到任何防范作用。
生物技术公司正在努力限制其业务领域大众化的黑暗面。例如,倘若有用心险恶之人想要制造极度致命的病原体,那么不受限制的DNA合成将有助于他们克服一个主要障碍。这会让他们获得天花等受控病原体的DNA(其基因组可在网上轻易获得),并创造出经过修改的DNA,使病原体更加危险。因此,许多DNA合成公司自愿努力管理这种风险,筛查预订危险序列的订单。但这些筛查方法并不完善,只覆盖了大约80%的订单。这一过程有很大的改进空间,也有充分的理由使筛查成为强制性的。随着台式合成机的出现,问题只会越来越多,可能需要软件或硬件锁定这些机器以防被滥用,确保序列得到筛查。
我们还可以期待科学界对生物风险进行谨慎的管理。国家和小团体可利用的许多危险的先进技术都来自公开的科学信息。而且我们已经看到科学会产生巨大的事故风险。科学界尝试规范业内的危险研究,但作用有限。为何如此困难有各种各样的原因,包括难以知道应在哪里划清界限,缺乏可以统一行动的中央主管部门,崇尚开放和自由追求任何感兴趣之事物的文化,以及管理跟不上科学的发展速度。科学界或许有可能克服这些挑战,对全球风险进行强有力的管控,但这需要科学界愿意接受对其文化和管理的重大变革,比如像处理核电安全问题那样去处理生物技术安全问题。而科学界需要在灾难发生之前产生这种意愿。
本文摘自澳大利亚哲学家、牛津大学人类未来研究所高级研究员托比·奥德的《危崖:生存性风险与人类的未来》,澎湃新闻经授权刊载,标题为编者所拟。《危崖:生存性风险与人类的未来》,【澳】托比·奥德/著 韦斯琳/译,中信出版社·新思文化,2021年10月版

《危崖:生存性风险与人类的未来》,【澳】托比·奥德/著 韦斯琳/译,中信出版社·新思文化,2021年10月版

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责任编辑:顾明
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关键词 >> 流行病,危崖

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