在我們這個社交媒體時代,關于病毒毒性的熱議已經無處不在,我們大多數人都會在推特上討論新型冠狀病毒的演化進程。隨著新的變異越來越引人矚目,我們不禁會提出同樣的問題:這種變異株的傳染性是否更強?它對我們更加危險嗎?我們的疫苗能遏止它嗎?
這些討論中,有一種充滿誘惑的暗流,并以一種小常識的面目告訴我們說:顯而易見,病毒總是隨著時間推移而演化,變得不再有致命危害。就像狼被馴化成狗一樣。病毒為了生存也會變得更加溫順平和。其推論是,新冠病毒遲早會失掉它的“毒牙”,變得像普通感冒一樣無足輕重。
在這場曠日持久的新冠大流行中,剝奪我們仍然僅存的這點希望,似乎有點殘酷了。但卻必須糾正這樣的觀念——致病微生物總會“棄惡從善”——這種“毒性減弱論”已經被否定了。
【資料圖】
下面是一個野兔泛濫成災的故事。
殺滅兔子
1859年,查爾斯·狄更斯的《雙城記》是以每周連載的系列故事首次發表的。查爾斯·達爾文出版了他的名著《物種起源》。同一年,歐洲的兔子被引進澳大利亞,為了讓當地有更多動物可供狩獵。
這是一個名叫托馬斯·奧斯汀的富翁殖民者干的事。他帶進來了13只兔子,讓它們在這片土地上自由自在繁衍生息。五十年過去了,兔子在澳大利亞已經漫天遍野,侵害了當地物種和莊稼。以至于諺語說:“繁殖得像兔子一樣快”。
在兔子引入澳大利亞僅僅28年后,便被證明是一大禍害,以至于澳大利亞政府公開懸賞能夠控制兔子種群增長的人。其中一個建議,便是使用致命的病毒。
這種病毒叫做粘液瘤病毒,之所以被選中,因為它只能感染兔子。人們曾多次嘗試把病毒投放到兔子的種群中。到1950年代初期,行動取得了成功。這種病毒當時對兔子的致死率高達99.8%。然而此后在兔子中爆發疫情的病毒,死亡率降低到約90%。基本上,這種病毒在第一次接觸宿主時,毒性非常強,但此后毒性便下降了。這個觀察為早在1904年就提出的一個理論提供了支持:隨著時間的推移,病毒的毒性必然減弱。
一般來說,毒性是指一種致病微生物,如病毒,對宿主造成的傷害或適應性下降。由澳大利亞兔子案例支持的“毒性減弱論”是合乎邏輯的。如果宿主被一種病毒立即殺死并持續消滅,將會無法把病毒傳播出去。實際上,病毒與宿主“同歸于盡”,只是一種“得不償失”的勝利。從進化的角度來看,根本不占有優勢。事實上,是一條死胡同。向毒性小的方向進化,聽起來是一場更好的賭博。
然而,必須重點指出的是,進化的背后沒有智能,病毒也不會思考。它們只是一捆基因指令,全靠自己復制,這個過程就像對一份手寫的信件打字,容易出現操作錯誤,也就是突變。如果認為所有病毒都有求生的沖動,并因此希望宿主能維持足夠的存活時間,從而有利于傳播它這個小東西,那就是荒謬的想法了。“毒性減弱論”迎合了我們的渴望,將地球上的億萬病毒擬人化。但事實上,并沒有什么宏大的設計。相反,只有一些力量同時作用于病毒和宿主。我們的科學知識最終超越了“毒性減弱論”,進入了一個更精密的思考:那就是關于權衡的理論。
事情總比看起來復雜得多。
結核病已經伴隨我們幾百年了,它仍然是致命的。登革熱本身的毒性在過去幾十年里有所上升。還有兔子的殺手——粘液瘤病毒。根據20世紀80年代有限的數據,它也長出了更致命的“毒牙”。與前十年相比,澳大利亞這種流行病毒的毒性更高。讓“毒性減弱論”的普適性陷入太多的矛盾。病毒并非總是向良性進化的。
如何更正確地理解病毒和宿主之間的相互作用,數學提供了最可靠的依據,從而建立更精準的測試模型。和往常一樣,“結果比最初的想象要復雜得多”。而這句話應該成為具備科學素養者的口頭禪。
讓我們設想把自己的大腦移植給病毒,然后從它們的角度看世界,來探索一些場景,從而展示這種復雜性。想象我們是狂犬病毒。從長遠來看,我們是否需要進化成溫順的品種來維持生存?不,很明顯我們沒有這樣做。一旦癥狀出現,狂犬病對人類的致死率可以說就是100%。這樣挺好,因為我們在動物宿主中能夠更方便地生存和傳播,比如在狗、蝙蝠和浣熊身上。
如果我們是新冠病毒——導致新冠肺炎的病毒,那么我們在人員密集的室內環境傳播,殺死宿主的代價,會小于我們試圖在人煙稀少之處傳播的代價,因為后者的傳播會更困難。所以我們可以在人口密集地區加強毒性并我行我素,我們仍然能四處悠游。
最后,毒性不僅僅只有致命性問題。它還包括對宿主的傷害。身為新冠病毒,我們可以保持毒性,從而讓康復變得緩慢。我們在宿主體內停留的時間越長,就越能實現更多的自我復制,宿主就有更多的機會把我們傳播給其他人。如果我們從這個角度來看毒性,做一個“壞病毒”既付出成本也獲得收益。這都涉及權衡問題。
事實上,當一種病毒在人體內滯留數周,它就有更多的時間產生變異。如果宿主的免疫功能低下,就會出現這種情況。病毒被允許存留,從而在復制過程中產生越來越多的突變。盡管病毒沒有意識到這一點(因為它沒有大腦),它的行為卻類似于賭博。如果你在一張輪盤賭桌上玩,能投中的概率很小。但如果你在50張不同的輪盤賭桌下注,概率就會上升。你自我復制的次數越多,發生的突變就越多,其中一個或幾個突變將會勝出。
這是假設之一,我必須強調,是關于冠狀病毒產生奧米克戎變體的背景假設之一——也許新冠病毒在免疫系統受損的人體內駐留了一段時間,從而積累了一系列的變異,機緣巧合下,讓它獲取了優勢。奧米克戎就這樣誕生了。
變異毒株群
改變遺傳物質的能力——突變,從而潛在地改變了遺傳密碼,以提高對環境的適應性,這就是進化的核心。突變可以是悄然發生的,這意味著它們不會改變蛋白質的編碼,因為基因中有編碼冗余。突變也可能很糟糕(想想容易使人患癌癥的突變,比如某些BRCA1和BRCA2突變)。但碰巧有時候,突變可能是有利的。而病毒因為其巨量的復制,使之擅長從這一小概率事件中獲益。
一個感染者在一次發病期間可以產生10億個傳染性病毒顆粒。美國國家過敏和傳染病研究所的喬納森·耶戴爾博士最近在《免疫》雜志上寫道,對于突變迅速的病毒來說,這意味著從單一感染個體中產生“基因組每個位置都有突變的病毒群”。這是令人震驚的基因多樣性。如果這些突變影響了病毒與我們免疫系統的相互作用——比如冠狀病毒刺突蛋白的形狀——這種從初始病毒到新版本病毒的變化被稱為抗原漂移。如果同一細胞中存在兩種不同的病毒,它們的片段被偶然縫合在一起,成為“弗蘭肯斯坦生物”,就會發生抗原轉移。我們過去曾遭遇的大流感毒株,比如2009年的H1N1,很可能緣于某種動物體內這種罕見的抗原轉移;而我們現在不得不忍受的新冠病毒變種,則是通過更常見的抗原漂移而產生的。多重壓力會作用于這些變異毒株,來檢驗它們在人體中的適應性,能否得到蓬勃發展。
有一篇文章談寄生者為什么會傷害宿主,作者皮埃爾-奧利維爾·梅托當年是歐洲的博士后研究員,現在是魁北克的教授,在文章的結尾寫了一句精彩的話:“對平衡的征服總是岌岌可危的。”病毒變異,宿主適應。有些病毒的毒性減弱,而另一些病毒則變得更加刁惡。人類開發了疫苗,病毒會漂移和轉變。科學家再改進他們的疫苗。這是一場生物學的軍備競賽。
“毒性減弱論”讓預測未來變得簡單,但卻是錯誤的。如果這次新冠大流行教會了我們一些東西的話,那就是時刻保持警惕。當病毒適應時,我們也應該出招。
最要緊的忠告
必須消除一種誤導,即,病毒為了“自身利益”,總會進化到不再致命。這個過時的舊理論已經被證明是錯誤的。
隨著時間的推移,病毒的毒性可能減弱或增強,這取決于作用在它們身上的諸多壓力。
病毒會發生隨機的突變,并恰好影響我們免疫系統對它的識別(抗原漂移)。更罕見的是,它們的遺傳密碼片段可以與另一種病毒的遺傳密碼重組,從而產生一種全新的病毒(抗原轉變)。
繼8月11日、14日連續兩次召開電力保供工作緊急視頻會議后,8月15日,四川再次召開電力保供調度會。記者從會上獲悉,預計全省最大用電負荷將
今年以來,四川積極擴大能源領域有效投資,前7月能源項目累計完成投資493億元、同比增長4%。8月15日,省能源局相關負責人介紹,前7月煤炭類
8月15日,全省防汛減災、森林草原防滅火工作電視電話會議召開,深刻汲取彭州8·13山洪災害教訓,分析研判當前形勢,安排部署下一步重點工作
8月9日,攀枝花技師學院實習工廠里,焊花四濺,機器聲此起彼伏。身穿工作服的教師周樹春,在一間間操作室里進進出出,指導學生們焊接。過去
記者從省發改委獲悉,上半年全省物流需求平穩增長,行業運行總體平穩。全省社會物流總額64096 2億元,同比增長4 4%;全省物流業總收入為2270
在全球最大地下工程裝備制造基地,掘進機生產計劃已排到年底;千億級工程機械產業園區邊建設邊生產,打造智能制造標桿……時已立秋,三湘大
上猶縣水巖鄉衛生院醫生蔡昌才驅車前往金盆村為村民駱運招治病。以往,每月去醫院就診不僅路途遠,還要排隊。這幾年有了家庭醫生后,直接送
今年2月以來,省藥監局深入開展藥品安全專項整治行動,堅持問題導向,以嚴厲打擊違法犯罪行為、全面排查風險隱患為手段,推進專項整治行動
沒想到,現在直接在窗口就能辦理,真是太方便了。蔣瓊在九江市經營一家造型工作室,近期有意擴大生意規模,需要資金周轉。她帶齊資料來到九
記者從新余海關獲悉,今年上半年,新余市外貿取得了較好成績,全市外貿進出口總值184 3億元,同比增長84 3%,高出全國平均水平74 9個百分點
作為南昌市第二季度集中開工的重大項目之一,南昌數谷產業園項目總投資100億元,計劃2024年5月完工交付使用,擬引進字節跳動、華為(南昌)工
淮南市向中國工程院院士、安徽理工大學校長袁亮頒發了第一張淮南市高層次人才優才卡。為深化我為人才辦實事實踐活動,落實高層次人才服務保
連日來,宿州市埇橋區不斷細化各項工作舉措,壓實防汛各項責任,提升應急救援保障能力,筑牢防汛安全堤。目前,該區防汛物資已儲備到位,全
近日,無為市自然資源和規劃局、無為市福渡鎮人民政府在無為潤峰中海置業有限公司項目部現場舉行交地即交證頒證儀式,標志該市交地即交證優
設施齊全的衛生食堂、水沖式的獨立衛生間、樓道墻體粉刷一新的宿舍……走進安徽省全椒縣武崗學校,已經運行滿一年的農村特色寄宿制學校成果
安徽安慶市正式成立“老年助餐慈善基
記者日前從安慶市民政局獲悉,該市慈善會近日設立老年助餐慈善基金,共同守護老年人舌尖上的幸福。該基金專項用于資助城鄉社區老年食堂、社
安徽淮北積極落實2022年電網防汛度汛
近日,國網淮北供電公司工作人員來到110千伏中泰變電站開展防汛隱患排查。該公司積極落實2022年防汛度汛措施,提前細化應急預案,推進極端
安徽全椒縣完善拓展人力信息資源助企
今年以來,全椒縣不斷完善拓展人力資源信息庫、勞務對接信息庫、企業用工需求信息庫三庫信息資源,已摸排400多家次企業缺工崗位信息1 2萬個
宿州市埇橋區柔性引進博士推進鄉村振
宿州市埇橋區實施博士匯工程,柔性引進29名博士擔任副鄉鎮長或園區副主任,他們將為加快產業發展、推進鄉村振興強化智力支持。目前,博士專
安徽印發出臺全面實施零基預算改革方
為進一步提高財政資源配置效率和資金使用效益,省政府印發《安徽省全面實施零基預算改革方案》,明確從編制2023年預算起,在全省范圍內全面
5月份安徽居民消費價格同比上漲2.3%
近日,國家統計局安徽調查總隊發布了我省5月份居民消費價格統計數據。統計顯示,我省居民消費價格同比上漲2 3%,同比漲幅比上月回落0 4個百分
安徽多種方式引導群眾防范非法集資風
合肥地鐵1號線、3號線上滾動播放防范非法集資宣傳視頻,淮南市發布《致老年群眾的一封信》……6月份是一年一度防范和處置非法集資宣傳月,今
鐵路部門持續加大長三角地區運力投放
記者從中國鐵路上海局集團有限公司獲悉,隨著上海疫情防控形勢持續向好,為進一步適應旅客出行需要,助力復工復產,鐵路部門自6月10日起持續加
安徽六安持續精準施策全力促進工業發
六安市與蔚來汽車簽署合作協議,共建智能電動汽車零部件配套產業園區。該園區一期計劃2023年上半年投產,建成后將具備年產30萬噸鋁壓鑄產能,
安徽淮北全力維護外賣送餐員合法權益
為切實防范化解新業態領域重大風險隱患,強化外賣送餐員權益保障工作,淮北市市場監管局充分發揮職能作用,全力維護外賣送餐員合法權益。淮北
湖南漣源開展專項行動一對一為企業紓
位于漣源市的湖南三合美新材料科技有限公司,兩條生產線滿負荷運行,生產聚氨酯和巖棉復合板。因產品升級與產能擴充,急需新增兩條生產線,
湖南藍山縣進村入戶排查整治自建房安
老叔,這棟房屋墻體有開裂痕跡,要維修加固,安全重要!5月20日,藍山縣塔峰鎮果木村,黨員干部上門開展農村自建房安全隱患排查整治。連日來
一季度湖南萬元產值綜合能耗同比下降
近日,湖南省工業通信業節能監察中心發布一季度全省六大高耗能行業能源消耗統計監測報告。據該報告,一季度全省146家主要高耗能企業的萬元
濟南起步區一年來累計簽約優質項目11
萬里黃河第一隧濟南黃河濟濼路隧道建成通車,占地4000余畝的新能源乘用車零部件產業園加快施工……記者21日采訪獲悉,建設實施方案獲批復一
山東發布通知啟動傳統民居保護利用試
省住房城鄉建設廳、省財政廳近日聯合印發《關于做好傳統民居保護利用試點工作的通知》,在全省部署開展傳統民居保護利用試點工作。此次試點