迫使一战提前结束的瘟疫,谜底十多年之后才逐渐揭开……

20世纪是一个大创造、大发展的世纪,也是一个大破坏的世纪。在科学突飞猛进的同时,社会灾难也频繁出现。
在这一世纪里,发生了一次可怕的流感大流行,这就是“西班牙大流感”。之所以叫这个名字,是因为西班牙受灾最严重,死亡人数最多。但实际上,最初发病地并非西班牙。究竟最初发病地在哪里,其说不一,较多的说法是最初发生在美国。
1918年3月11日,美国堪萨斯州的一个步兵营的炊事员在起床后感到喉咙痛,低烧。到了中午,兵营中107人出现同样的症状。次日,全营522名士兵全部病倒,其中一部分人发展成严重的肺炎。一周内,全美各州兵营都出现同样的病例。
图片1918年美国堪萨斯州雷里堡患病战士的病房图
1918年4月,随着第一次世界大战中美军的转移,病毒传播到了欧洲。根据1918年6月25日的官方报道,这场流感已经以不可阻挡之势席卷欧洲,冲向亚洲,半个月之后,传到日本和中国。到了当年的秋季,全世界已经无一处可以幸免。根据第二年的统计数据,当年在全世界17亿人口中,有10亿人被感染,死亡人数在2500万到4000多万人之间。这场灾难令人毛骨悚然。
1918年8月27日,从美国传出去的流感再度“杀出回马枪”,从波士顿码头上了岸,波士顿瞬间成了重灾区。许多人早上还没事,中午就发烧,晚上就死去了。医院人满为患,城市不得不宵禁,电影院、舞厅、运动场等场所关闭,学校停学长达一年之久。这年的10月被称为美国的“黑色十月”。据统计,仅这一个月,美国就有20万人丧生,到了这年年底至第二年春天,美国因流感死亡人数达到了55万人。英国死亡人数达到22万人,而德国和法国的情况也相差不多。
1918年,美国人的平均寿命比常年减少12年。灾情最为严重的是西班牙。马德里有近三分之一居民患病,连西班牙国王都没能幸免。一些政府部门关门,电车停运,仅半年内,流感就夺去了2500万到4000万人的性命。这次世界大流感,全世界患者达5亿以上,死亡人数达到5000万,全球平均致死率为2.3%~5%,远远高出普通流感0.1%的致死率。在以前的瘟疫中,死亡的老人和小孩居多,但这次呈现出奇怪的特征,20岁到40岁的人成为死神追逐的对象。由于这场病的爆发,各国已经没有额外的兵员补充,迫使第一次世界大战提前结束,流感的爆发改变了世界历史的进程。西班牙型流感来势凶猛,如狂风般地席卷全球,裹挟走几千万条性命,但在爆发的18个月后,又突然消失,杳无踪迹。由于当时处理的尸体大部分被火化,又时逢世界大战,对病株没有来得及认真辨认。
十几年过去了,大流感的谜底始终未能揭开。人们对如此强烈的杀伤力和传染力感到震惊和疑惑,一直以为这是由某种细菌引起的。直到1933年,谜底才开始初步揭晓。英国科学家韦尔孙·史密斯(Wilson Smith)、克里斯托弗·安德鲁斯(Christopher Andrewes)和帕特里克·雷德罗(Patrick Laidlaw)等人用分离法,首次发现了人类流感病毒,并把它定名为H1N1。
图片韦尔孙·史密斯(Wilson Smith)
之所以这样命名,是因为经过研究发现,这种病毒非常“狡猾”,在它的表面蛋白质上,有两种编号为H和N的成分,这两种成分彼此“分工合作”,其中 H是“血细胞凝集素”,它的作用犹如 “一把钥匙”,病毒用它先开启被入侵者——人或者动物的细胞壁;N是“神经氨酸”,在细胞壁被开启后,它迅速钻入细胞并破坏细胞受体。
正是这种分工合作,使病毒在宿主体内,能骗过免疫机能的防护网,毫无阻挡地自由传播,致使这种流行病的传染率和死亡率极高。这种病毒还会不断地变异,编号H和N后面的数字就代表变异后的代序。一般来说,数值越大,毒性也就越大。尽管后来的人们对流感病毒有了认识,但所获得的流感病毒样本是否就是那次肆虐人类的病毒呢?“西班牙大流感”之谜仍未彻底破晓。关键是要设法找到大流感当年死去遗体的样本,然而时隔近一个世纪,还能不能找到当时的线索呢?经不懈地搜寻,还真有了眉目。
1993年,美国军事病理学研究所杰弗里·陶贝格尔(J.Taubenberger)教授所率领的研究组终于获得一个线索。
图片杰弗里·陶贝格尔(J.Taubenberger)
原来,在西班牙大流感流行时,阿拉斯加的印第安人也没有幸免。印第安人没有火化尸体的传统。在阿拉斯加的一个叫做“布莱格纪念地”(Brebg Mission)的永久冻土带下,他们找到了一具当年的爱斯基摩女尸,从她的肺脏里获得了组织样本。又经过了10年潜心研究,终于揭开西班牙大流感的谜底。
图片陶贝格尔研究组在做病毒化验的情形
陶2003年10月6日,陶贝格尔研究组把成果发表在《自然》杂志上,首次揭示这场流感的病因。他们成功复制出“西班牙流感”病毒的8个基因排序。结果表明,1918年的大流感属于禽流感的一个变种。这表明,这场流感是禽流感病毒传染到人,经过变异生成的人传人的病毒变种。
通过这项研究,人们才首次知道,通常的流感分成A、B和C三种,其中B和C型只在人群中传播,称为“人流感”,很少传染到其他动物,危害也不太大;A型则属于禽流感,或其他动物流感,主要在马、家禽、猪、鲸和海豹等体内发现,这种病毒一旦变异,将形成人与动物共患的病,是传染力最强,也是最危险的病。
图片在电子显微镜下,造成西班牙大流感的病毒如图
陶贝格尔研究组的成果引起病理学界的极大兴趣。到底是什么原因,造成“人流感”与“西班牙大流感”的病毒不同呢?带着这个问题,以美国威斯康星大学病毒学家河冈义裕(Yoshihiro Kawaoka)为首,联合东京大学和神户大学的同行们做了长达数年的研究。
图片河冈义裕(Yoshihiro Kawaoka)
他们选择白鼬做试验,因为白鼬感染流感病毒的方式与人类非常相似,是科学实验的理想对象。他们从“西班牙流感”病毒中提取基因,与现代季节性的人流感病毒基因一一对比,并在白鼬身上进行实验。结果发现,从“西班牙流感”病毒样本中提取的基因有PA、PB1和PB2等三种,它们不仅能让病毒在肺部存活,还能不断地复制,这个特征与“人流感”病毒的作用机制完全不同。正是这3种病毒机制造成白鼬高感染率与高死亡率,而这种结果与当年人类感染“西班牙流感”病毒死亡的形式非常相似。2009年12月29日,他们的实验结果刊登在美国《国家科学院院刊》上。如今,西班牙流感过去了近100年,“西班牙大流感”病毒是否从地球上消失,是否还在变异都无从知晓。
来源:《科学史上的365天》,略有删改作者:魏凤文 武轶