如果我们对病毒学缺乏基本认知,
对微生物和人类的关系没有充分认识,
那就很可能会轻信那些毫无根据的说法。
袁国勇院士在2004年发现该病毒后,巴西的科学家拿出1995年巴西不明原因肺炎病人的样本检测,发现就已经有HKU1这样的病毒。所以,我们一再强调病毒溯源是个科学问题。
到了2012年,出现了MERS,即中东呼吸综合征。然后,在2019年底,所谓的新冠疫情出现,世卫组织把它定义为COVID-19。至此,已知能感染人的冠状病毒共有7种。
在大家和新冠病毒抗争的时候,又在马来西亚、海地和韩国分别发现了三种冠状病毒,一种来自猪,一种来自狗,另一种怀疑源自啮齿动物。这三种病毒虽可以感染人,但只是散发病例,既没引起流行,也没有引起暴发,所以我管感染人的冠状病毒叫做“7+3”种。
为什么会有这么多种冠状病毒呢?这与冠状病毒自身的特点有关。整个冠状病毒广泛存在于各种动物中,常讲的天上飞的、地下跑的、水里游的动物,体内都有冠状病毒。而且,这种病毒特别容易发生重组。
重组是什么概念呢?从分子生物学角度来讲,冠状病毒基因组是一整段基因,它不同的基因片段可以来自不同的病毒,然后重新组合。由于这种基因重组的特性,可能一个片段来源于甲病毒,另一个片段来源于乙病毒,通过不同病毒片段的组合,又形成了新的冠状病毒基因组。这就是冠状病毒这么难控制的原因,因为它特别容易变异。
那么大家接下来可能会问:好了,你讲了这么多关于冠状病毒的内容,那人类为什么会遭遇这么多病毒或者细菌呢?这些统称为病原体的东西,究竟是从哪来的呢?
要回答这个问题,我想先问一下,您知道您赖以生存的地球究竟有多大吗?地球的年龄大概是46亿年。
而我们给自己起了个特别好的名字,管自己叫智人,拉丁文叫“Homo Sapiens”,自认为很有智慧。但您知道智人的历史有多长吗?仅仅4万到20万年。
作为地球生命开端的这些微生物,像病毒和原核生物(也就是细菌),它们的存在时间已经有33亿年到25亿年。而人类的历史呢,只有4万到20万年。当大家看到这组对比数据时,就会不禁思考,微生物和人类到底是怎样的一种关系呢?实际上,微生物才是统治地球的原住民,人类不过是后来者。
我常给大家打个比方,如果把我解剖,拆解成一个个细胞,再把这些细胞一个个垒起来。您猜猜我身体里有多少个细胞?我大概由10的13次方个细胞组成。那您知道我身上携带了多少微生物吗?不用显微镜的话,你现在根本看不到我携带了多少微生物。
其实我的肠道、呼吸道、皮肤、头发,到处都有微生物。并且,这些微生物的数量至少是我细胞数量的10倍,也就是至少有10的14次方个微生物。
回顾地球上的微生物,人类认知的微生物不足1%。还有好多的微生物,人类根本就不知道。
大家可能也留意到了,最近一些科学家通过研究,在自然界的各种环境里,找到了各种各样的病毒、细菌、真菌等微生物。我们经常会突然听说,某某科学家经过努力,又发现了一种或一群微生物。所以说,微生物在地球上是非常非常多的。
这也就是为什么在新冠大流行刚刚开始的时候,世界卫生组织就提出了“包容”和“韧性”这两个关键词。世卫组织号召全球都应秉持包容的态度,一方面,人与人之间要相互包容;另一方面,人类与微生物之间也需要包容。此外,还希望大家在应对疫情时,能够具备一定的韧性,能够灵活地适应和处理各种复杂的情况。
经历了这次疫情,我想不用我多讲,大家心里都知道,病毒一直在不断变异。病毒和人类之间的关系,就如同迪士尼经典动画《汤姆与杰瑞》里的猫鼠游戏一般。
为什么我们需要疫苗?
在人类和病原微生物长期艰苦的斗争历程中,我们其实取得了诸多伟大胜利。但是,科学有它的局限性。
比如,40年来,科学家们始终没能研发出有效的艾滋病疫苗。与新冠疫苗效果变差不同,艾滋病疫苗甚至都还未研制成功。还有结核病,历经上百年,针对这种细菌病原的疫苗,到今天效果依然很差。
这就是科学的局限性所在。我特别希望在座的青年人,未来有机会投身到微生物研究领域,一起致力于开发艾滋病和结核病的疫苗。
所以我们现在又要提出一个问题,我们研发疫苗的目标究竟是什么?是让接种者完全不发病,还是即便发病也没关系,只要能缓解症状、避免死亡就行?又或者是,我们研发的疫苗旨在阻止病毒传播,即便接种者自己感染了,因为打了疫苗也就不会传染给别人,从而具备了这种阻断传播的能力。
回顾历史,我们会发现中国在人类免疫学方面的认知比较早。大家知道康乾盛世时期,康熙皇帝在两岁时曾得过天花,而这也成为他被选为皇帝的一个因素。当时的人们认为,他既然在两岁已经得过天花,以后就不会再感染这种疾病了。
从天花的这段历史故事中,便能看出我们中国对免疫学的初步认知已由此开启。
中国很早就开始搞“旱苗法”,具体做法是把天花患者的痂皮收集起来,研磨成粉末状后放到一根管子里,接着把管子对准小孩的鼻孔,将粉末吹入鼻腔。
这一方法属于典型的黏膜免疫,通过刺激鼻腔黏膜来启动免疫反应。
后来,英国人爱德华·詹纳(Edward Jenner)在观察中发现,英国的挤奶工在挤奶时,手上会出现疱疹,而当出现这种手上疱疹后,挤奶工就不会得天花。他设想,如果把奶牛身上的疱——也就是“牛痘”病毒,接种到人的身上,是不是就可以预防天花呢?
事实证明,经过实践检验,这个设想是正确的。这就是疫苗接种概念的起步萌芽。
从此,全球因广泛推广种痘而取得了显著成果。到1980年,天花这种疾病在全球范围内被成功消灭。
尽管我们开展了像“旱苗法”这样的相关实践,但是,免疫学却并没在中国诞生。如果当时能进一步探究其背后的原理,情况或许会有所不同。
随着天花被成功消灭,免疫学作为一门学科迎来了迅猛发展。今天在医学领域,针对一些难治性肿瘤,通过免疫治疗已经取得了诸多成果。这一切都源于人类对病毒,尤其是对天花的认知。从最初应对天花的探索,到以此为契机不断深入研究,进而推动免疫学发展,使人类如今可以对抗各种复杂疾病。
不可否认,疫苗对人类有着巨大的贡献。它可以消灭病毒、消除病毒、控制病毒。
人类通过疫苗已经消灭了两种病毒。除了天花病毒已被彻底根除外,一种原本在动物中传播的病毒——牛瘟(Rinderpest),也已经通过疫苗免疫的方式,把感染牛的这种病毒消灭了。
此外,小儿麻痹曾经肆虐,危害极大。但在我国,通过疫苗接种等一系列举措,现在已成功消除小儿麻痹,国内不再有小儿麻痹病例。
乙肝的防控效果也很好。在我这个年龄段,曾经乙肝携带率达10%,也就是说10个人就有1个乙肝携带者。而今天,5岁以下儿童的乙肝携带率已降到3‰,即每1000个人中只剩3个。这一切成果主要靠疫苗,可见疫苗在疾病防控中发挥了非常重要的作用。
今天,我们一直在倡导“协同健康”,有时也被称为“壹健康”,还有人将其翻译成“全健康”,英文表述是“One Health”。之所以倡导这一理念,是因为为了保障人类自身的健康,我们必须维护好环境的健康;同时,为了人类的健康,我们也需要保护动物,确保动物的健康。
所以,我们这些从事微生物和免疫相关研究的人,一直都在呼吁,在预防一些人畜共患病,也就是动物和人都可以感染的疾病时,要同时给动物和人接种疫苗。
以狂犬病为例,大家可能在网上看到过一些新闻,有人被狗咬伤后,就需要去打狂犬疫苗。但其实,预防狂犬病最重要的方式,是给狗接种狂犬疫苗。所以,如果您家里养了宠物狗,一定要记得给它接种狂犬疫苗。
这就是我们所说的,要实现人类健康、动物健康以及环境健康的和谐统一,致力于维护一个健康地球,这也正是“协同健康”的核心内涵。
国际上有一个机构,叫全球大流行应对监测委员会(GPMB),我是它的成员。在2019年10月18日,我去美国纽约,参加了由约翰斯·霍普金斯大学组织的一个活动,叫做“201事件”(Event 201)。在这个活动中,大家一起设定了一个假想敌。
这个假想敌的简称叫CAPS,它的英文全称翻译过来是“冠状病毒关联的肺综合征”,听起来和我们现在经历的新冠非常相似。
对于我们这些专业人士来说,经常会被问到会不会发生大流行,如果发生大流行,可能是由什么病毒引发的。
我们所在的GPMB机构在2019年的年度报告里就写出,有可能引发人类大流行的病毒,最有可能的是流感病毒或者冠状病毒。因为在2002年到2003年期间,曾发生过SARS,而各种动物身上携带了各种各样的冠状病毒,所以冠状病毒引发大流行是很有可能的。
再来说说流感,历史上总共发生过5次流感大流行,分别在1918年、1957年、1968年、1977年和2009年。所以从专业角度来看,很有可能会出现大流行这样的情况。
这是我在纽约参会时拍摄的照片,当时我们搞了这么一场桌面演练。当时的想法是啥呢?我们本想把这场桌面演练做好,用作约翰斯·霍普金斯大学公共卫生学院的学生的教材。可谁能想到,人类最后遭遇了全球新冠大流行。
那在新冠疫情过后,世界卫生组织也在进行分析。为了有效预防下一次可能出现的全球性大流行,大家都在想一个关键问题:下一个威胁人类的病毒会是什么呢?
正是基于这样的思考,世卫组织提出了“X疾病”(Disease X)这一概念。“X疾病”指的是一种目前人类还不知道的、无法确定它具体特征的病毒或病原体。
但是,尽管我们对它一无所知,但可以预见的是,它极有可能像我们刚刚经历过的新冠病毒一样,给人类带来巨大的伤害和影响。所以,“X疾病”的提出,警示着我们未来可能面临的未知挑战。
进入21世纪以来,世界卫生组织总共宣布了8次全球关注的公共卫生事件。以这次新冠疫情为例,在世卫组织宣布其为全球大流行之前,首先将其认定为全球关注的公共卫生事件,英文缩写为PHEIC,即“Public Health Emergency of International Concern”(国际关注的全球公共卫生事件)。
回顾21世纪的这些事件:2009年发生了一次大流感;2014年出现了小儿麻痹相关情况;同年,西非暴发了埃博拉疫情。大家可能知道,在西非埃博拉疫情暴发时,中国派了工作组前往,和非洲人民一起抗击疫情,我当时也是工作组成员之一,于2014年9月到11月在非洲待了两个月。
到了2016年,寨卡病毒出现;2019年,刚果又出现埃博拉疫情;2020年1月30日,世卫组织宣布新冠疫情为全球关注的公共卫生事件;2022年7月23日,猴痘被宣布为全球关注的公共卫生事件,一年后,世卫组织觉得情况缓解就去除了这一认定。然而到了2024年8月14日,猴痘又再次被宣布为全球关注的公共卫生事件。
可能在座的各位对我刚说到的这些新冠之外的公共卫生事件没太在意。但作为专业人员,我们一直关注着这些事情。
比如美国的牛感染禽流感的情况备受关注,牛流感闹得很凶。加州前不久(2024年)发现了第一例重症病人,加州州长纽森随即宣布加州进入紧急状态。虽然目前这一事件还没演变成全球性的重大事件,但在美国已经有60多例感染牛禽流感的病例,而且美国50个州都已发现了禽流感病毒,其中十几个州在奶牛群里检测到了这个病毒。
人们一直担心禽流感有可能引发下一次全球性大流行,成为一场重大的公共卫生事件,今天在美国出现的这些现象就是一个警示。
您知道这些流感病毒藏在什么地方吗?实际上,流感病毒都是由一些天上飞的迁徙鸟(候鸟)携带,它们在南极和北极之间来回飞行。全球有几条野鸟的迁徙路线,其中有三条会经过中国。当这些野鸟在迁徙途中停留时,就有可能传播病毒。
所以我们一再强调,病毒是全球性的,它不属于任何一个国家,不需要签证和护照,想去哪就去哪,这就是流感病毒传播的生态学特点。
从病毒本身的特性来看,流感病毒有8个基因片段,这些基因片段可以互换,在专业上我们把它叫做重配。也就是说,这8个基因片段可以来自8个不同的源头,组合成一个新的病毒。
打个比方,人类的基因来自父母两个源头,爸爸和妈妈各给一半;而流感病毒的基因却可以来自8个地方并重新组合,这也是流感病毒难控制的原因之一。
此外,流感病毒还会像新冠病毒这样的冠状病毒一样发生点突变。这些突变会使人类原有的抗体失效,导致即使打了疫苗也可能不管用。这就是为什么流感疫苗需要每年接种,因为流感病毒变异速度太快。
就像新冠疫情期间,大家都感受到了,一开始研发出来的疫苗对新冠病毒是管用的,但随着病毒的变异,它能够逃逸我们的免疫系统。正如我前面所介绍的,人类的免疫系统和病毒之间就像一场猫鼠游戏,这也正是流感病毒如此复杂的原因所在。
那么,“Disease X”(“X疾病”)究竟是什么?就像我刚才说的,猴痘病毒曾两次被世界卫生组织宣布为全球关注的公共卫生事件。这不禁让人想问,猴痘病毒到底从哪来的?
预防“信息流行病”
当猴痘病毒出现后,我在网上看到了这样一张图片。网上还流传着一些说法,声称这个病毒是这位先生造出来的。就这样,毫无根据的阴谋论出现了,并且在网上传得到处都是。
大家可以回想一下,当新冠疫情刚出现的时候,网络上也出现了一些阴谋论,声称病毒来自这里或那里。
如果我们对病毒学缺乏基本认知,对病原微生物以及整个微生物和人类的关系没有充分认识,那就很可能会轻信那些毫无根据的说法。
如今网上的信息乱七八糟。从专业角度来看,我们将这种现象定义为一种“病”——“信息流行病”。这个词汇最早是在2003年SARS期间开始使用的,英文是“Infodemic”。而研究这一现象的学科,我们管它叫“信息流行病学”。
那么,信息流行病是由什么引起的呢?在国际上,此前一直没有专门描述它的词汇。其实,信息流行病是由“信息病毒”引起的。我给“信息病毒”起了个英文名字,叫“Inforus”。
“信息病毒”有什么特点呢?它是将正确的信息、错误的信息以及不正确的信息混在一起,形成一种新的信息集合。当你初步认为它是错误信息时,再往下看,却发现其中有些内容似乎对自己很有利,或者与自己今天想要理解的知识十分契合。可再往下读,又会发现其中充斥着好多错误信息。
当你决定不再看这些错误信息时,正确的信息又回来了。这些信息相互交织,就像真正的病毒一样,所以我给它起名叫“信息病毒”。
美国有一本杂志叫《发病与死亡周报》,英文简称MMWR,它致力于全球公共卫生数据共享。与之类似,我们有《中国疾控中心周报》,英文名叫China CDC Weekly。我在《中国疾控中心周报》上发表了一篇文章,专门介绍刚才给大家介绍的信息流行病。
今天,我和大家探讨了疫苗在防控病原微生物方面所发挥的非常非常重要的作用,我们鼓励大家打疫苗。但是,随着“信息流行病”的出现,我们还要推行“社会疫苗”。
那么,“社会疫苗”是什么呢?我给它下了这样一个定义:就是在座的各位认真学习,掌握知识,并做好科学普及工作,把自己学到的知识,在社区、朋友圈以及和家人交流时讲好。所以我认为,除了生物疫苗,我们还需要“社会疫苗”,这两种疫苗对我们来说都不可或缺。
就拿这次新冠疫情来说,开始做的疫苗管了一些用,但后期病毒发生变异,疫苗效果就不行了。于是,有人开始怀疑,甚至在网络上宣称疫苗整体不行,这就是典型的信息流行病表现。他们的这种言论,导致原来已被证实有效的疫苗,也有人不愿接种了。
2024年4月23日,一家出版社联系我邀我写科普书。他们询问我能不能写点特定内容,我就向他们提议,将“科普是社会疫苗,做科普打‘疫苗’,预防信息流行病”这一理念融入创作。
希望今天在座的各位在和我一起探讨完这些内容后,能够多思考,不要被信息病毒所感染,不要去传播信息流行病,能变成抗击“信息流行病”的勇士。
在危急时刻更要抓住机会
今天这个后新冠时代给我们带来了严峻的挑战,但与此同时,其中也有着机遇。
有一个非常好的汉字叫“危机”,这个词最初的定义是:发生危险的那个时间节点。但是,我们可以把这个字解剖一下,把它分成两个字,一个是“危”,一个是“机”(机会),用英文就是“Crisis and Chance”,我们管它叫“double C”。
所以,今天在探讨“微生物与人类”之外,也希望当我们遇到危险的时候,能够抓住机会,用科学推动社会的发展,推动人类的文明进步。只有我们开始思考,才能化危为机,这一点需要大家好好去体会。
比如我们说着说着,感觉好像微生物全干坏事了。但其实呢,微生物也为我们做了好多好多的好事。
我刚才讲了,我们的胃肠道里布满了微生物。实际上,你吃的好多东西,都得依靠微生物帮助才能更好地消化。像大家平时喝的酒、吃的醋以及酱油等,这些可通通都是微生物发酵的产物。所以,我们不能只看到微生物给人类带来的危害,更应该看到微生物可以给人类带来的许多好处。
今天,我们的好多生物产业,尤其是那些高精尖的生物产业,都在用微生物进行生产。现代分子生物学能够发展到今天的水平,我们能够生产出重组蛋白、单克隆抗体这样的药物,也都是借助微生物作为宿主来助力生产的。
所以,我希望大家能形成这么一种观念:当我们提到微生物,或者说到病毒、细菌时,不能觉得它们只会干坏事,实际上,有些微生物对人类是非常非常有利的。
我们微生物学有一位先驱巴斯德先生。他曾讲过两句话,我觉得对我们很有启发。巴斯德先生最著名的一句话是“机会青睐于那些有准备的头脑”。在座的青年人,你要好好努力,准备好,一旦机会来临,要牢牢抓住。
此外,巴斯德先生在百年前还讲过另一句话:“先生们,微生物说了算。”从他对微生物的研究中,他早已发现人类离不开微生物,微生物无处不在。现在,通过基因组测序以及微生物的分离等技术,我们发现了那么多的微生物,这也印证了当年巴斯德先生的观点。
所以,我们要多思考、多学习,争取将科技发展的重要成果,应用到未来社会发展、国家安全保障以及社会稳定维护,最终实现人民幸福,把我们的国家建设得更加美好。这不仅是科技界的使命,更是社会各界追求的目标。
谢谢大家!