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  • H5N1病毒研究重启:科学家为何制造致命病毒

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-03-21
    作者:黄普斯资料来源:中国青年报发布日期:2013年

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    H5N1病毒研究重启:为什么科学家制造致命病毒

    荷兰病毒学家福基尔在实验室停滞一年后,世界顶级病毒学家决心重新打开潘多拉魔盒。

    他们的决定涉及一种能杀死世界一半人口的病毒。2012年初,高致病性禽流感H5N1病毒在荷兰科学家罗恩弗斯奇尔(Ron Fuschier)的实验室中经历了10代变异,并具有通过空气在人与人之间传播的能力。威斯康星大学麦迪逊分校的柳川冈教授的实验室也发现了类似的病毒。然而,人类感染H5N1病毒的死亡率约为60%,高于非典的死亡率。

    关彝,一位病毒学家,在1997年目睹了人类感染H5N1病毒的第一例病例,描述了他多年来的担忧如下:“如果病毒突然致人死亡并能在人与人之间传播,那将是世界末日。”

    今年1月23日,来自世界各地的40名科学家,包括福基尔、鹤岗余一和关彝,在国际权威期刊《自然》和《科学》上联合发表公开信。针对哺乳动物H5N1感染的长达一年的研究将在他们的呼吁下重新启动。

    Lady Gaga,最可怕的病毒世界

    杂志《自然》曾描述流感病毒在病毒世界中是Lady Gaga,每年它总是以意想不到的方式创造新的形状。但是它们比普通传染病危险得多。H5N1病毒是禽流感病毒中致死率最高的一种,可导致人类感染。

    1997年,香港爆发禽流感,仍在美国攻读博士后学位的关彝回到香港进行研究,从而成为世界上第一批研究高致病性H5N1病毒的学者之一,这项研究持续了16年。现在,作为香港大学微生物学教授和新发传染病国家重点实验室主任,这位黑脸中年男子已经在实验室中识别出20多种H5N1病毒变异体,并排出了250多种病毒基因序列。“我可以说我是世界上研究病毒最多的人。”他自信地说。

    但即使对于国际知名的禽流感猎人来说,荷兰科学家福基尔进行的实验仍然非常特别。关彝在接受记者采访时反复强调,“这种研究不能与普通H5N1实验混淆”,并且“至少在我的实验室,我不会鼓励人们这样做”。

    福杰教授,50多岁,外表并不奇怪,被荷兰伊拉兹马斯大学的中国学者形容为“我们学校的一个坏老头”。然而,他的实验被国家生物安全科学咨询委员会(NSABB)描述为“世界目前无法承受的难以想象的灾难”。

    自从1997年H5N1病毒首次在人类中被发现以来,只有600多人感染了这种病毒(但其中一半以上已经因此死亡)。病毒从未在大面积传播的原因是很难附着在人类鼻腔或喉咙的细胞上,因此无法在人类之间传播。

    福吉耶教授想知道每年必须“转变成新模式”的H5N1病毒从进化到在人类中传播的程度。

    后来的实验证明这是少数基因突变之间的距离。

    在伊拉兹马斯大学,富歇尔的研究小组修改了常见病毒的基因,使它们容易附着在哺乳动物的嘴和鼻子的细胞上,然后让实验室里的雪貂接触到修改后的病毒。开始时,研究人员还用鼻液病毒感染雪貂,以感染其他雪貂;然而,经过10轮感染实验,这种不断变异和传播速度更快的病毒已经能够在雪貂体内通过空气传播。

    病毒可以在雪貂之间传播,这意味着它可以在哺乳动物人类之间传播。福杰教授实验中感染的雪貂都死了。与最初的H5N1病毒相比,这种空气传播的病毒株有5个突变。事实上,这五种突变都出现在自然界中,但它们从来没有像富歇尔教授的实验室那样偶然地聚合在同一种病毒上。

    与荷兰的实验不同,河冈教授实验中的雪貂并没有全部死亡。美国团队将H5N1病毒的血凝素蛋白与H1N1病毒基因融合,获得另一种可以在空气中传播的病毒突变体。被液滴感染的雪貂表现出肺部损伤和突然的体重减轻,但是在这个实验中只有那些被鼻液感染的雪貂死亡。与原始病毒相比,这种病毒株有4个突变。

    无论如何,两位科学家进行的改造病毒的实验证实了一件事:H5N1病毒并非完全不可能在人类中造成浩劫。

    Kawaoka余一和Fouchier分别向《自然》和《科学》杂志提交论文,然后一块石头激起了数千波。

    政府官员担心科学研究成果会被恐怖分子用来开发生物和化学武器;媒体与经典惊悚片《生化危机》有关。结果看起来如此令人震惊,以至于科学家们很快自愿中止了实验。用关彝的话说,“进行充分的讨论,有利也有弊。”事实上,学者、受资助的公共卫生官员和世界卫生组织已经就这两篇论文是否应该在杂志上全文发表争论了将近半年。

    关彝还记得,当他听到老大哥鹤岗余一和老朋友福杰把病毒改在空气中传播的消息时,他是在去年春节回到江西老家,等待美好的一年。

    随着另一个春节的临近,关彝在40名流感专家的公开信上签名,呼吁恢复对H5N1感染的研究。

    中间是全球流感研究人员整整一年的斗争、讨论和游说。

    “我们不能承受的是在对抗微生物的过程中失去的时间”

    “我能告诉你的是,直到最后一刻,科学家们还在为公开信中的词语争论不休,一些人还要求改变一些词语,”健谈者关毅告诉记者,“现在所有的科学家都有相同的观点,这是一个谎言。”

    但是科学家们至少在一件事上达成了一致:继续这项研究,这让卫生官员感到紧张。

    在关彝和其他39位学者共同发表的公开信中,他们写道:

    “由于自愿中止实验的最初目的已经在一些国家实现,并且结果将很快在其他国家获得,我们宣布中止禽流感传播领域的研究。我们非常清楚,像任何传染性病原体研究工作一样,这项研究也不是没有风险的。然而,由于自然界中仍然存在H5N1禽流感病毒感染哺乳动物的风险,这项工作的益处将超过其自身的风险。”

    尽管学者们最终表达了对研究立场更加一致的支持,但反对的声音从未停止。匹兹堡大学医学中心生物安全中心主任坦率地承认:“风险非同寻常”。

    由于这种担忧,NSABB官员曾建议《科学》杂志删除福吉耶论文的部分内容,而川冈余一的论文缺少一些关键步骤来防止其他人效仿。一些学者担心,这项研究的公众论据不够充分,重新启动的决定不尊重公众知情同意的权利。国家卫生研究院的一名执行官员称这一发展是“分裂学术界的一种相当罕见的方式”

    忧心忡忡的美国当局似乎仍在犹豫,但荷兰教授福基尔不愿意再等了。

    “如果美国在去年11月的美国国立卫生研究院会议上告诉我们,‘等,等,等三个月’,我们可能已经等了。但我们没有得到任何答案。”他说,“也许还需要一年,两年,三年.问题是,许多国家现在可以做这项研究。每个人都必须等待美国同意吗?基于什么理由?”

    Fouchier认为,即使这些与政策和伦理有关的辩论变得越来越重要,它们也没有理由阻碍科学的发展。

    在目睹H5N1病毒发展十多年的关彝看来,研究人员真正担心的不是与对手针锋相对,而是与病毒斗争中的时间赛跑:从1996年起,在中国南方,无论人们如何努力控制病毒的传播,随着候鸟在世界各地迁徙和飞行,病毒的传播越来越广,而且它本身也在不断演变朝着更容易传播给人类的方向发展。

    当人类研究陷入停滞和争论时,病毒继续在鸟类身上进化。

    病毒学家关彝可以想到一个更可怕的可能性:如果连专家都不做研究,还有谁知道病毒是如何变化的?对于死亡率超过一半的病毒,人们应该做些什么?它是否应该进化成一种可以在人与人之间传播的特征?

    正如福吉耶对美国周刊《时代》所说:“我们不能承受的是在对抗微生物的过程中失去的时间。不断的变化和工作是我们最好的防御。”

    “它已经传播了十多年,从未离开过中国。你不想做吗?”

    尽管在公开信上签了字,关彝本人却不敢进行如此冒险的研究。他所在的HKU新发传染病国家重点实验室拥有来自东南亚许多国家的禽流感病毒样本,是世界卫生组织在世界上确定的八个参考实验室之一。

    事实上,HKU的这个生物实验室可能是中国唯一一个符合科学家公开信要求的“强化生物安全三级实验室”,能够在哺乳动物身上进行H5N1病毒传播实验。几十年来,没有病毒从这里泄露出去。

    科学家们正试图将流感病毒限制在绝对安全的环境中,不能排放。根据规定,只有经过理论学习、考试、试用和实践的实验人员,才能穿上几层防护服,与他人一起进入24小时视频实验室。

    它们将穿过8扇沉重的负压门。门框与墙壁和地板成一体。每扇门内外都有100帕的负压差,以确保任何物质都可以从房间中逸出。任何有特定数量的垃圾,都要经过高压消毒后,由专门的系统处理。研究人员在离开实验室前必须换好所有的衣服并洗澡。

    如此严密的保护措施和管理体系是学者们相信继续H5N1病毒传播研究的好处大于风险的基础。在公开信中,他们承诺只有在主管当局同意的情况下,才能在各国最安全的地方进行实验。

    即便如此,学者们还是不放心。“它被暂停了一年,因为有些人认为你使病毒容易传播。如果它跑出去传播给人群呢?”

    因此,即使有符合严格安全条件的实验室,关彝也不愿意为了“诺贝尔奖或金牌”而尝试创造更容易传播的病毒。“至少在我的实验室里,我不会鼓励人们做实验来使它更容易传播。如果可以通过再换四个点来把它从一个人传给另一个人,那么我就可以再换两个点这将提供更多的保险。”

    但是他很清楚这项研究对公共健康的益处以及有必要的原因。在《自然》和《科学》的写作中,他用英语向公众解释说,“大自然是最可怕的攻击者”。至于国内媒体,他有更多的话要说:“我国受到H5N1病毒的打击最大。这种病毒最初是在广东佛山发现的。它已经传播了十多年,从未离开过中国。你不想做吗?”

    这位江西人曾被《时代》周刊选为世界18位医学英雄之一,他说呼吁这些是“普通科学家的良心问题”。

    刚才,连他自己都想不出这个实验可以在国内哪个实验室进行,这需要精心组织、合理安排和最严格的管理。

    几周后,在数千英里之外的荷兰,福基耶教授将走进门后的强化生物安全3级实验室,重新开始对这种病毒的研究,这种病毒可能会杀死世界上一半的人。

    学者们随后将开始他们的研究,以确定H5N1病毒突变的确切数量和类型,并确定其他禽流感病毒在这种突变后是否更有可能感染人类。

    作为病毒学家,关彝理解这种实验的重要性。他说福吉耶的实验“是对科学研究的贡献”,正如川冈义行(Yoshiyuki Kawaoka)在新闻发布会上所说,希望世界会比现在H5N1病毒真正开始传播时做得更好。

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