埃博拉病毒竟能改造生物武器，美國中國有能力應對嗎？

非洲西部在2014年爆發了有史以來最為嚴重的埃博拉出血熱疫情，席捲多國。然而就像學者研究所預言的那樣，在現代化國家中，埃博拉疫情的威脅比在非洲要小得多。

一：埃博拉病毒需要在高安全等級的實驗室中進行研究操作

埃博拉出血熱是一種發病非常快、而且病情特別猛烈的傳染病；患者在感染平均5-7天以內，會出現發高燒、關節肌肉疼痛、渾身無力、嘔吐、腹瀉等癥狀。但很多患者接下來會出現皮疹、全身性的出血，癥狀慘不忍睹；最後往往因為血管內彌散性的凝血、內臟受損，最終休剋死亡。

圖：埃博拉病毒的結構

導致埃博拉出血熱的正是埃博拉病毒。這種病毒有多個亞種，其中致死率最高的是扎伊爾-埃博拉病毒和蘇丹-埃博拉病毒，分別達到最高90%和50%。這種病毒主要通過感染者的體液——比如血液，皮膚破損後的滲出液體進行傳播，目前不完全排除近距離內空氣傳染的能力。根據實驗室中的培養結果，埃博拉病毒目前只能在人、猴子、豚鼠等哺乳類動物的細胞里增殖；而在鳥類、兩棲類動物、爬行類動物、節肢動物細胞中，埃博拉病毒無法複製。

在世界衛生組織的規範中，涉及埃博拉病毒的操作需要在生物安全標準達到4級的實驗室中進行，即所謂P4實驗室。不過從實際操作經驗來說，針對一般病人樣品的少量、普通操作，可以在更低一級的P3實驗室中完成。嚴格的說P4實驗室只是個普及範圍很廣的不規範簡稱，正確的名稱為BSL-4實驗室。

P的具體含義雖然大多數時候被解釋為「保護」（Protect）等級，但也能解釋為「物理（Physical）」屏障等級。比如P1等級因為面對的都是特性掌握的很清楚、不會致病的微生物，因此實際上只要在開放式的實驗檯面上操作就可以了，並不需要專門的物理隔離手段來阻礙微生物與實驗人員的接觸，或者是防止微生物逃逸到實驗室以外。

圖：負壓生物安全櫃，櫃內氣壓低於室內氣壓，確保氣體的流動是室內到櫃內的單向流動，以防止病毒從櫃內泄漏

對於人們已經比較熟悉，知道其感染原理、傳播途徑、治療方法和具備疫苗研製能力的高度危險微生物，一般只要P3級實驗室就足夠了，這其中包括了臭名昭著的炭疽桿菌。在隔離措施上，P3實驗室主要採用的是將微生物樣本放置在負壓生物安全櫃中進行試驗。而實驗室本身也採取了封閉和負壓設計，內部氣壓低於外界，廢氣經過處理以後通過專用管道排除室外；這樣空氣從外界到實驗室之間就形成只進不出的情況，避免微生物從空氣中傳播出去。

但是那些傳染途徑不明、有可能通過空氣傳播，而且沒有可靠的預防、治療方法的極度危險微生物，理論上都需要在更高一級的P4實驗室中進行操作。P4實驗室是P3實驗室的進一步強化產物，比如建築上必須獨立隔離，氣密門多達10餘道而且多數都是互鎖設計——即不能同時打開。但最突出的特點是P4實驗室中，實驗操作人員要穿著全密封防護服，通過軟管供氣維持人員呼吸、保持防護服內氣壓高於外界氣壓，以最大可能的保證人員安全。

圖：P4實驗室中人體被包裹在密封正壓防護服內

正如很多人所推測的那樣，埃博拉病毒完全有可能用于軍事進攻或者恐怖襲擊。事實上高等級生物安全實驗室最早就是因為生物武器研發中多次出現的意外事故而催生的產物，而埃博拉病毒被用作生物武器方面的研究更是已經有數十年的歷史，不比人們發現它晚多少。

二：通過空氣人傳人的病毒最難以控制，埃博拉親戚已被改造為空氣傳播生物武器

雖然從1925年開始，國際上就簽署了《禁止在戰爭中使用窒息性、毒性或其它氣體及細菌作戰方法的協定書》這一最早的生物軍控協定；1971開始的《禁止生物武器公約》更是奠定了現代國際生物軍控體系，並不斷補充強化直至今日。但如果真的有人把這些所謂國際條約當真的話，那未免太天真了。

圖：各國從未停止生物武器研發

因為條約的約束，在生物武器研究從公開轉入隱蔽以後，美、英、法、加拿大等西方國家的相關進展外界已經很難為人獲知。但蘇聯由於國家解體、科研人員流散，其直到90年代初期的生物武器研究內容都被大量公開。從80年代末期開始，蘇聯重點研發了病毒類生物武器，其中涉及到出血熱類病毒的種類中就包括埃博拉病毒——從獲取渠道和病毒生物學發展來說，西方的研究開展的只會更早、水平只會更高。

對於埃博拉病毒來說，已有部分證據能夠證明它有一定的空氣傳播能力。比如來自菲律賓的萊斯頓-埃博拉亞型病毒，已經被證實可以通過呼吸途徑在猴與猴、猴與人、人與人之間傳播，幸運的是這種亞型病毒至今未發現對人類有致病性。此外埃博拉病毒在實驗室中出現過意外傳播事故，而除了蚊蟲傳播的登革熱病毒以外，所有的出血熱病毒在實驗室中都是以氣溶膠形式通過空氣傳播的。

緊接著埃博拉疫情，烏干達爆發了馬爾堡病毒出血熱疫情。馬爾堡病毒算的上是埃博拉病毒的親戚，它們同屬於絲狀病毒屬。與埃博拉病毒不同的是，馬爾堡病毒已經出現過通過空氣傳染的高致病、高致死變種；不幸的是它證實了出血熱病毒變異後具備空氣傳播致病致死的可能性，但幸運的是目前仍未有證據表明在自然環境中已經出現了這種達到軍用生物武器級別特性的病毒變種。

圖：軍用生物武器通過導彈、炸彈的布撒來形成病毒大規模擴散

在蘇聯解體前夕，利用基因工程改造出馬爾堡出血熱病毒研發的生物武器已經達到實用化水平，即將作為戰術、戰略武器大批量生產、並進入服役狀態。但由於計劃曝光帶來的外界壓力、俄羅斯國家轉型、經濟處於休剋期等多種因素的影響，這類武器最終被放棄。這種被命名為Variant U株的病毒當時由Koltsovo的生化設施生產，該設施的另一個特產是天花病毒。

1988年，全俄應用病毒學聯合中心發生了一起事故，名叫Nikolai Ustinov的科學家在研究這種病毒時不慎刺穿了手指；雖然在該單位有著最為了解這種病毒特性的專家，最周全的治療措施準備，並在第一時間進行了各種針對性處理，但患者仍然在感染後治療無效身亡。

但是Variant U株病毒真正的特點不僅在於高致死性，更在於它具備極強的空氣傳播感染能力。在靈長類動物感染試驗中，猴子只要吸入1~5個病毒顆粒到肺部，幾乎就肯定會出現癱瘓、出血、死亡的結果。而普通的武器級炭疽桿菌，則需要8000個孢子進入猴子肺部才能獲得理想的感染和致死效果。

Variant U株病毒在當前主流生物武器中十分具有代表性，它們在設計方向上都選擇了通過空氣在人與人之間傳播的感染途徑，以獲得最大的感染範圍和傳播速度

三：疫情的爆發速度與傳播範圍和社會發展水平有直接關係

出血熱疫情爆發的非洲國家政府中，它們不僅欠缺高水平的醫療體系，高素質醫護人員極其匱乏，醫療物資異常短缺，而且政府對於基層民眾的組織、控制、宣傳教育能力也非常落後。以至於現階段的埃博拉病毒雖然仍不具備較強的通過空氣人傳人的感染能力，但疫情仍然走向了全面失控。

圖：非洲埃博拉疫情失控是整個社會能力低下的表現

比如獅子山原本並不是疫情區，但當地的本土流派醫生（相當於中國的中醫）宣稱自己有能力治療埃博拉，於是大量幾內亞感染者跨境尋求治療。當地人的陋習——比如喪禮上密集人群大量直接接觸屍體，又極大的促進了病毒的擴散感染。而疫情傳播開以後，獅子山的民間輿論又進一步處於完全失控的狀態，所謂「埃博拉病毒是不存在的，只不過是人類自相殘殺的借口」、「醫院內人吃人，醫生在傳播病毒」等謠言在當地民眾中被深信不疑，甚至大量出現幾千人圍攻醫院，村莊禁止救助人員進入的情況。

不僅由於恐慌，很多病例樣本已經無人進行投遞，標本無法送到具有檢測條件的實驗室，形成大量漏報；甚至還屢屢出現隔離中心被搶掠、大量埃博拉患者逃離的可怕後果。疫情發展到中後期階段，非洲幾個重災區國家又面臨著另一個極為嚴重的問題，那就是他們的醫護人員已經倒下的越來越多，剩下的人遠遠不足以維持哪怕是最基本的醫療體系運轉了，即使政府痛下決心也找不到足夠的人力來進行疫情防控和治療了。

實際上從爆發之初，非洲出血熱疫情的泛濫與失控就是定局，唯一未知的僅僅是它的擴散範圍會到哪些國家，到什麼時候為止。

四：埃博拉疫情的警示：無論何時都不能放鬆對於生物威脅的研究與警惕

無論是在非典疫情還是此次出血熱疫情中，美國的表現都非常搶眼。非典疫情中美國感染75例，無一例死亡；而埃博拉疫情中，美國使用新型疫苗、將患病的美籍志願者醫生接回國內並成功治癒。對於美國這類擁有非常完善的疾控體系的國家來說，埃博拉這類病毒的自然傳播在美國國內沒有能力形成真正的疫情；但由此帶來的政治影響、以及一定程度的經濟損失則不可避免。

圖：兩名美國醫生被接回美國後治癒

美國的能力來自於兩個方面。從20世紀30年代免疫學和微生物學科建立，各強國進入生物武器研製高潮期開始，美國就是世界上最大、也是最強的生物武器研製國家。雖然1969年起美國取消了生物武器計劃，銷毀進攻性生物武器——但實際上所謂「防禦性生物學研究和發展方案」直到今天都沒有停止過。

另一方面，美國也長期被生物威脅所困擾，既包括來自蘇聯的軍事威脅，也包括源自內部的恐怖襲擊威脅。比如僅80年代以來，先後有1984年Rajnessshees教徒為了阻止選舉，在俄勒岡製造了鼠傷寒沙門氏菌感染食物的事件，致使751人感染疾病；1988年有人獲得了鼠疫和炭疽桿菌（但是是致病力很低的疫苗株），並威脅通過農藥飛機進行撒播。

美國為此在90年代花了近10年的時間，制定了針對性的防禦政策（以總統令39號、62號為核心）並形成相應的、與現有醫療架構相結合的疫情防控體系。而2001年爆發的911事件和炭疽桿菌恐怖襲擊事件又進一步刺激了這套系統的完善。這套體系下對不明傳染病患者採取的早發現、早治療、早期隔離、加強監控、預警報警、緊急應急計劃等系列措施，是美國在後來非典風潮中零死亡的關鍵所在。其它西方國家，比如加拿大等國，很多都照搬了美國的這套體系。

結語：

對於現代化國家來說，完善的醫療體系和國家防控能力足以有效的阻斷現階段埃博拉病毒的傳播，這也是埃博拉病毒長期只能肆虐非洲的原因所在。但為了預防未來埃博拉以及其它致病微生物的強傳染、致病、致死變種，以及潛在的軍事、恐怖襲擊威脅，對於相關領域的科研和防控體制發展卻一刻也不能停步。