人類抗爭:1980年根除的天花 神秘的疫苗如何誕生

早在1796年，英國醫生愛德華⋅詹納（Edward Jenne）就有了某種預感。當他周圍成千上萬的人死於天花病毒感染的巨大痛苦時，詹納的眼睛盯在了當地擠奶女工薩拉⋅奈爾梅斯(Sarah Nelmes)那紅潤無暇的皮膚上。她的皮膚並沒有出現三分之一天花患者幾乎肯定會死的滲出物，除了她的雙手，她正忙着給名為布羅索姆（Blossom）的奶牛擠奶。

當地人稱這種難看的疾病為“牛痘”。不過，除了凹凸不平的疤痕之外，奈爾梅斯和其他擠奶女工們顯然沒有什麼病症。對詹納來説，這不是巧合。詹納的行動僅僅是基於某些稀疏的觀察，他決定從奈爾梅斯的膿液中提取少部分樣本，並將其注射到名叫詹姆斯⋅菲普斯（James Phipps）的小男孩手臂中。

讓每個人感到驚訝的是（包括詹納在內），當詹納用第二根針扎菲普斯的時候，他向其體內注射了大量天花病毒，但菲普斯仍然保持着健康。儘管困難重重，不過這種冒險的治療方法還是使這個孩子獲得了奇蹟般的免疫力。這一革命性的(而且極其不道德的)實驗將世界推入了被稱為“疫苗接種”的時代，這個詞的詞源包含了對拉丁詞vacca的敬意，它的意思是“奶牛”。天花成為第一個被人類醫學正式征服的疾病。

美國國家自然歷史博物館的人類學館長塞布麗娜⋅索爾茨（Sabrina Sholts）説:“根除天花表明，如果我們有適當的工具來對抗疾病，我們就能實現預期目標。但瞭解這種疾病也告訴我們，它造成了無數人死亡。我們也需要意識到，沒有理由認為這種情況不會再次發生。”不僅天花(或者類似的疾病)有可能捲土重來，而且大多數人可能都不知道，這種革命性疫苗的起源也存在疑問。幾十年來，科學家們始終認為“牛痘”的傳説是真實的，但這些傳聞實際上很可能是錯誤的。

到18世紀末，由天花病毒引起的天花疫情在全球造成恐怖，每年奪去數十萬人的生命。這是一種古老的疾病，至少可以追溯到公元前三世紀。它不分貧富，不分男女老幼，任何人都可能被感染。所以，當詹納的“疫苗”(實際上就是充滿病毒的膿液)問世時，它就像病毒本身一樣迅速傳播開來。

到1813年，這種“疫苗”在歐洲、亞洲和美洲廣泛普及。由於像天花這樣的痘病毒最容易在動物之間傳播，科學家們首先從受感染的家畜身上收集膿液，從而建立了新的疫苗儲備。每次庫存減少，科學家們就會聚集自然感染的新動物，並繼續存儲它們的分泌物。美國疾病控制和預防中心痘病毒、狂犬病分支負責人英格爾⋅達蒙（Inger Damon）説:“疫苗也在進化。它的傳播方式（無論是在牛身上還是在兔子身上）也發生了變化，並將相關病毒變體引入其中。因此，大量病毒被用於各種疫苗中。”

1939年，利物浦大學研究員艾倫⋅沃特⋅唐尼（Allan Watt Downie）開始好奇天花疫苗究竟是如何隨着時間發生變化的。如今，疫苗是精心製作出來的，而且大多數(包括許多現代版本的天花疫苗)都含有被嚴重削弱的傳染性微生物或微小的不完整病原體，它們的數量僅是激活免疫系統的最低限度。這就避免了在人羣中引起真正的感染或傳播新疾病的可能性。但是早期的天花疫苗是基於一種完全能夠引起疾病的病毒——儘管比天花病毒稍弱，但是仍會引發疾病。活躍的病毒仍然受制於進化的壓力。

當唐尼將天花疫苗的病毒含量(直到今天仍被稱為“牛痘病毒”)與直接從牛身上分離出來的牛痘病毒樣本進行比較時，他驚訝地發現，它們之間存在巨大差異。儘管它們之間存在聯繫，但肯定不完全相同。不幸的是，這打開了一罐蠕蟲。這兩個樣本的差異太大，以至於目前天花疫苗中的牛痘似乎極不可能是牛痘病毒的後代。這促使唐尼及其同事們開始思考一個令人不安的問題：在過去的150年裏，他們到底給數百萬人注射了什麼？

通過對歷史記錄的調查，有些科學家推測另一種被稱為“馬痘”的病毒，認為它可能是“牛痘”病毒的祖先，這種病毒可以感染馬和牛。即使詹納本人在他最初發表的文章中都在思考其發現的神奇藥物的起源，並推測疫苗傳播最具保護作用的途徑可能是馬—牛—人。就科學的發展而言，病毒學領域還沒有一套正確的工具來完全弄清問題的答案。

與此同時，儘管牛痘的起源不明，但它卻創造了奇蹟。於是，科學家們小心翼翼地聳了聳肩，把一枚別具一格的大頭針插進了千禧年醫學奇蹟的神秘起源中，然後推動其繼續進步。很快，在牛痘的幫助下，人類似乎贏得了與天花長達幾個世紀的戰鬥。1980年5月，世界衞生組織宣佈:“天花已被完全根除。”

不過，世界的記憶是短暫的。隨着天花從醫院病房消失，它也從公眾的腦海中消失了。最終，技術進步到令人驚歎的程度，可以重新揭示醫學界最大流感疫情的秘密，並發現天花疫苗的真正根源。但為什麼不讓水痘潛伏起來呢？天花的危害已經從地球表面被抹去了，不管疫苗裏有什麼，無論是來自牛還是馬，這有關係嗎？

但天花的時代還遠未結束。儘管天花在技術上已經被根除，但至少有兩個實驗室仍然保存着天花病毒的樣本，它們分別位於俄羅斯和美國佐治亞州亞特蘭大的CDC總部。人們對未來天花疫情爆發的擔憂遠遠超出對實驗室發生不幸事故的擔憂：現代基因編輯技術已經使從頭構建致命的相似物成為可能。現在，生物恐怖主義的威脅比以往任何時候都更加突出。

自從近40年前常規疫苗接種工作停止以來，絕大多數現代人口非常容易受到一場意外疫情的影響。接觸到這種病毒的人羣中，有30%到88%的人會被感染，近三分之一感染者會死亡。直到2018年7月，FDA才批准了第一種治療天花的藥物。疫苗接種仍然是我們能使用的唯一其他工具。如果爆發疫情，數百萬美國人，包括孕婦和艾滋病毒或濕疹患者，將被排除在疫苗接種之外。

研製一種新的或經過改進的疫苗可能會有所幫助，但研究世界上儲備有限的天花病毒既不切實際又極其危險。用一種毒性較小的近親工具代替，可以幫助研究人員安全有效地找到有價值的東西。因此，如果馬痘病毒是18世紀開始接種疫苗的病毒，那麼現代研究應該把馬作為新的研究對象。但首先，世界需要證據。

許多研究人員已經朝這個方向努力。20世紀70年代，少數科學家決定再次調查牛痘疫苗菌株與馬痘病毒的關係。其中一組人在馬痘和一種古老的巴西疫苗之間發現了令人鼓舞的親緣關係，據説這種疫苗來自19世紀中期的法國。但這個發現只是科學雷達上曇花一現，在隨後的幾十年裏幾乎沒有取得任何進展。

然而，最近的技術進步使這項研究重新煥發了活力。像美國疾病控制與預防中心的達蒙(Damon)這樣的科學家，以及由馬里蘭大學病毒學家何塞⋅埃斯帕扎(Jose Esparza)領導的獨立團隊，已經開始從世界各地的博物館和實驗室收集舊的天花疫苗，分析其中包含的基因序列。有了病毒基因組，研究人員可能追溯出疫苗的始祖，並最終確定這些保護性產物的來源，或者可能的來源。

埃斯帕扎説，這項工作還在進行中，但他相信馬痘在某個時候會出現在疫苗中。他的團隊已經收集了15份疫苗樣本並進行計數，其中大部分來自20世紀初，最近發表的一份1902年疫苗基因分析報告顯示，該疫苗與馬痘有着驚人的相似之處。埃斯帕扎説，這種相似性並不完美，但總的來説，這些發現有力地證明了馬痘在天花疫苗生產中發揮了作用。

埃斯帕扎將這些新發現稱為“謙遜的一課”。詹納儘管才華橫溢，卻很可能是在瞎猜，他不可能像我們今天這樣理解疫苗接種的複雜之處。但埃斯帕扎説，我們通常必須在不瞭解所有科學細節的情況下制定解決方案。現在，是時候迎頭趕上了：技術終於有能力找到懸疑問題的答案，而此前這個答案總是模糊不清。

埃斯帕扎説：“作為一名科學家，沒有什麼比解決問題更讓我感興趣的了，我只想找到真相。”埃斯帕扎補充説，重要的是，即使全世界對天花本身沒有太多恐懼，但“痘”家族中的許多其他病毒仍可能引起人類和野生動物的擔憂。許多動物都有自己的痘病毒，包括猴子、豬甚至軟體動物。雖然這些疾病並非都是人畜共患疾病，但很可能從野生動物轉移到人類身上。

保護動物和人類都需要對相關病毒有深入的瞭解。埃斯帕扎表示，更好地瞭解天花疫苗，追蹤其四條腿宿主起源，可能是我們預防所有已知疾病的最有力工具之一。更重要的是，人類不太可能瞭解所有可能困擾我們的痘病毒。埃斯帕扎説：“有些人估計我們在自然界中發現的現有病毒還不到其總數的1%。天花已被根除，但世界上到處都是等待被發現的病毒。”

與此同時，關於馬、牛和它們各自痘病毒對消滅天花做出的貢獻，目前還沒有定論，但馬痘肯定是這場比賽的“黑馬”。然而，隨着爭論的繼續，我們的研究重點是否應該開始從“疫苗”轉變為“馬痘”呢?達蒙説，現在還沒有。奶牛和擠奶女工，不管他們攜帶的是什麼病毒變體，仍然是詹納發現的重要組成部分。那頭奶牛布羅索姆的遺產現在仍然完好無損。