防疫究竟是防毒，還是防病？_風聞

病毒與人類的關係很大程度上決定了防疫工作如何展開。本文將從人與病毒的關係為切入點，分上下兩篇，講講應該怎樣認識和理解流行病毒病的防控。

撰文 | 李慶超（山東師範大學）

毒是什麼毒，病是什麼病？

毒是病毒，病是病毒感染人類造成的病毒病。

“它者”病毒

盤古開天地是打破“狀如雞子”的原始宇宙（雞子是指雞蛋），而生命的產生卻要形成“雞子”——質膜包裹的原始細胞結構。質膜的產生使原始生命自成體系，產生了“我”與“非我”的區隔。大約 35 億年前，有這麼一類細胞通過繁殖，產生新個體“你”，演化產生新物種“他”，於是“大家”就都產生了。這類細胞就是“露卡”（Last Universal Common Ancestor，LUCA），所有細胞生物的共同祖先。露卡的後代們都可以根據演化關係編排到統一的演化樹上。

圖1：“35億年前是一家”。細胞生物共同祖先及其演化丨作者供圖

病毒，不在這棵樹上。

根據病毒基因組的物質基礎、結構和序列信息來看，病毒是多起源的，沒有唯一共同祖先（詳見《傳播力勝過SARS，需要擔心新冠病毒變異嗎》）。病毒與細胞生物之間的遺傳信息差異巨大，也沒有某個基因被所有病毒共享，續不了統一的族譜。因此，病毒的演化樹看起來是遊離於生命演化巨樹之外的叢叢灌木。

病毒，也在這棵樹上。

病毒是一類沒有細胞結構的專性胞內寄生微生物。離開細胞的病毒像生物大分子，其生命特性全部依賴於在宿主細胞內部開展。而病毒的生命特徵也僅限於複製和演化，沒有代謝、沒有穩態、不會生長、無法對環境做出反應……總之，缺乏生命所共有的大部分特徵。因此有學者不認為病毒是活的生命體（organism），而僅僅將其稱生物實體（biological entities）。之所以説病毒也在這棵樹上，是因為幾乎所有細胞生物都可以被病毒所感染。

雞為我們產蛋，奶牛為我們產奶，植物為我們提供蔬菜、水果和糧食，還能產生氧氣。病毒為我們做了什麼？以人類為自我中心的思考方式着實值得商榷。“天地不仁，以萬物為芻狗”，所有的生命，無一例外，玩着相同的遊戲：生存。“物競天擇，適者生存”，為了適宜生存，生物世界演化出豐富多彩的生存之道，鎧甲、翅膀、爪牙……甚至智慧。

作為個體，我們的憂煩喜樂，我們對生命意義的一生追求，在生命這一“大道”上，或許只抽象成了傳遞“香火”——我們是遺傳信息存在和繁衍的載體。而病毒，成為了最“純粹”的生命體，它幾乎不需自備一切，寄生在細胞內，讓別人幫它“生”，幫它“存”——病毒是一種“極端自私”的遺傳信息複製裝置。病毒病是病毒感染宿主而複製自我過程中產生的“副作用”。

病毒是一類重要的病原體，人類傳染病中70%以上的疾病是由病毒造成的。從防疫的角度看病毒病，是人們關注病毒的最主要原因。

病毒與病毒病要分開看待

新冠疫情涉及的病毒和疾病名稱是什麼？這是一個非常基礎，卻少有人能夠正確回答的問題。2019年底新出現的疾病目前被命名為“冠狀病毒病-2019”（Coronavirus disease 2019，COVID-19），我國一般稱為“新冠肺炎”（嚴格意義上説COVID-19的範疇大於“新冠肺炎”，包括肺炎以外的其他輕症和中度疾病，而肺炎是COVID-19重症的主要表現）；而引起新冠肺炎的病毒被命名為“嚴重急性呼吸道綜合徵冠狀病毒2”（Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）。COVID-19是由SARS-CoV-2引起的病毒病，而SARS-CoV-2是引起COVID-19的病原體。

大量的無症狀感染者和輕症患者告訴我們，感染SARS-CoV-2不一定患有COVID-19（致病率），更不一定患“新冠肺炎”（重症率）或死亡（病死率）。隨着SARS-CoV-2自身的演化和人羣自然免疫或疫苗接種的發展，重症率及死亡率還在持續下降中。因此，一種病毒感染人後，是否造成疾病，以及疾病的嚴重程度都不是固定的。病毒只是決定病毒病後果嚴重與否的因素之一，其他的因素還包括感染者自身的狀況、醫療條件等。

區分認識病毒和病毒病，能夠幫助我們糾正很多錯誤的觀念。比如，我們人類個體不可能與COVID-19或者“新冠肺炎”和平相處，因為人體要麼從急性病毒性感染疾病中痊癒，要麼被疾病殺死，我們要減少重症的發生；而清除SARS-CoV-2病毒也是一件非常困難的事情，因為新的SARS-CoV-2傳播力更強、更隱秘，特別是在存有巨量病毒儲庫的情況下（國外病毒依然流行）。再比如，疫苗保護效果的重點是“保護接種者免於疾病、特別是重症或死亡”，就感染和傳播而言，疫苗至少會提供一些保護，但保護作用沒有在防止重症和死亡方面的作用大。因此認為疫苗不能極大降低接種者再次被病毒感染的風險，就斷言疫苗無效的説法是錯誤的。

區分病毒和病毒病來談防疫是不是詭辯？

首先我們得清楚，防疫的目的是預防疾病。由於病原體是導致傳染病的原因（病因），因此我們可以清除病原體或傳染源、斬斷傳播途徑或保護易感人羣，通過這些方式預防傳染病。

預防疾病是目的，而清除病原體是預防疾病的手段之一，不是唯一。區分病毒和病毒病有利於我們找出防控病毒病的最適宜措施。

病毒與宿主的關係

在有限的資源下，我們只能解決最迫切或最重要的事情，對病毒及病毒病的關注度也不例外。地球上的病毒千千萬，造成人類嚴重病毒病的病毒，才會受到更多的關注。我們需要根據病毒傳播和致病的特徵，有針對性地採取相應的防疫手段。接下來，我們從多個維度來了解人與病毒關係的複雜多樣性。

從宿主範圍看

病毒感染其他生物這件事，具有高度的特異性。一來，病毒僅能在特定的宿主體內完成完整的複製週期，比如SARS-CoV-2只能在哺乳動物體內複製，而不能在昆蟲或者植物體內複製，也就不會感染昆蟲或植物。二來，病毒僅能感染特定的細胞類型。

病毒雖小，但在自然界中分佈廣泛、數量巨大。以海洋病毒為例， 1毫升海水中平均有一千萬個病毒，從數量上看，比海洋中的原核生物（細菌、古細菌）多了一個數量級，從總質量上來看，病毒是僅次於原核生物總生物量的第二大生物量的海洋生物類羣[1]。儘管海洋病毒具有極大的生態和學術研究價值，但在防疫層面上來説，幾乎無關緊要，因為大部分海洋病毒是僅感染原核生物的噬菌體，不感染動植物。

圖2：人們對病毒的關注度很大程度上決定於病毒的宿主範圍丨作者供圖，素材選自維基百科

通常能引起人們關注的，主要是能夠感染人、牲畜及農作物的病毒，它們分別是基礎醫學、動物醫學和植物抗病研究的內容。有大量傳染病可以同時感染人或動物，稱為人獸共患病（Zoonosis）。事實上，超過70%的新發傳染病是人獸共患病，是由動物傳染給人的。這一過程稱為人畜共患外溢。

外溢過程中，病毒必須克服許多障礙才能實現跨越物種的傳播。除了突破地理隔斷之外，變異是病毒從原宿主傳染到新宿主的重要途徑。病毒變異後獲得感染新宿主的能力，這個過程稱為宿主躍遷（host leaping）。病原體進入新宿主，引起的疾病往往比原宿主中引起的更嚴重。因此，監控動物病原體是防控傳染病的重要工作。

SARS-CoV-2 大流行説明，人類迫切需要更好地瞭解人畜共患外溢的機理。2004年, 世界野生生物保護學會（Wildlife Conservation Society）首次提出“One World，One Health”的理念，建議增強對人類、家畜和野生動物健康之間聯繫的認識。“同一健康”（One health）是涉及人類、動物、環境衞生保健各個方面的一種跨學科、跨地域協作和交流的新策略，致力於共同促進人和動物健康，維護和改善生態環境[2]。事實上，由於動物、特別是野生動物難以管理，清除人類疾病的動物病毒儲庫是非常困難的事情。儘管如此，科學家也做了大量工作，其中最引人矚目的是對候鳥攜帶禽流感病毒的監控，以及蝙蝠攜帶病毒的研究。目前認為，蝙蝠是新發冠狀病毒疫情的根源。

圖3：冠狀病毒的種內及種間傳播：三次冠狀病毒暴發均指向蝙蝠這一自然宿主。實線為已證實的傳播途徑，虛線為疑似傳播途徑。改編自參考文獻[3]

病毒能夠感染的細胞種類也有特異性，這決定了病毒的侵染途徑和致病所能累及的器官。病毒從呼吸道、消化道、泌尿生殖道及皮膚損傷上的特定細胞類型開始啓程，進入人體，再經過細胞間傳播，或血液運輸到身體的其他組織器官內。譬如，能夠感染呼吸道細胞的病毒可以通過飛沫、氣溶膠或空氣傳播，進一步，僅能感染上呼吸道黏膜細胞的病毒可造成上呼吸道感染，也就是普通的感冒，如果也能感染下呼吸道或肺部細胞，則可造成肺炎。病毒的傳播方式不同也給防疫帶來不同的難度，相對而言，空氣傳播的病原體傳播效率較高，比較容易引起大規模流行的傳染病。

從流行性看

病毒病的流行具有一定的時空特性。

歷史地來看，病毒傳播具有時代特徵。在早期的城市化進程中，人員聚集，公共衞生狀況惡化，給呼吸道傳播（流感）、消化道傳播（脊髓灰質炎、甲型肝炎）、載體傳播（城市鼠患、跳蚤等體外寄生蟲）創造了條件。而在大航海時代，傳染病可跨洋傳播，給原住民造成極大的傷害。衞生條件伴隨着經濟發展而逐漸改善後，大量公共衞生相關的傳染病傳播就相應受到很大的遏制。但新時代也產生了新的問題：環境破壞引起新發病毒病和再發病毒病，國際間頻繁交流加速傳染病流行，艾滋病持續肆虐，耐藥毒株出現……

從短期時間線來看，病毒傳播具有季節性，這與病毒自身在環境中的穩定性，帶毒動物遷徙，蟲媒生活週期及人類活動的季節性有關。

圖4：不同時代威脅人類健康的病毒病種類有很大差異。此外，常見病毒病流行具有季節性。丨作者供圖

從空間上説，病毒病的流行具有地區特徵，大部分病毒病在某些地區內流行，少數可以引起全球範圍的跨國流行。流行病的地區侷限性取決於病原體的致病性及傳播能力，原發地與周圍地區的交通聯繫、地理阻隔、病毒天然儲庫或蟲媒的生態分佈狀況等。

隨着人與自然的邊界愈加模糊，氣候環境劇烈變遷，人或動物的國際交流運輸頻繁，新發與再發傳染病能夠更輕易的進行國際傳播。對於同一種病毒，隨着演化時間增加，地區內部流行的病毒株可產生較為特異的突變，形成地區特異性的流行株。

圖5：病毒病的地區分佈，以埃博拉病毒為例。左圖以國家為單位顯示埃博拉傳播地區及風險地區（以非洲果蝠生態分佈為依據），右圖以更詳細的行政區域劃分展示1976-2015年報道的埃博拉病例所在地區（紅色）。[4]

病毒傳播的時空特異性及流行現狀是人與病毒間長期相互作用的結果。短期看，如果不考慮防疫措施的影響，病毒流行能力主要取決於其基本傳染數R0。長期看，人類免疫功能的抵抗和強力防疫措施的實施往往能大大降低強致病的病毒的實際R0值，並控制住強致病病毒——特別是在疫苗發明之後。同時，那些致病性差的病毒可能被人類忽略，反而能在人羣中長期、廣泛傳播。

從病毒在人羣中的實際感染率來看，大部分病毒的感染病例（如狂犬病）相對罕見，個別病毒可能短期內大流行（如季節性），而某些病毒（如皰疹病毒）卻特別“成功”。其中，高感染率以皰疹病毒一眾最為突出。單純皰疹一型病毒HSV-1感染約37億人，性傳播病毒單純皰疹二型病毒HSV-2感染約8.46億人，水痘-帶狀皰疹病毒VZV每年導致超過1億人患病，而EB病毒、人類鉅細胞病毒則感染超過90%的人類。但這些病毒一般不會給人類造成嚴重傷害。（詳見《一朝感染終身復發，史上最難纏病毒攻陷全球九成人口，性生活時發現它一定要及時喊停丨病毒超話》）

還有一類病毒卻從人類的仇家變成了“親家”。內源性逆轉錄病毒（Endogenous retroviruses，ERV）是存在於人體基因組中的內源性病毒元件，一般認為是感染人類生殖細胞後殘留下來的病毒序列，打打鬧鬧成了一家。ERV占人類基因組長度的5-8%，不過不用擔心，這些病毒序列在人體內一般無害，還有研究發現它們在胎盤發育過程中起到正面作用[5]。

（待續）

參考文獻

[1] https://aoc.ouc.edu.cn/2021/0325/c15171a316349/pagem.htm

[2] https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%90%8C%E4%B8%80%E5%81%A5%E5%BA%B7

[3] Su, S., Wong, G., Shi, W., Liu, J., Lai, A.C.K., Zhou, J., Liu, W., Bi, Y., and Gao, G.F. (2016). Epidemiology, Genetic Recombination, and Pathogenesis of Coronaviruses. Trends Microbiol. 24, 490–502.

[4] https://apps.who.int/iris/handle/10665/206560

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Endogenous_retrovirus#Role_in_genomic_evolution

出品：科普中國