古代殭屍病毒引起科學家對温暖北極的警覺 - 彭博社
Liza Tetley, Bhuma Shrivastava
法國病毒學家讓-米歇爾·克拉維裏（Jean-Michel Claverie）位於頂部中央，已經花費了十多年的時間研究病毒，包括在西伯利亞凍土層深處發現的近5萬年曆史的病毒。
圖片説明：731。攝影師：Jeremy Suyker & Jean-Michel Claverie
在俄羅斯科利馬河（Kolyma River）蚊蟲叮咬、泥濘的河岸露營兩週，聽起來可能不像是最光榮的工作之旅。但這是病毒學家讓-米歇爾·克拉維裏為了揭示有關殭屍病毒的真相而願意做出的犧牲——這是氣候變化對公共衞生構成的又一風險。
他的發現揭示了全球變暖帶來的一個嚴峻現實，即解凍了數千年的凍土。73歲的克拉維裏已經花費了十多年的時間研究“巨型”病毒，包括在西伯利亞凍土層深處發現的近5萬年曆史的病毒。
由於地球已經比工業化前時代暖和了1.2攝氏度，科學家們預測到2030年代北極可能會夏季無冰。人們擔心更熱的氣候將釋放像甲烷這樣的困住的温室氣體到大氣中，因為該地區的凍土融化已經被充分記錄，但休眠的病原體是一個較少探討的危險。去年，克拉維裏的團隊發表了一項研究，顯示他們從西伯利亞凍土中提取出多種古代病毒，所有這些病毒仍然具有傳染性。
“隨着氣候變化，我們習慣於認為危險來自南方，” Claverie 在法國艾克斯-馬賽大學盧米尼校區的實驗室接受採訪時説道，他指的是來自更温暖熱帶地區的傳播矢量傳播疾病。“現在，我們意識到可能會有一些危險來自北方，因為永久凍土融化並釋放微生物、細菌和病毒。”
法國艾克斯-馬賽大學基因組和結構信息實驗室的病毒學家讓-米歇爾·克拉維裏和他的妻子香塔爾·阿貝爾，2023年9月25日。攝影師：Jeremy Suyker/Bloomberg這可能構成威脅的方式仍在不斷出現。2016年夏天西伯利亞的一次熱浪激活了炭疽孢子，導致數十人感染，造成一名兒童和數千只馴鹿死亡。領先，今年7月，另一組科學家發表了研究結果，顯示即使是多細胞生物也能在永久凍土條件下以一種不活躍的代謝狀態，稱為隱芽蟲狀態，存活。他們成功地復活了一隻來自西伯利亞永久凍土的4.6萬年前的線蟲，只需重新水合。
“從我們可以停止生命然後重新啓動它的角度來看，這是基本的，”曾參與研究的馬克斯·普朗克分子細胞生物學和遺傳學研究所的名譽教授泰穆拉斯·庫爾茲查利亞説道。“這意味着對一些生物來説，以某種方式減少或暫停代謝過程是固有的。”
2019年在西伯利亞旅行時科利馬河上的“海軍上將”號船隻。來源：讓-米歇爾·克拉維裏多年來，全球衞生機構和政府一直在監測未知傳染病，人類對其既沒有免疫力也沒有藥物療法。世界衞生組織在2017年將一種名為“疾病X”的病原體列入了研究和制定預防或控制流行病路線圖的首要病原體名單。自新冠疫情關閉了世界數月以來，相關工作一直在加緊進行。
“世衞組織與300多名科學家合作，研究所有可能引發流行病和大流行病的病毒家族和細菌，包括那些可能隨着永久凍土融化而釋放的病原體，”世衞組織發言人瑪格麗特·哈里斯博士説。
2019年西伯利亞的研究站。來源：Jean-Michel Claverie儘管大多數情況下沒有聯繫，克拉維耶自己的研究卻處於類似的前沿。藏身於法國馬賽郊外一個岩石懸崖底部的實驗室裏，他實驗室裏的貨架乍一看有點像古玩店或怪人收藏家的家。
塑料瓶裏裝着土壤樣本，玻璃瓶裏裝着不起眼的棕色液體，克拉維耶的辦公室裏擺放着一根毛絨犀牛脊椎骨和他的團隊在2019年西伯利亞探險中發現的猛獁象象牙殘骸。與此同時，實驗室裏的昂貴設備和生物安全室表明這絕非一項輕浮的消遣。
多年來，全球衞生機構和政府一直在監測未知傳染病，這些傳染病人類既沒有免疫力也沒有藥物療法可以應對。攝影師：Jeremy Suyker/Bloomberg與他的工作空間一樣，克拉維耶友好的態度和隨時準備的微笑下面隱藏着令人敬畏的專業水平和廣泛的專業知識。他的背景是理論粒子物理學、應用計算機科學和生物化學，他沒有接受過病毒學的正規培訓 — 克拉維耶説這反而成為他職業生涯中的優勢，讓他在這個領域沒有先入之見。
克拉維耶出生併成長於巴黎，但他的職業生涯帶他走遍全球。他首次涉足理論生物學是在1979年，當時他拒絕了著名的麻省理工學院生物物理學家亞歷山大·裏奇實驗室的職位，選擇前往聖地亞哥尋找弗朗西斯·克里克 — 這位發現DNA分子結構的諾貝爾獎獲得者。在索爾克生物學研究所的走廊裏，他偶然遇到了這位生物學家，克里克被克拉維耶的熱情和進取心所打動，給了他一個工作推薦。 “之後我們每週三一起吃午餐，”克拉維耶説。
一組不同突變病毒的網格，正在等待確定其特性。攝影師：Jeremy Suyker/Bloomberg也許正是這種超越傳統思維的傾向引發了他對永久凍土的着迷 — 地球的層，在至少連續兩年保持在冰點以下。一些西伯利亞的永久凍土樣本可以追溯到650,000年前。
“在閲讀到一篇關於從一個被冷凍了30,000年的水果中復活出一株開花植物的文章後，他開始了永久凍土的研究，” Claverie的妻子、實驗生物學家夏朗塔爾·阿貝爾格爾説道，她負責實驗室的運營。“他認為，如果像開花植物這樣複雜的東西可以被複活，那麼我們也可以期望從永久凍土中復活病毒。”
Claverie和Abergel正在使用X射線衍射設備來確定病毒蛋白的三維結構。攝影師：Jeremy Suyker/BloombergClaverie在2014年首次展示了可以從西伯利亞永久凍土中提取“活”病毒併成功復活的事實。出於安全考慮，他的研究僅關注能夠感染變形蟲的病毒，這些病毒與人類物種相距甚遠，避免了任何意外污染的風險。但他認為，這些發現所暗示的公共衞生威脅的規模被低估或錯誤地被認為是罕見的。
所以，2019年，他的團隊繼續從七個不同的古代西伯利亞凍土樣本中分離出13種新病毒，包括一種在48500多年前的湖泊下被凍結的病毒，這證明了它們的普遍存在。在2022年的一項研究中發表了這些發現，他強調了人類、動物或植物中來自未知古代病原體的病毒感染可能會產生“災難性”的影響。
“回到5萬年前，我們就來到了尼安德特人從該地區消失的時候，”他説。“如果尼安德特人死於一種未知的病毒疾病，而這種病毒再次出現，那對我們來説可能是一種危險。”
在西伯利亞收集的猛獁象象牙。攝影師：Jeremy Suyker/Bloomberg凍土，曾經充滿動物生命的土壤，為保存有機物提供了完美的條件：它是自然的、黑暗的、缺乏氧氣並且幾乎沒有化學活性。在西伯利亞，它可以達到一公里深——全世界唯一一個凍土深達如此之深的地方——覆蓋了俄羅斯領土的大約三分之二。根據2021年在《自然》雜誌上發表的一篇論文，僅一克土壤就發現了數千種休眠微生物物種。
在過去的40萬年裏，底層凍土層基本上保持穩定。以至於俄羅斯的城鎮在西伯利亞遍地開花，他們將基礎深深地鑽入類似混凝土的凍土中。但現在，隨着北極地區變暖速度快於地球上任何其他地區，整個地區出現了大量甲烷陷坑，整個城鎮正在下沉。
最近，地緣政治造成了新的盲點。即使在俄羅斯於2022年2月入侵烏克蘭之前，組織前往西伯利亞並與俄羅斯實驗室合作也並不容易。但是，與該國的前同事和合作者的交流現在幾乎完全中斷了。Claverie的實驗室以及西方世界許多其他實驗室都是政府資助的。“我們被告知不要再與俄羅斯人交談了，”他説。
用於培養阿米巴細胞的各種培養基，病毒在其中複製和繁殖。攝影師：Jeremy Suyker/Bloomberg全球變暖對西伯利亞的影響對俄羅斯經濟既帶來風險又帶來回報。融化的永久凍土據估計可能使價值約2500億美元的基礎設施面臨風險，並且據信已經導致了像2020年諾里爾斯克油污泄漏這樣的環境災難，因為地面變得不穩定。
然而，該地區還擁有豐富的自然資源 —— 煤炭、天然氣、黃金、鑽石和鐵礦石。與阿拉斯加和格陵蘭等其他永久凍土覆蓋地區不同，Claverie説俄羅斯在開採這些土壤方面更為活躍：“他們到處挖洞。”
一些科學家還擔心技術 —— 如俄羅斯的浮動核電站“阿卡德米克·洛蒙諾索夫” —— 可能會將西伯利亞海岸線以前無法到達的地區轉變為採礦中心，因為隨着北極圈無冰航線的增加，這些地區變得更易接近。Claverie表示，開採這些更深層次，超出每個夏季都會融化的活躍層的地方，將增加人類與潛在有害的古老病原體接觸的可能性。
這突顯了研究中固有的困境 — 追蹤對人類構成威脅的下一個大威脅可能會無意中傳播危險。 採樣探險期間的交叉污染潛力很高。 因此，一些人開始倡導採取不那麼積極主動、資源消耗大的方法。
“建立一種專門的方式跟蹤因紐特人口，例如，看看他們患什麼疾病，這將是有益的，” Claverie説。“如果有什麼來自永凍層的東西，我們將能夠更快地捕捉到它。”
用於分子生物學技術的典型設備的貨架。 Claverie在2022年的一項研究中強調，人類、動物或植物中來自未知、古老病原體的病毒感染可能會產生“災難性”的影響。攝影師：Jeremy Suyker/Bloomberg更大的組織也開始意識到這種風險。 本月早些時候，美國國際開發署取消了其1.25億美元的項目，該項目旨在在東南亞、非洲和拉丁美洲尋找可能感染人類的病毒，擔心研究本身可能引發一場大流行。
與此同時，Claverie不會返回西伯利亞，無論戰爭的結果如何。 他説他已經表明危險存在，而揭示那些冰凍深處更多秘密的探險將是愚蠢的。
“年紀越大，你在哲學方面就變得越好，”他説。“也許最好還是把那些事情留給自己。”