[科普中國(guó)]-天花病毒

天花（Smallpox）是由天花病毒引起的一種烈性傳染病，也是到目前為止，在世界范圍被人類消滅的唯一一個(gè)傳染病。感染天花病毒后的潛伏期平均約為12天（7-17天）。感染后的初期癥狀包括：高燒、疲累、頭疼、心跳加速及背痛。2-3天后，會(huì)有典型的天花紅疹明顯地分布在臉部、手臂和腿部。在發(fā)疹的初期，還會(huì)有淡紅色的塊狀面積伴隨疹子而出現(xiàn)。病灶在幾天之后開始化膿，直到第2個(gè)星期開始結(jié)痂。接下來的3-4周慢慢發(fā)展成疥癬，然后慢慢剝落。天花是感染痘病毒引起的，患者在痊愈后臉上會(huì)留有麻子，“天花”由此得名。

病毒起源天花剛開始也許只是家畜身上一種相對(duì)無害的痘病毒，經(jīng)過逐漸進(jìn)化和適應(yīng)后才形成了天花這種人類疾病。而在往后，人們逐漸發(fā)現(xiàn)了類似牛痘感染人類的偶然情況。天花這種致命的適應(yīng)過程可能發(fā)生在人類進(jìn)入農(nóng)業(yè)時(shí)代之后，人們開始馴養(yǎng)新的動(dòng)物，并和動(dòng)物生活在一起，而且常常就在同一所房。天花也可能起源于人類與野生動(dòng)物的接觸，這就像今天中非地區(qū)的少數(shù)人被猴痘感染一樣。

常見的病毒是大天花病毒，大天花是天花的一種，也是正痘病毒的一種。除大天花外天花還分為中天花和小天花。大天花、中天花和小天花的病癥完全相同，傳染方式也一模一樣。它們的區(qū)別在于感染大天花的患者大約25%都會(huì)死亡，中天花的致命率約為12%，而感染小天花的只有1%有生命危險(xiǎn)。1

感染癥狀感染天花病毒后的潛伏期平均約為12天（7-17天）。感染后的初期癥狀包括：高燒、疲累、頭疼及背痛。2-3天后，會(huì)有典型的天花紅疹明顯地分布在臉部、手臂和腿部。在發(fā)疹的初期，還會(huì)有淡紅色的塊狀面積伴隨疹子而出現(xiàn)。病灶在幾天之后開始化膿，直到第2個(gè)星期開始結(jié)痂。接下來的23-4周慢慢發(fā)展成疥癬，然后慢慢剝落。

癥狀良性天花癥狀在患者受感染后的第一周內(nèi)，病毒只在其體內(nèi)安靜的展開活動(dòng)?；颊呱砩喜粫?huì)有任何病象，而且就算他懷疑自己可能受到了感染，他也沒辦法確定。到了第九天左右，染病的第一批征兆開始出現(xiàn)：頭痛、發(fā)燒、反胃、背痛，有時(shí)還伴隨著一些痙攣或神經(jīng)錯(cuò)亂。

在此潛伏期內(nèi)，一些患者還會(huì)做噩夢(mèng)，持續(xù)三四天不等。膚色白皙的患者臉上常常會(huì)出現(xiàn)一團(tuán)團(tuán)散開的深紅色斑，有時(shí)還會(huì)遍及周身。潛伏期結(jié)束，患者高燒減退，并暫時(shí)感覺病情好轉(zhuǎn)，也正是此時(shí)，天花病毒開始在患者身上生出其標(biāo)志性的紅疹，以宣告其存在。通常情況下，這些扁平的淺紅色痘點(diǎn)最初出現(xiàn)在患者臉部，接著迅速擴(kuò)散到胳膊、胸部、背部，最后到達(dá)腿部。

而臉部、前臂及腿部的疹子又要比身體中心部位的密集。之后幾天內(nèi)，扁平的痘疹開始腫脹，先是丘疹，接著變成水皰，然后是膿皰，之后膿包干裂，開始變成硬殼或結(jié)痂，而此過程也使疼痛難耐的可憐的患者變成了一只丑陋的全身腫脹的怪物。最嚴(yán)重時(shí)，這些膿包密集成堆。使患者的皮膚變得蠟黃。在皮膚白皙的患者身上水皰或早期的膿包周圍會(huì)有一圈淡淡的紅暈；而在丘疹期，整個(gè)出疹的皮膚都會(huì)變紅。許多患者在出疹的頭幾天就會(huì)死去，其他人最多堅(jiān)持一個(gè)星期也會(huì)很快喪命，有些人則甚至在紅疹出現(xiàn)前就被送進(jìn)了墳?zāi)埂?/p>

人們一旦被傳染，也就只能聽天由命。爆發(fā)性天花癥狀爆發(fā)性感染患者通常在3到5天內(nèi)就會(huì)死亡，其致死原因一般為無法控制的毒血癥，或大出血。在大出血情況下，患者體內(nèi)血液大量流入皮膚、喉嚨、肺、腸或子宮。這樣的患者身上不會(huì)出現(xiàn)典型的丘疹或水皰狀突起，而只是平常的紅色或紫色斑痕、瘀點(diǎn)或麻疹樣的紅斑。這些癥狀在人體受到與多嚴(yán)重感染、凝血機(jī)能受到嚴(yán)重破壞時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。在其他惡性感染情況下，天花病毒在組織層或皮膚深層受到嚴(yán)重破壞時(shí)造成擴(kuò)散性破壞，患者在出現(xiàn)癥狀后10至14天內(nèi)死亡，其時(shí)渾身膿包，有時(shí)膿包還會(huì)融合。而良性感染患者的病損則局限在表皮層，這樣不易引起繼發(fā)性細(xì)菌感染。1

病毒特點(diǎn)天花由同名病毒——天花病毒（Variola virus）引起。之所以在歷史上造成如此之大的傷害與天花的特性密切相關(guān)。天花病毒繁殖速度快，而且是通過空氣傳播，傳播速度驚人。帶病毒者在感染后1周內(nèi)最具傳染性，因其唾液中含有最大量的天花病毒。但是直到病人結(jié)疤剝離后，天花還是可能透過病人傳染給他人。

天花病毒有不同的品種，對(duì)人類會(huì)造成不同程度的感染。大多數(shù)的天花患者會(huì)痊愈，死亡情形常發(fā)生在發(fā)病后1或2周內(nèi)，約有30%的死亡率。

傳播歷史被史學(xué)家甚至稱為“人類史上最大的種族屠殺”事件不是靠槍炮實(shí)現(xiàn)的，而是天花。在人類歷史上3，天花和黑死病、霍亂等瘟疫都留下了驚人的死亡數(shù)字。

最早有紀(jì)錄的天花發(fā)作是在古埃及。公元前1156年去世的埃及法老拉美西斯五世的木乃伊上就有被疑為是天花皮疹的跡象。

15世紀(jì)末，歐洲人踏上美洲大陸時(shí)，這里居住著2000-3000萬原住民，約100年后，原住民人口剩下不到100萬人。歐洲殖民者把天花患者用過的毯子送給了印第安人。隨后，瘟疫肆虐，由歐洲傳來的腮腺炎、麻疹、霍亂、淋病和黃熱病等病也接踵而至。

18世紀(jì)70年代，英國(guó)醫(yī)生愛德華·詹納發(fā)現(xiàn)了牛痘，人類終于能夠抵御天花病毒，此病在隨后300年間多次在歐洲卷土重來，后世學(xué)者估計(jì)，共有多達(dá)2億人死于這場(chǎng)瘟疫。

1820年代，英國(guó)發(fā)明了預(yù)防天花病的牛痘疫苗。天花病患者的死亡率仍高達(dá)三分之一。后來，發(fā)達(dá)國(guó)家逐步控制了這種疾病，但非洲農(nóng)村仍有流行。

1967年開始，進(jìn)行最后一次大規(guī)模消滅天花的活動(dòng)?，F(xiàn)在，天花病的病毒只保留在以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室中，即美國(guó)亞特蘭大的疾病控制和預(yù)防中心（CDC），以及俄羅斯新西伯利亞的國(guó)家病毒學(xué)與生物技術(shù)研究中心（VECTOR），以供研究之用。

最后一名輕天花的自然患者在1977年10月26日的非洲索馬里出現(xiàn)。一名英國(guó)醫(yī)學(xué)攝影師珍妮特.帕克（Janet Parker）在1978年從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)染上天花，是全球最后一名患者。（不久實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人亨利·貝德森（Henry Bedson）教授后來因此事自殺。）

1979年10月26日聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織在肯尼亞首都內(nèi)羅畢宣布，全世界已經(jīng)消滅了天花病，并且為此舉行了慶祝儀式。世界衛(wèi)生組織的檢查人員在最近兩年里，對(duì)最后一批尚未宣布消滅天花病的東非四國(guó)——肯尼亞、埃塞俄比亞、索馬里和吉布提進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這四個(gè)國(guó)家確實(shí)已經(jīng)消滅了這種疾病，于是發(fā)布了這個(gè)具有歷史意義的消息。

1980年5月世界衛(wèi)生組織宣布人類成功消滅天花。這樣，天花成為最早被徹底消滅的人類傳染病，同時(shí)，人類對(duì)天花的了解也是最少的。

在1980年經(jīng)過一個(gè)全球范圍的疫苗接種運(yùn)動(dòng)而被徹底消滅之前，天花曾奪去數(shù)百萬人的生命。而這些病毒樣本僅被合法儲(chǔ)存在美國(guó)和俄羅斯的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室。

醫(yī)治歷史采用接種的方法來預(yù)防天花由來已久。中國(guó)歷史上的名醫(yī)孫思邈用取自天花口瘡中的膿液敷著在皮膚上來預(yù)防天花。到明代以后，人痘接種法盛行起來。1796年，英國(guó)鄉(xiāng)村醫(yī)生愛德華·詹納發(fā)現(xiàn)了一種危險(xiǎn)性更小的接種方法。他成功地給一個(gè)8歲的男孩注射了牛痘。現(xiàn)在的天花疫苗也不是用人的天花病毒，而是用牛痘病毒做的，牛痘病毒與天花病毒的抗原絕大部分相同，而對(duì)人體不會(huì)致病。4

重要事件2014年7月，美國(guó)科學(xué)家近日在整理馬里蘭州國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）的一個(gè)儲(chǔ)藏區(qū)時(shí)，一位美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的科學(xué)家在一個(gè)冷藏室中發(fā)現(xiàn)了6瓶被遺忘的天花病毒，藥瓶上標(biāo)有天花字樣，并與其他10瓶未標(biāo)注藥瓶一起被放置在一個(gè)硬紙盒中，這6瓶經(jīng)過冷凍干燥的病毒的日期似乎是上世紀(jì)50年代。

冷藏室最初是一個(gè)NIH實(shí)驗(yàn)室的一部分，20世紀(jì)70年代，實(shí)驗(yàn)室被遷入FDA總部，冷藏室也轉(zhuǎn)入到了FDA。

2014年7月，NIH立刻將病毒放入高安全級(jí)別實(shí)驗(yàn)室，并將發(fā)現(xiàn)通知CDC。CDC研究小組利用政府飛機(jī)將樣本運(yùn)送到亞特蘭大，并將它們送入生物安全等級(jí)4的實(shí)驗(yàn)室，研究人員將連夜對(duì)這些病毒進(jìn)行分析,更多研究將揭示這些病毒能否在培養(yǎng)皿中生長(zhǎng).

如果它們包含能養(yǎng)活的病毒，這些小瓶屆時(shí)將被摧毀，世界衛(wèi)生組織（WHO）將被邀請(qǐng)監(jiān)督摧毀工作。CDC的一個(gè)部門目前正與聯(lián)邦調(diào)查局聯(lián)合調(diào)查這些病毒樣本的來源。5

雖然在1980年天花病已經(jīng)被消滅，但是天花病毒現(xiàn)在仍有保存。目前天花病毒標(biāo)本保存在兩個(gè)地方，一個(gè)是在美國(guó)亞特蘭大的疾病預(yù)防控制中心，另一個(gè)是俄羅斯新西伯利亞的國(guó)家病毒和生物技術(shù)研究中心。最近科學(xué)家們還難以決定是否應(yīng)該消滅剩余的天花病毒標(biāo)本。反對(duì)的科學(xué)家表示關(guān)于天花病毒的關(guān)鍵問題還沒得到解答，不應(yīng)該消滅標(biāo)本。6

安全官員稱此次發(fā)現(xiàn)的病毒并沒有泄露而且對(duì)不會(huì)對(duì)發(fā)現(xiàn)它的員工造成健康威脅。標(biāo)本后來被送往喬治亞州的亞特蘭大進(jìn)行檢驗(yàn)，研究人員確認(rèn)在樣品中包含有天花病毒的 DNA?，F(xiàn)在他們正在嘗試確認(rèn)標(biāo)本中的天花病毒是否仍具有生物活性。6

遺忘在瓶子里面的魔鬼 天花

2014年7月1日，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）的科學(xué)家在搬實(shí)驗(yàn)室的過程中，意外地發(fā)現(xiàn)了6瓶被遺忘了幾十年的天花病毒。

根據(jù)國(guó)際協(xié)定，全世界的天花病毒樣本只能保存在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室：美國(guó)亞特蘭大的疾病控制和預(yù)防中心（CDC），以及俄羅斯新西伯利亞的國(guó)家病毒學(xué)與生物技術(shù)研究中心（VECTOR），并由世界衛(wèi)生組織（WHO）監(jiān)督。

保存天花的實(shí)驗(yàn)室外都會(huì)有這樣的警示牌。圖/WHO

CDC的聲明稱，沒有證據(jù)表明有人曾經(jīng)帶走和使用過這些病毒。由于這些病毒已被凍干，而天花病毒在凍干后就會(huì)死亡，因此NIH的生物安全工作人員認(rèn)為這些小瓶子不具有感染性。

1975年拍攝的天花病毒電鏡照片。圖/CDC

周二的一個(gè)采訪中，CDC的官員說他相信這些小瓶子是在室溫下保存的。但是同一天晚些時(shí)候，F(xiàn)DA的官員說，這些病毒樣本在凍庫(kù)中保存了幾十年。

CDC認(rèn)為，這些小瓶子來自于20世紀(jì)50年代。那個(gè)年代，許多實(shí)驗(yàn)室都保存有天花病毒。但他們?nèi)栽谡{(diào)查，到底是誰(shuí)保存了這些樣本，以及它們?yōu)槭裁磿?huì)出現(xiàn)在馬里蘭州的這個(gè)廢棄實(shí)驗(yàn)室里。

ABC新聞稱，這幾個(gè)小瓶子貼有標(biāo)簽“variola”，這是天花的學(xué)名。同時(shí)發(fā)現(xiàn)的還有一些沒貼標(biāo)簽的小瓶子。7月1日，它們被發(fā)現(xiàn)后，便立刻被保護(hù)起來，并通知了CDC。CDC派來了3個(gè)專家，采集了瓶子中的病毒。

CDC的聲明說，7月7日，這些瓶子已被安全轉(zhuǎn)移到CDC位于亞特蘭大的高密封設(shè)施中，連夜進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）測(cè)試。經(jīng)測(cè)試，確認(rèn)這6個(gè)貼有標(biāo)簽的瓶子中，確實(shí)存在天花病毒DNA，而其他的瓶子中沒有。接下來，他們將花2周的時(shí)間，測(cè)試它們是否能存活（即，能在組織培養(yǎng)中生長(zhǎng)）。之后，再在WHO的全程監(jiān)督下，進(jìn)行銷毀。

1979年，由于牛痘的廣泛接種，人類已基本消滅了天花。為此，聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織還舉行了慶祝儀式。同年，全世界的實(shí)驗(yàn)室同意銷毀天花樣本，或?qū)⑵渌椭辽厦嫠f的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室中的任意一個(gè)（美國(guó)的CDC或俄羅斯的VECTOR）。根據(jù)當(dāng)時(shí)的官方說法，到80年代初，所有CDC和VECTOR以外的天花病毒都已經(jīng)被消滅了。

全球天花根除認(rèn)證委員會(huì)委員們于1979年12月9日在日內(nèi)瓦簽署認(rèn)證書。

現(xiàn)在的新生兒都不接種牛痘了。只有研究天花的科學(xué)家、特定的醫(yī)護(hù)人員以及有可能接觸到這種病毒的其他人群才接種，因?yàn)榻臃N牛痘可能引起嚴(yán)重的副作用（盡管很少見）。各國(guó)政府可以存有疫苗，由于這些疫苗中并不包含天花病毒，因此并不違反國(guó)際協(xié)定。