病毒與人類的關(guān)系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(guān)系為切入點，分上下兩篇，講講應(yīng)該怎樣認識和理解流行病毒病的防控。

撰文 | 李慶超（山東師范大學(xué)）

毒是什么毒，病是什么??？

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(chǎn)生卻要形成“雞子”——質(zhì)膜包裹的原始細胞結(jié)構(gòu)。質(zhì)膜的產(chǎn)生使原始生命自成體系，產(chǎn)生了“我”與“非我”的區(qū)隔。大約 35 億年前，有這么一類細胞通過繁殖，產(chǎn)生新個體“你”，演化產(chǎn)生新物種“他”，于是“大家”就都產(chǎn)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。露卡的后代們都可以根據(jù)演化關(guān)系編排到統(tǒng)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(jù)病毒基因組的物質(zhì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)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(dān)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(xù)不了統(tǒng)一的族譜。因此，病毒的演化樹看起來是游離于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(jié)構(gòu)的專性胞內(nèi)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于在宿主細胞內(nèi)部開展。而病毒的生命特征也僅限于復(fù)制和演化，沒有代謝、沒有穩(wěn)態(tài)、不會生長、無法對環(huán)境做出反應(yīng)……總之，缺乏生命所共有的大部分特征。因此有學(xué)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）。之所以說病毒也在這棵樹上，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(chǎn)蛋，奶牛為我們產(chǎn)奶，植物為我們提供蔬菜、水果和糧食，還能產(chǎn)生氧氣。病毒為我們做了什么？以人類為自我中心的思考方式著實值得商榷。“天地不仁，以萬物為芻狗”，所有的生命，無一例外，玩著相同的游戲：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(nèi)，讓別人幫它“生”，幫它“存”——病毒是一種“極端自私”的遺傳信息復(fù)制裝置。病毒病是病毒感染宿主而復(fù)制自我過程中產(chǎn)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(guān)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么？這是一個非?；A(chǔ)，卻少有人能夠正確回答的問題。2019年底新出現(xiàn)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”（嚴格意義上說COVID-19的范疇大于“新冠肺炎”，包括肺炎以外的其他輕癥和中度疾病，而肺炎是COVID-19重癥的主要表現(xiàn)）；而引起新冠肺炎的病毒被命名為“嚴重急性呼吸道綜合征冠狀病毒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。

大量的無癥狀感染者和輕癥患者告訴我們，感染SARS-CoV-2不一定患有COVID-19（致病率），更不一定患“新冠肺炎”（重癥率）或死亡（病死率）。隨著SARS-CoV-2自身的演化和人群自然免疫或疫苗接種的發(fā)展，重癥率及死亡率還在持續(xù)下降中。因此，一種病毒感染人后，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后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(yī)療條件等。

區(qū)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?nèi)祟悅€體不可能與COVID-19或者“新冠肺炎”和平相處，因為人體要么從急性病毒性感染疾病中痊愈，要么被疾病殺死，我們要減少重癥的發(fā)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“保護接種者免于疾病、特別是重癥或死亡”，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癥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(fēng)險，就斷言疫苗無效的說法是錯誤的。

區(qū)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(yù)防疾病。由于病原體是導(dǎo)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群，通過這些方式預(yù)防傳染病。

預(yù)防疾病是目的，而清除病原體是預(yù)防疾病的手段之一，不是唯一。區(qū)分病毒和病毒病有利于我們找出防控病毒病的最適宜措施。

病毒與宿主的關(guān)系

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(guān)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(guān)注。我們需要根據(jù)病毒傳播和致病的特征，有針對性地采取相應(yīng)的防疫手段。接下來，我們從多個維度來了解人與病毒關(guān)系的復(fù)雜多樣性。

從宿主范圍看

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(nèi)完成完整的復(fù)制周期，比如SARS-CoV-2只能在哺乳動物體內(nèi)復(fù)制，而不能在昆蟲或者植物體內(nèi)復(fù)制，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，但在自然界中分布廣泛、數(shù)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(shù)量上看，比海洋中的原核生物（細菌、古細菌）多了一個數(shù)量級，從總質(zhì)量上來看，病毒是僅次于原核生物總生物量的第二大生物量的海洋生物類群**[1]**。盡管海洋病毒具有極大的生態(tài)和學(xué)術(shù)研究價值，但在防疫層面上來說，幾乎無關(guān)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(guān)注度很大程度上決定于病毒的宿主范圍丨作者供圖，素材選自維基百科

通常能引起人們關(guān)注的，主要是能夠感染人、牲畜及農(nóng)作物的病毒，它們分別是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、動物醫(yī)學(xué)和植物抗病研究的內(nèi)容。有大量傳染病可以同時感染人或動物，稱為人獸共患?。╖oonosis）。事實上，超過70%的新發(fā)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(xiàn)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。病毒變異后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(jiān)控動物病原體是防控傳染病的重要工作。

SARS-CoV-2 大流行說明，人類迫切需要更好地了解人畜共患外溢的機理。2004年, 世界野生生物保護學(xué)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(lián)系的認識?！巴唤】怠保∣ne health）是涉及人類、動物、環(huán)境衛(wèi)生保健各個方面的一種跨學(xué)科、跨地域協(xié)作和交流的新策略，致力于共同促進人和動物健康，維護和改善生態(tài)環(huán)境**[2]**。事實上，由于動物、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。盡管如此，科學(xué)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(jiān)控，以及蝙蝠攜帶病毒的研究。目前認為，蝙蝠是新發(fā)冠狀病毒疫情的根源。

圖3：冠狀病毒的種內(nèi)及種間傳播：三次冠狀病毒暴發(fā)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啟程，進入人體，再經(jīng)過細胞間傳播，或血液運輸?shù)缴眢w的其他組織器官內(nèi)。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(guī)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征。在早期的城市化進程中，人員聚集，公共衛(wèi)生狀況惡化，給呼吸道傳播（流感）、消化道傳播（脊髓灰質(zhì)炎、甲型肝炎）、載體傳播（城市鼠患、跳蚤等體外寄生蟲）創(chuàng)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。衛(wèi)生條件伴隨著經(jīng)濟發(fā)展而逐漸改善后，大量公共衛(wèi)生相關(guān)的傳染病傳播就相應(yīng)受到很大的遏制。但新時代也產(chǎn)生了新的問題：環(huán)境破壞引起新發(fā)病毒病和再發(fā)病毒病，國際間頻繁交流加速傳染病流行，艾滋病持續(xù)肆虐，耐藥毒株出現(xiàn)……

從短期時間線來看，病毒傳播具有季節(jié)性，這與病毒自身在環(huán)境中的穩(wěn)定性，帶毒動物遷徙，蟲媒生活周期及人類活動的季節(jié)性有關(guān)。

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(jié)性。丨作者供圖

從空間上說，病毒病的流行具有地區(qū)特征，大部分病毒病在某些地區(qū)內(nèi)流行，少數(shù)可以引起全球范圍的跨國流行。流行病的地區(qū)局限性取決于病原體的致病性及傳播能力，原發(fā)地與周圍地區(qū)的交通聯(lián)系、地理阻隔、病毒天然儲庫或蟲媒的生態(tài)分布狀況等。

隨著人與自然的邊界愈加模糊，氣候環(huán)境劇烈變遷，人或動物的國際交流運輸頻繁，新發(fā)與再發(fā)傳染病能夠更輕易的進行國際傳播。對于同一種病毒，隨著演化時間增加，地區(qū)內(nèi)部流行的病毒株可產(chǎn)生較為特異的突變，形成地區(qū)特異性的流行株。

圖5：病毒病的地區(qū)分布，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(qū)及風(fēng)險地區(qū)（以非洲果蝠生態(tài)分布為依據(jù)），右圖以更詳細的行政區(qū)域劃分展示1976-2015年報道的埃博拉病例所在地區(qū)（紅色）。[4]

病毒傳播的時空特異性及流行現(xiàn)狀是人與病毒間長期相互作用的結(jié)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于其基本傳染數(shù)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，并控制住強致病病毒——特別是在疫苗發(fā)明之后。同時，那些致病性差的病毒可能被人類忽略，反而能在人群中長期、廣泛傳播。

從病毒在人群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(nèi)大流行（如季節(jié)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(dǎo)致超過1億人患病，而EB病毒、人類巨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(fù)發(fā)，史上最難纏病毒攻陷全球九成人口，性生活時發(fā)現(xiàn)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(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（Endogenous retroviruses，ERV）是存在于人體基因組中的內(nèi)源性病毒元件，一般認為是感染人類生殖細胞后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(dān)心，這些病毒序列在人體內(nèi)一般無害，還有研究發(fā)現(xiàn)它們在胎盤發(fā)育過程中起到正面作用[5]。

（待續(xù)）

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