“瘟疫公司”中的情景,在现实世界会发生吗?

在前不久,一款名为《瘟疫公司》的手机游戏在不经意间火遍了大江南北。在这款游戏之中,玩家要制造并操控一种病毒,通过提升它的致病性、严重程度等指标,并仔细分析游戏提供的各种“传染情报”,从而达到让该病毒感染全人类的目标。我们在为《瘟疫公司》精巧的设计和先进的游戏体验所折服的同时,也不禁会思考一个问题:现实中那些“横行四方”的瘟疫,它们做到广泛流行的机制是否也与《瘟疫公司》中的病毒有所相似呢?

实际上,一种病原体要想在现实生活中获得“成功”(造成严重后果的同时感染尽可能多的人类),就需要它在致病力、传播能力和生存能力等多方面有着极其优秀的表现,而放眼全世界,如游戏一般“完美”的病原体,可以说是几乎不存在的。

“先来一个小目标”——从《瘟疫公司》的游戏规则说起

玩过《瘟疫公司》的人都知道,它所定义的“通关目标”即是使游戏中的全体人类感染上你所制造的病毒,而为了达成这一目标,又要从病毒的多个属性开始入手,同时还要提防游戏世界中“人类”研发解药的步伐。这一“通关目标”自然是为了平衡游戏的可玩性和真实性所设立的,与现实中的病原体传播还是有些不同的。

例如在现实世界中,几种疱疹病毒便有着90%以上的人类感染率,但由于它们能力有限,实在没法在人体内“兴风作浪”,因此并没有引起感染学界太多的关注。这些病毒无疑便是传播能力“爆表”(可以通过密切接触、唾液、母婴等几乎所有你能想象到的传播手段来传播),但致病力却实在太差的典型例子。因此可以毫不夸张地说,一种病原体若要足够“成功”,以下几点自然必不可少:

  • 致病力:致病力一般指病原体感染人体后,对人体组织的损害能力,致病力越强的病原体,在人体内造成的伤害越大。例如著名的禽流感H5N1病毒,即具有相当可怕的致病力,它不仅可以在人体的下呼吸道“兴风作浪”,导致严重的肺炎,还能够使人体陷入严重的免疫系统紊乱状态——“细胞因子风暴”,从而有着极高的死亡率。

  • 传播能力:传播能力则是指病原体在人际间、人与其他生物或非生命体之间扩散传播的能力,一般传播能力越强的病原体,越容易通过各种手段迅速扩散,在短时间内使相当数量的人感染该病原体。这方面的典型例子莫过于甲型流感病毒,该病毒每隔一段时间就能在全球范围内掀起一波大流行,受累人数经常上亿,传播能力不可谓不强。

  • 生存能力:生存能力是指病原体对各类复杂环境的适应能力,以及在非生物环境下(如食物中、野外、空气中等)存活并保持致病性的能力,生存能力越强的病原体,越难以通过各种手段(如扑杀疫禽疫畜、环境消毒等)完全杀灭。比如结核分枝杆菌(结核病原体)由于其细胞结构复杂、保护能力强,因此对各类环境威胁(如干燥、消毒剂)等均有较强的抵抗能力,这也使得环境之中的结核分枝杆菌经常能够感染人类。

  • 突变潜力:由于病原体若想“解锁”某个新“技能点”(例如改变其致病力或是传播能力,再或者是获得某个新的感染表现),唯一途径即使通过不定向的基因突变来改变自身的遗传物质,因此一个病原体的突变潜力(遗传物质发生突变的概率大小,尤其是产生关键的有益突变的概率大小)自然也是衡量病原体“成功”的指标之一。不过前面已经说到了,病原体基因突变是不定向的,突变可能带来对病原体有益的新能力,但更多时候,突变会削弱病原体的致病力、生存能力等指标,因此称其为“双刃剑”也不为过。

病原体的“生存之道”

在现实世界之中,病原体若想“扬名立万”,所要做的不仅仅是提高“自身修养”,外界的偶然因素同样是需要注意的,例如在致病力、传播能力和生存能力方面都十分出色的炭疽杆菌,一直以来没能像流感病毒一样席卷全球,正是因为人类对它的警惕性实在是太高了。从古至今,少数几种病原体成功地达成了“肆虐世界”的成就,这无疑是“天时”、“地利”和“人和”共同作用的结果。

一直以来,流感病毒都是我们所一直关心的热点之一,毕竟每次流感大流行,绝大多数人都难逃其魔掌,也有一些身体虚弱的人死于流感的各种并发症,更何况多种能够感染人类的禽流感有着极其恐怖(超过半数)的死亡率,这不得不让我们心惊胆战。实际上,流感病毒能够获得如此“成功”,主要还得“归功于”它超强的传播能力和突变潜力。流感病毒仅通过人群间接触就可以大面积传播的特性,不仅能在短时间内使大量人感染上流感病毒,而且还会大大增加疾病控制部门的工作量,这样的病原体一旦爆发,仅通过控制传染源来切断传播是几乎不可能的(除非是传播能力低下的禽流感病毒);而且,流感病毒的遗传物质一般高度不稳定,往往几年之后,又一次大流行的流感病毒和上次大流行的流感病毒相比已是“面目全非”,针对上次大流行研发的流感疫苗也会变得毫无用武之地,药物的效力也打上了问号,这一点在2009年的甲型H1N1流感大流行之中特别突出(虽然和季节性流感同为甲型H1N1流感病毒,但遗传物质突变使得针对季节性甲型H1N1流感病毒的疫苗和药物全部无效)。

而在2011年从德国蔓延到全欧洲的另一种感染——肠出血性大肠埃希菌(EHEC)的“成功”,则是传播能力和致病力的完美组合。在日常生活中,大肠埃希菌(大肠杆菌)无疑是非常常见的一种细菌,它可以帮助人类完成各种生物制品(如疫苗、生物药品)的生产,偶尔也会导致一些肠道疾病。而这次出现的EHEC,则是大肠埃希菌从外界获得了一个“致命基因”志贺毒素基因的“拼接产物”,这一外来的基因赋予了EHEC产生可以严重损伤肠道的志贺毒素(通常只出现于志贺菌(细菌性痢疾病原体)之中)的能力,而EHEC本身又具有大肠埃希菌的超强的传播能力,加之该病原体最主要的传播途径为经过食物传播,如此以来,EHEC便在短时间内席卷了整个欧洲,导致不少人因感染EHEC住院治疗,甚至于死亡或落下终身残疾。

  • 发表于 2017-01-24 00:00
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