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《传染病》 :莱坞大片的“神预测”

北京科技报社
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撰文/丁林

2011年的电影《传染病》自上映伊始,就深受科学群体好评,因为它超乎“好莱坞标准”地准确描绘了一场全球传染病如何爆发、如何传播,疾控官员、科学家和寻常百姓又如何应对这场危机。今年1月,该电影忽然又受到了广泛关注,因为其中剧情仿佛就在新冠疫情的现实中上演。有人感叹,这部电影“几乎变成了一部纪录片”。

当然《传染病》的准确不是某种惊人巧合,而是要感谢其专业的科学顾问团队。团队中,被称为“病毒猎手”的哥伦比亚大学教授W. Ian Lipkin在新型冠状病毒疫情爆发之初访问过中国,帮助抗击疫情。

那么,这部电影对现实做了哪些“神预测”呢?

病毒源头

《传染病》中,由于人类开发树林,导致了一只受惊扰的蝙蝠误入养猪场,而一只猪仔吃下蝙蝠口中掉落的香蕉后,原本在猪和蝙蝠体内的两种病毒融合为虚构的病毒MEV-1。一位大厨在准备猪肉之后并未洗手,就与顾客握手合影,这位顾客就是电影中的原发病例(俗称“零号病人”)。

电影中这个描述人畜共患病的片段只是传染病从动物传播给人类的多种已知途径之一。蝙蝠和猪确是已被证实的尼帕病毒动物宿主。在新加坡和马来西亚,受感染的猪传染了人类;在印度和孟加拉国,被蝙蝠尿液和唾液污染的水果感染了人类。

2018年,《自然》杂志刊载了武汉病毒研究所石正丽等团队发现另一种冠状病毒能导致SADS(严重急性腹泻综合征)的论文。他们从上万头仔猪腹泻致死的事件中,追查到了一种冠状病毒,并最终确定是蝙蝠的意外闯入将SADS病毒传播给猪,导致了猪的死亡。

根据目前的证据,新冠肺炎很可能是人畜共患病。近期石正丽团队在bioRxiv预印版平台上发表的研究表明,新冠病毒与云南菊头蝠中存在的RaTG13冠状病毒一致性高达96%。根据基因比对的结果,研究者猜测新冠病毒可能起源于穿山甲冠状样病毒和蝙蝠RaTG13冠状病毒的重组,但目前仍未锁定新冠病毒的直接源头。病毒如果再次上演“动物传人”的传播路径,就可能卷土重来。

传播途径

MEV-1能够通过空气和接触传播。感染病人所接触的杯盏、手机触屏、门把手、公交车扶手等平平无奇的日常物品,成了传染他人的致命接触点。

不过,电影中的零号病人在被感染后,理论上不会那么快就能传染给别人。病毒一般在感染者体内经过一段时间扩增后,才会积累到足够的规模,并通过呼吸、唾液等方式向体外传播。

今年2月6日发表在《医院感染杂志》上的一篇论文综合分析了22篇先前发表的病毒学研究,发现在未消毒的情况下,已知的人类冠状病毒(例如SARS和MERS)在无生命体表面(包括金属、玻璃或塑料表面)上最多可持续存活长达9天。这项研究还表明,用普通家用清洁产品消毒可快速令病毒失活:62%~71%的乙醇溶液、0.5%的过氧化氢溶液或0.1%的次氯酸钠溶液表面消毒剂或漂白剂在1分钟内可有效灭活冠状病毒。

死亡感染者的遗体也是传染源之一。电影中,一些死者被成批地草草埋葬。传染病大规模爆发时,太平间和殡仪馆可能出现不够用的情况。另外,近年的埃博拉疫情期间,死者埋葬的方式与电影中类似——因为埃博拉感染者的尸体有高度传染性。

基本感染数R0

电影中,最初的几位感染者在中国香港游玩后回到各自的国家,让疫情在世界各地爆发。全球化进程和现代交通的便利,确实大大助长了病毒的传播。新冠肺炎疫情发生数周后,已经有数十个国家报道了输入性感染病例。

今年1月30日,世卫组织将新冠疫情列为“国际关注的突发公共卫生事件”。传染病无国界。正如天花被完全消灭不是一国的努力,而是全球协力实现,遏制新冠病毒在地球上的传播,如今也成为世界各国的共同目标。

电影中的传染病学家,在若干场景中讨论了基本传染数R0这个概念。在流行病学上,R0指的是在没有外力介入,同时所有人都没有形成免疫的情况下,一个感染者会把疾病传染给多少个其他人的指标。R0并不是固定的数值,因传播地区和传播人群不同,这个数字也不一样。在2003年的SARS疫情中R0最初为2.9,在采取强力的防控隔离措施后,该指标降为 0.4,最终疫情被消灭。

根据今年2月10日来自中国疾控中心、北京微生物流行病研究所等机构学者发表在预印本网站medRxiv的研究,他们对中国公共卫生科学数据中心截止至1月26日、来自30个省的8866例病例进行了分析,对新冠病毒的基本传染数R0估值为3.77。

医护感染

《传染病》中的美国疾控中心在发现不明疫情后,派遣流行病情报服务部(EIS)专家前往实地考察。这位专家用最快的速度迅速定位、隔离潜在的感染病人,并找到他们的密切接触者。追踪接触者的实践,不仅是控制传染病传播的手段,也能帮助科学家理解传染病的传播模式(电影中的世卫组织,也派遣了一位流行病学家到最初爆发疫情的中国香港,追踪病毒的源头)。

另外,前往疫区的疾控专家还要根据有限的信息判断病毒的传播方式,发布必要又不引起民众过度恐慌的公告。而在疫情扩大后,这位疾控专家还四处征用大型场馆,组建临时“方舱医院”。

遗憾的是,这位专家最终不幸感染病毒,在方舱医院去世。在疫情严峻的地区,即使是经验丰富的专业人员也可能被感染。医护人员是感染新型冠状病毒的高风险人群,分诊救治护理的各个环节都可能被感染。2月17日,由中国疾控中心新型冠状病毒肺炎应急响应机制流行病学组撰写的报告透露,在为新冠肺炎患者提供诊治服务的422家医疗机构中,共有3019名医务人员感染了新型冠状病毒(可能存在非职业暴露造成的感染),其中1716名确诊病例(63%来自武汉),5人死亡。

P4实验室

由于MEV-1十分致命,电影中科学家需要在生物安全级别最高的“P4实验室”培养活病毒。与影片中类似的是,在新冠疫情发生后,武汉国家生物安全实验室(“武汉P4实验室”)也在加紧进行科研攻关。2月7日,武汉P4实验室收获了第一批按疫苗生产标准大规模培养的病毒——这为进一步筛选治疗药物、研发出疫苗提供了有力的支持。

电影中的疫病爆发后仅仅7天,科学家就完成了遗体的病理解剖、掌握了病毒的基因序列,还得到了病毒蛋白与人类受体结合的计算机模型——这个过程之快似乎有点不太现实。不过,新冠肺炎疫情爆发后,科学界的反应确实十分迅速,大量实验室第一时间投身相关研究中。今年1月下旬开始,重要的相关论文就密集发表于医学杂志,或提前公布于预印本网站。此外,科研人员还迅速推出了“自主移动消毒机器人”“医疗服务机器人”“人工智能辅助医学影像量化分析系统”等,在武汉等抗疫一线进行临床应用。这些自动化方案不仅能减轻医护人员工作负担,也降低了医患交叉感染的风险。

症状与病死率

电影中造成全球灾难的虚构病毒称为MEV-1,属于副黏液病毒,其感染者的症状类似于流感和尼帕病毒感染的叠加,表现为呼吸道疾病和脑炎等(不过现实中这两种病毒的基因组并不兼容,不会直接重组)。流行病学家虽然顺藤摸瓜找到了零号病人,但最初的病毒从何而来,影片中只能通过比对病毒基因序列的方式判断。

电影中MEV-1病毒病死率(CFR)被设定为20%,在一个月内迅速杀死了全球2600万人口。这并不是好莱坞式的夸张——埃博拉,MERS等病毒的病死率都明显超过了20%(幸而它们的传播效率不及MEV-1)。

2月17日,中国疾病预防控制中心新型冠状病毒肺炎应急响应机制流行病学组发表研究,团队利用截至2月11日中国内地所有新冠肺炎共计72314例病例数据,对新冠肺炎流行病学特征进行了描述和分析。统计结果显示,80.9%的新冠病毒感染者为轻症,13.8%为重症,4.7%为危重。确诊病例的病死率内地平均为2.3%,湖北省病死率(2.9%)比其他省份(0.4%)显著更高。值得注意的是,新冠肺炎男性患者的病死率为2.8%,高于女性的1.7%。而感染SARS的男性死亡率也比女性高50%,感染MERS的男性死亡率比女性高25%。造成以上病死率性别差异的原因,目前尚不明确。

方舱医院、隔离与封城

《传染病》中,美国疾控中心联合有关部门,封锁了若干疫情较重的城市,包括零号病人的家乡Edina,以试图阻止MEV-1病毒的扩散。在疫情扩大后,疾控部门还迅速将若干大型场馆改造为临时“方舱医院”。

因为新冠疫情,中国各地区也采取了不同等级的交通限制、居家隔离等措施。疫情中心的武汉市则迅速建立了火神山、雷神山医院,并建立13所方舱医院以便集中收治轻症病人,阻击疫情扩散。

今年2月24日,由25位来中外专家组成的中国-世界卫生组织新冠肺炎联合专家考察组在实地调研后发布了权威结论:本次疫情期间,中国采取了前所未有的公共卫生应对措施,在减缓疫情扩散蔓延,阻断病毒的人际传播方面取得明显效果,已经避免或至少推迟了数十万新冠肺炎病例。专家考察组外方组长布鲁斯·艾尔沃德表示:两周之内,中国新增确诊病例的数字实现了80%的下降。

面对汹涌而来的新冠肺炎疫情,意大利总理孔特2月22日也宣布封锁该国11个市镇,措施包括禁止任何人出入封闭城镇,暂停在公共或私人场所举办会议等活动,要求市民减少外出等。

恐慌情绪

电影中还描述了另一场“传染病”——恐慌情绪的传播。病毒的传播需要某种形式的接触,但恐惧的传播就迅速得多。

电影甫一开始,就展示了MEV-1感染者凄惨病态(抽搐、呕吐、神志不清等),不仅把观众吓得不轻,也为后续影片中大众在恐惧之下的各种缺乏理智的行为做了铺垫——在MEV-1开始肆虐之后,绝望的疫区民众中甚至有不少人打砸商超,哄抢救灾食品;零号病人的丈夫在失去两个亲人后也变得极度谨慎,在女儿的好友试图靠近时甚至持枪驱逐;而在疫苗问世后,所有人又变回彬彬有礼,和睦融融的样子。

现实中的疫病或许不至于引发《传染病》中那般激烈夸张的反应,但近年来的各种疫病爆发的确反复暴露了电影中揭示的问题:多数人对疫情缺乏准备,会被打个措手不及。

MEV-1的致死率、传播方式等具体参数,毕竟是电影中的虚构,和现实“如有雷同”大概也是“纯属巧合”,但《传染病》中对恐怖疫情下人们的心理和行为刻画却很值得反思。毕竟,病毒或许还能等来疫苗和药物,但疫病带来的恐慌大概不会有特效药。

阴谋论与特效药

电影中,一位博客作家散布阴谋论,声称MEV-1病毒是医药公司故意制造并释放出来的,以便随后牟取疫苗暴利。后来他又假装感染,并服用“特效药”连翘治好了自己的病——此举造成许多人在药店聚集甚至打砸药店,并导致一些健康人在四处寻药时感染死亡。

他甚至参加电视节目,与影片中的疾控官员对质,称对方与医药公司勾结,打压“特效药”。但真正与药厂有说不清的联系,为“特效药”造势的正是这位博客作家。在被“治愈”后,本该对病毒免疫的他在街上散发阴谋论传单时,却穿着正压防护服。

电影对阴谋论者的刻画并不只是增加故事性——在现实中,每到疫情和重大灾难时,阴谋论总会层出不穷。新冠肺炎期间也不例外,有个别人发表毫无科学根据的猜测,称新冠病毒可能来自 “生物战计划”,或者是实验室泄漏的“生化武器”。2月18日,《柳叶刀》杂志刊登了一封27名全球顶尖公共卫生领域科学家签署的联合声明,支持正在抗击新冠肺炎疫情的中国科研、卫生和医务工作者,强烈谴责网络上流传的关于新冠病毒的阴谋论。声明表示,各国科研人员对新冠病毒全基因组的分析结果压倒性地证明,新冠病毒和其他新发病原一样,来源于野生动物。这份声明提到:“阴谋论除了制造恐慌、谣言、偏见、损害全球共同抗击疫情的努力外,别无他用。”

疫苗研发

虽然电影惊心动魄,但最终的结局令人欣慰——科学家在不到4个月内就成功研发了疫苗,随后逐步推广到全世界。

但现实中疫苗的开发并没有那么乐观。每年的流感疫苗至少需要4~6个月来研发。对于陌生的病毒,开发和应用则需要花更长的时间——埃博拉疫苗花了20年,尼帕病毒等至今没有疫苗。此外,疫苗开发过程,在电影中被过于简化了。在给人类接种前,疫苗在人体内的安全性和效价需要明确。电影中的科学家发现一只猕猴对MEV-1免疫后,第一时间给自己注射了相应疫苗,随后立即前往医院看望患病者的做法,其实不太科学,也不太现实。

新冠疫情期间,许多国内外新冠肺炎疫苗研发捷报频传,例如2月24日,美国制药公司Moderna宣布研制出针对新冠病毒的人体疫苗mRNA-1273,并已将第一批疫苗送到美国国家卫生研究院开启安全性临床试验;2月25日,天津大学黄金海教授团队宣布已成功研发出新型冠状病毒口服疫苗……

但是,即便疫苗开发迅速,严谨的临床试验也不可能在短期内完成。北京大学公共卫生学院宁毅教授接受《健康时报》采访时表示,开发疫苗固然重要,但 “等到疫苗开发成功,本次疫情就过去了。研发要积极务实,目前当务之急是控制传染源和切断传播途径,这才是重点。” ■

来源:2020年3月2日北京科技报《战“疫”》应急科普特刊

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