自然界何以会容忍那些罪恶的微生物存在？

本栏上篇文章《病毒究竟对生命意味着什么》，谈到病毒这种没有细胞的微小生物体之特异所在，以及科学界目前对它的一些基本认识。其实，它仍留下了许多谜团有待解开，并且多与人类健康和疾病密切相关。譬如：病原体是怎么来的？为什么自然界会容忍那些罪恶的微生物存在？是什么样的一些因素对微生物致病性起决定作用？这是美国微生物学家、1989年诺贝尔生理学或医学奖获得者J.迈克尔·毕晓普提出来的问题。

这些问题，涉及发病机理的起源和演进。毕晓普本人给出的一个简要解答是：第一，病原体在微生物界从来不是孤独特异的。它们或者是无害微生物的走上歪路的亲戚，或者是在一种宿主身上只引起无害感染，而转移到别的“偶然的”宿主身上，却引起了麻烦。第二，从人类开始驯养动物和密集群居时，就遇上了微生物界的麻烦，人类许多致命传染病显然来自驯养的动物，再通过村落群居提供的传染链而长久流传。第三，微生物的致病性有时是遭受外来入侵而形成的。如通过产生毒素而引起霍乱的基因，是由一种病毒带给霍乱细菌，然后同化到细菌宿主的基因结构之中而固定下来的。第四，致病性可能对微生物有利。微生物感染的许多不良后果，看来能加速微生物从一个宿主到另一个宿主的传播。

我们不妨再从历史上去寻找一些问题和答案。

美国学者贾雷德·戴蒙德在其畅销书《枪炮、病菌和钢铁——人类社会的命运》中，对欧洲和中东成为现代社会摇篮的原因进行了探讨，特别谈到：人类历史上致命病菌的重要性，可以从欧洲人征服新大陆并使那里人口减少这件事得到很好的例证：印第安人在病床上死于欧亚大陆的病菌的，要比战场上死于欧洲人的枪炮和利剑下的多得多。印第安人以前从来没有接触过这些病菌，因此他们既没有后天抵御这些病原体的免疫能力，也没有先天遗传上的抗性。其结果就好像是真的印证了欧洲殖民者“不可战胜”的诳语宣传。

事实上，这个问题可以有一个简单的解释：欧亚大陆的人群病是从欧亚大陆早已驯化的群居动物的疾病演化而来的，而当时在美洲已经驯化的动物只有火鸡、美洲驼、豚鼠、美洲家鸭和狗。科学研究已经证实：整个近代史上人类的主要杀手天花、流行性感冒、肺结核、疟疾、瘟疫、麻疹和霍乱，都是从动物的疾病演化而来的传染病。

从演化的角度看，病菌同人类一样都是自然选择的产物。病菌以各种稀奇古怪的方式使我们生病或产生症状，如让我们咳嗽、腹泻、长溃疡等等，这在戴蒙德看来，正是传播病菌的聪明的演化策略。问题是，“使我们生病”固然“符合”病菌的利益，但是，为什么病菌会演化出杀死宿主这种明显自拆台脚的策略呢？毕竟，病菌杀死了它的宿主，也就杀死了它自己。

考虑这样一个情境：一切有生命的东西都有两项重要的“使命”——生存和繁殖。不奇怪，所有的传染性病原体都有一个相同的目标——通过感染新的宿主来生存和繁殖。在宿主的病原体与宿主的相互作用中，自然选择表现在两个方面：宿主抗力增强（适者生存），病毒的毒力减退（从而让宿主能生存下去，得以保存病毒）。传播能力强的病菌繁殖的后代也多，结果就会得到自然选择的偏爱。我们的疾病的许多症状，实际上不过是某种非常聪明的病菌在改变我们的身体或行为，以便使我们帮助传播病菌时所表现出来的一些方式而已

这就是自然选择之外，病原体的另外一种适应行为——“操纵宿主”，即通过微妙的化学作用，操纵宿主的机体，使它为病原体的利益服务。病原体操纵人的最重要的例子，或许是细菌和病毒感染引起的喷嚏、咳嗽、呕吐和腹泻。美国演化生物学家伦道夫·M.尼斯和乔治·C.威廉姆斯在《我们为什么会生病》一书中，有一段精彩描述：

在感染的某个阶段，这种排异反应对宿主和病原体都有利：宿主得以排出攻击组织的病原体，病原体获得了入侵新宿主的机会。这场博弈的结果是，那些暂时还健康，但是易感的个体被感染上了。有些时候双方会达成一种妥协，这些妥协的例子多半都是演化过程中的暂时平衡，双方的收益也基本一致。不过矛盾的天平常常会偏向于更容易获利的那一方。例如，如果打喷嚏的次数是驱逐感冒病毒的最佳次数的两倍，这对是宿主是有利的，而且也花不了太多的时间和精力。但是，病毒找到新宿主的机会也增加了一倍。在这场竞赛中，病毒才是最终的赢家。

从微生物的角度看，受感染宿主的死亡既不是必要的，甚至也不是可取的。毕晓普指出，宿主受感染后活得越久，微生物繁殖和散布的机会也越大。因此有理由认为，随着时间的推移，自然选择也许会减缓宿主受感染的后果。其实，毒力增强也好，减弱与也罢，它的任何一种变化几乎都是对自然选择做出的反应。

对传染性疾病演变过程做过深入研究的美国演化生物学家保罗·埃瓦尔德提出，如果传染性病原体拥有盟友（比如蚊子），或者良好的运载系统（比如未加保护的水源），那么它们与其宿主的和平共处就会变得无关紧要了。在这种情况下，演化可能更青睐于那些最能充分攫取宿主资源的病原体，从而使它们可以快速大量地繁殖。而对于宿主来说，这无疑是一场巨大的灾难。因此，“我们应该主动控制病原体的演化方向，袒护那些毒力相对较弱的菌株，从而将那些病原体驯化，使它们回到以前毒力较弱的状态。由于病原体的毒力大大减弱了，大多数人即便是被感染了，也可能毫无察觉，就好像是打了一剂免费的活疫苗一样。”