于淼

2020年1月7日，一篇預(yù)印本論文指出，青藏高原的冰芯中發(fā)現(xiàn)了許多未知病毒，結(jié)合全球變暖的大環(huán)境，很多人開(kāi)始擔(dān)心：冰川融化后，會(huì)不會(huì)釋放這些被歷史冰封的“不速之客”？它們會(huì)不會(huì)對(duì)人產(chǎn)生危害呢？

無(wú)處不在的病毒：海洋輸出更勝一籌

這次研究使用的冰芯于5年前采自青藏高原的古里雅冰川，其中一根來(lái)自冰川頂部，根來(lái)自高原區(qū)域（山腰），最深的一根冰芯樣本取自冰川表面以下49米。美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的科學(xué)家們對(duì)這些冰芯中的病毒與微生物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了一些古老病毒，其中包括28種未知病毒。

這個(gè)結(jié)果并不令人驚訝。人類(lèi)的文明史不是消過(guò)毒的，環(huán)境中其實(shí)長(zhǎng)期存在各類(lèi)病毒與細(xì)菌，除了冰川，在深海與高空都有它們的蹤跡。

過(guò)往研究表明，冰川冰芯樣品里微生物的數(shù)量為每毫升100～10000個(gè)，而在深海海水中，每毫升含微生物數(shù)量為10000～1000000個(gè)，比冰川里多得多。如果是更小的病毒，整體的數(shù)量級(jí)還要更高。

除了相對(duì)清潔的冰川融化釋放的未知病毒，海洋大氣間的循環(huán)也在不斷輸送深海微生物到人類(lèi)可接觸的環(huán)境中：病毒可以在熱鹽環(huán)流作用下從深海升到海面，然后通過(guò)海面氣溶膠參與大氣循環(huán)甚至在其中進(jìn)行變異，之后再由大氣輸送到陸地上空，通過(guò)降水落到地面。當(dāng)然，適應(yīng)了高壓高鹽環(huán)境的深海微生物能不能在地表存活是另一個(gè)問(wèn)題。

人們的認(rèn)知習(xí)慣傾向于弱化相對(duì)熟悉的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)新產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)（例如冰川融化）則會(huì)更為關(guān)心，特別是在全球變暖的大背景下。伴隨冰川消融，未知病毒的釋放就是“灰犀牛”而非“黑天鵝”，是一定會(huì)發(fā)生的事（注：“黑天鵝”，指非常難以預(yù)測(cè)且不尋常的事件，通常會(huì)引起負(fù)面連鎖反應(yīng)甚至顛覆性影響;“灰犀牛”，指大概率且影響巨大的潛在危機(jī)）。更有可能，同等風(fēng)險(xiǎn)的事已經(jīng)發(fā)生過(guò)了，只不過(guò)相對(duì)于環(huán)境的瞬息萬(wàn)變，人的認(rèn)知和理解是滯后的。

舉個(gè)例子，日常生活中我們常會(huì)用到紫外燈來(lái)殺菌消毒，但紫外線同樣還是基因變異的誘因，使用紫外燈可以殺菌，卻不排除有誘變出超級(jí)細(xì)菌的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)時(shí)候，我們需要有更多關(guān)于細(xì)菌和病毒的研究，以對(duì)其可能造成的危險(xiǎn)進(jìn)行定量估計(jì)。

單就這篇論文而言，其實(shí)并未涉及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的部分，更多是通過(guò)宏基因組測(cè)序手段對(duì)新病毒進(jìn)行了分類(lèi)嘗試。論文作者還提供了一種比較靠譜的對(duì)樣本做抗污染處理的方法，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是切掉樣品表面，然后用酒精和清水分別洗掉一層，這樣剩下的冰芯樣品就是“干凈”的、沒(méi)有外界污染的了。再對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，就可以知道里面有沒(méi)有病毒，有哪些種類(lèi)的病毒了。

整體來(lái)說(shuō)，該領(lǐng)域目前還處于研究的初期，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們不用過(guò)度解讀。

自然記錄：南極冰川藏毒更久

看到“古老病毒”，大多數(shù)人會(huì)感覺(jué)興奮，但更古老的病毒應(yīng)該封存在南極。因?yàn)楸ǖ男纬尚枰笛┏杀?，還需要存在至今，地球上最符合這個(gè)條件的地方就是南極洲。2017年，《科學(xué)》雜志曾報(bào)道過(guò)來(lái)自南極洲的270萬(wàn)年前的冰芯，這已經(jīng)是當(dāng)時(shí)能測(cè)到的最古老的冰芯。而科學(xué)家估計(jì)，南極洲冰芯甚至可能有3000萬(wàn)年前的記錄。而對(duì)于其他常年冰雪覆蓋的地方，例如格陵蘭島或阿拉斯加，那里最古老的冰川也不超過(guò)10萬(wàn)年。

這篇論文使用的冰芯來(lái)自520～15000年之前，相比地質(zhì)時(shí)期動(dòng)輒百萬(wàn)年的時(shí)間跨度，這份記錄還不算特別古老。根據(jù)形成時(shí)間來(lái)看，這部分冰芯累積的是第四紀(jì)全新世的病毒或微生物，更直觀地說(shuō)，這部分病毒曾經(jīng)與我們的智人祖先共存于同一歷史時(shí)期（但不一定接觸過(guò)）。

雖然這可能是我們第一次檢測(cè)到它們，但不一定是第一次跟它們打交道。我們對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)其實(shí)非常有限，一方面是因?yàn)榉治龇椒ú蛔?，另一方面是存在“未知的未知”。大自然在地球上埋藏了很多線索，冰川就是其中很重要的一個(gè)。冰芯樣品可以返溯幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)年前大氣環(huán)境的樣子，是歷史的一個(gè)斷面。這樣帶有時(shí)間戳的線索可以讓我們了解病毒的演化過(guò)程，但這些病毒很可能在今天的其他環(huán)境介質(zhì)里也存在，只是還沒(méi)有被研究人員關(guān)注到。所謂“新”，指的是我們的發(fā)現(xiàn)時(shí)間而不是其出現(xiàn)的時(shí)間。

理性探討：病毒毒性究竟如何

那么，如果冰川融化真的釋放了未知病毒，其毒性會(huì)如何呢？人類(lèi)基因組計(jì)劃?rùn)z測(cè)到了人類(lèi)大概2萬(wàn)個(gè)基因，然而基因只是DNA序列里有功能的那一部分，人類(lèi)基因組里其實(shí)還保留了大量的所謂“垃圾信息”。在這些垃圾信息里，有相當(dāng)一部分被認(rèn)為來(lái)自病毒。據(jù)估計(jì)，人類(lèi)基因組里大概有10萬(wàn)個(gè)內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒片段（已嵌入細(xì)胞基因組中可遺傳的病毒片段），占了人類(lèi)基因組總序列的8%。

病毒只能通過(guò)宿主生存，對(duì)其最有利的進(jìn)化策略不是把宿主干掉，而是整合到宿主的DNA里去表達(dá)，甚至都不用表達(dá)，安靜地復(fù)制就好。因此，人類(lèi)個(gè)體是“我”，也是“我們”。漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，人類(lèi)可能無(wú)數(shù)次被病毒襲擊，但通過(guò)疾病表現(xiàn)出來(lái)的卻可能是病毒中生存策略的“失敗者”。例如馬爾堡病毒，在不發(fā)達(dá)國(guó)家的致死率可達(dá)100%，但爆發(fā)后導(dǎo)致整個(gè)區(qū)域的宿主都死亡，那病毒也就無(wú)法繼續(xù)傳播了。

最成功的病毒已經(jīng)學(xué)會(huì)與，人體和平共處。例如流感病毒，較高的傳播能力與較弱的致死率可以讓其每年都形成一次人群間的流行。另一個(gè)正在發(fā)生的病毒侵襲出現(xiàn)在澳大利亞的考拉身上，但這種逆轉(zhuǎn)錄病毒并未讓考拉患病，而只是整合進(jìn)了考拉的基因組中進(jìn)行復(fù)制。

宿主死亡后，病毒隨之成為環(huán)境中的顆粒物，其蛋白質(zhì)外殼其實(shí)對(duì)惡劣環(huán)境并不耐受，或者說(shuō)其耐受的惡劣環(huán)境是人為定義的，人們習(xí)慣的環(huán)境參數(shù)對(duì)于這些病毒則可能是致命的。

因此，當(dāng)我們看到未知病毒，沒(méi)必要特別往病與毒的方向考慮，正如細(xì)菌有鼠疫桿菌這類(lèi)有害菌，也有輔助消化的有益腸道菌群，病毒也存在有益病毒。比如，很多腸道菌中寄生的噬菌體，實(shí)際在幫助我們抵御外來(lái)有害菌種。而且病毒為物種多樣性提供了一個(gè)巨大的基因庫(kù)，相比于高等生物相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，病毒的基因突變速率要快很多，在侵染宿主的過(guò)程中可能成為物種滅絕的推手，但也很可能為宿主提供應(yīng)對(duì)生存危機(jī)的外來(lái)援助。

疫情流行時(shí)，人們對(duì)病毒持負(fù)面態(tài)度，但進(jìn)入微觀領(lǐng)域，病毒本身是沒(méi)有態(tài)度的，它們只是在不斷通過(guò)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)來(lái)復(fù)制自己和延續(xù)生存狀態(tài)。也許這些來(lái)自冰川的未知病毒是“不速之客”，但目前需要更多證據(jù)來(lái)說(shuō)明其（病毒群體）危害，甚至是優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)化很多時(shí)候是一把雙刃劍，經(jīng)常有得有失。比如，患有鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥的患者就對(duì)瘧疾具有免疫力。所以，在沒(méi)搞清楚其毒性前，對(duì)未知病毒的風(fēng)險(xiǎn)需要謹(jǐn)慎考量，而不是因?yàn)槊志彤a(chǎn)生恐懼。

不止病毒：冰川里的來(lái)客還有更多

其實(shí)，從冰川里過(guò)來(lái)的客人并不單是病毒，還有大型運(yùn)輸船。近些年來(lái)，由于北冰洋冰川融化，北極航道有可能從季節(jié)性航線轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)航線而不再需要核動(dòng)力破冰船。地球的形狀決定了極地航道在經(jīng)濟(jì)，上的巨大優(yōu)勢(shì)一直接穿越極地，可大幅降低海運(yùn)成本。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為內(nèi)在動(dòng)力，在事實(shí)上推動(dòng)了物種遷移與入侵，為物種傳播提供了快速通路。舉個(gè)例子，大型航船的壓載水艙其實(shí)促成了很多物種入侵事件，例如美國(guó)五大湖的斑馬貽貝泛濫，就是壓艙水的釋放引發(fā)的。因此，物種入侵的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)伴隨航線縮短而提高，其中當(dāng)然也包括病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)。

假設(shè)未知病毒釋放在無(wú)人區(qū)，那么其最終還是會(huì)以另一種形式隨冰雪沉積而無(wú)緣跟人類(lèi)接觸，但如果氣候變化拓寬了人類(lèi)的活動(dòng)范圍，路過(guò)冰川消融區(qū)的遠(yuǎn)洋貨輪可能成為風(fēng)險(xiǎn)載體，將未知病毒送到其可以生根發(fā)芽的地方。

目前，我們?nèi)鄙賹?duì)未知病毒的公共醫(yī)療負(fù)擔(dān)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，一條航線的開(kāi)通帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益，是否可以對(duì)沖公共醫(yī)療危機(jī)帶來(lái).的經(jīng)濟(jì)衰退風(fēng)險(xiǎn)，眼下是無(wú)法回答的問(wèn)題，因?yàn)槲覀儗?duì)未知病毒的了解還是太少。不過(guò)就已知的物種入侵事件而言，相比入侵后的損失，初期的航運(yùn)貿(mào)易獲益幾乎可以忽略不計(jì)。總結(jié)起來(lái)說(shuō)，冰川里的來(lái)客遲早要來(lái)，但不必恐慌，我們只是需要些時(shí)間與研究，來(lái)做好訪客登記工作。