人类如何自救图解疫苗进化史

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疫苗的极速研发与注射让全球人类看到了最终战胜此次疫情的希望。鉴于此次的推进力度,00到01年的新冠死亡人数的下降速度很可能比到年脊髓灰质炎的死亡数降速还要快。不过,还要过好几年才能知道新冠疫苗是否能带来终身免疫,还是需要时刻保持警惕。回望过去数百年间人类与流行病搏斗的历史不难发现,仅有少数疫苗曾令疫病的传播戛然而止。

《经济学人·商论》二月刊文章

《一针立效》(Giftofthejab)

接种

一针立效

疫苗接种推行不易

新冠病毒变种开始流行之际,接种疫苗似乎越发可能是控制住疫情的唯一方法。理论上,疫苗在临床试验中显现出的高效力应该足以迅速遏制住病毒。然而,历史上只有少数疫苗曾令疫病的传播戛然而止。即使在现代,许多接种行动的效果也达不到新冠疫苗要恢复疫情前生活方式所需的遏制力度。

西方为了让人们能对常见的疾病免疫所做的努力在一开始未见成效。到了15世纪,中国的医师把天花痘痂磨碎,将粉末吹入健康儿童的鼻孔。18世纪初,英国贵族玛丽·沃特利·蒙塔古夫人(LadyMaryWortleyMontagu)目睹了奥斯曼帝国的妇女采用人痘接种术——从天花水泡中提取脓水涂到皮肤的抓痕上,目的是引发轻度感染,然后获得免疫。蒙塔古给自己的两个孩子接种了人痘,他们都活了下来。之后,她普及这种方法的主张得到了响应。然而,在接下来的80年里,伦敦因天花死亡的比例实际上从到年间的略高于6%升至近9%。接种人痘可能导致致命感染,国王乔治三世的两个儿子就是受害者。到了爱德华·詹纳(EdwardJenner)这里,事情才取得了实质性进展。他是一名内科医生,小时候曾给一名乡村医生当学徒。他思索为什么感染了牛痘的挤奶女工很少得天花。年,他利用一名受感染女工身上的牛痘病灶研发出了首个真正的疫苗——一种不用感染就能激发免疫力的疫苗。

虽然詹纳的方法奏效了,但英国还是花了几十年才彻底战胜这种疾病。一开始,公众的怀疑、质控和分发的不连贯阻碍了接种进展。不过到了年,天花病例已经只占到伦敦总死亡人数的%到3%。到年,这种疾病基本被消灭。

在0世纪中期,得益于免疫学和公共部门物流的进步,疫苗开始更快地显现效力。短短几年内,乔纳斯·索尔克(JonasSalk)的疫苗在美国几乎根除了脊髓灰质炎致死。如今人们用疫苗预防大约5种疾病。在许多案例中,它们发挥作用是比较近期的事:自年以来,麻疹和破伤风的年死亡数下降了近90%。

然而,一些常见的疾病被证明极其顽固。结核病每年仍夺去万人的生命,大部分是在贫穷国家。卡介苗对抗结核病的效果只能算中等,仍有待研究人员改进。而在其他案例中,疫苗取得的成果是脆弱的。年至年间,尼日利亚为近万名儿童接种了麻疹疫苗,大幅降低了麻疹发病率,但五年后,由于接种疫苗并未成为常规,死于麻疹的人数逐步上升。

鉴于世界各地的政府都把接种新冠疫苗作为首要任务,00到01年的新冠死亡人数的下降速度很可能比到年脊髓灰质炎的死亡数降速还要快。不过,还要过好几年才能知道新冠疫苗是否能带来终身免疫,还是需要时刻保持警惕才能保护世人。■

人类与新冠的博弈,关键需要知己知彼。在全球发现的1.1亿例病例中,科学家对60万例进行了基因组测序并编制出了“病毒进化树”。好消息是,只有少数突变让病毒变得更危险。有时多个突变会组合起来构成几种新的威胁,一个美国加州的谱系似乎就是如此:该谱系可能传染性更强,能够逃避抗体并导致更多重症。相比出现众多不同的威胁,病毒产生少数重复出现的变异要好办得多——我们可以寄望于制药公司调整疫苗来消灭这些突变毒株。更令人担忧的是全球基因检测的不足。上方扫码即可直接订阅,双语对照阅读三月刊《家族事务》全文。

《经济学人·商论》三月刊

《家族事务》(Itsafamilyaffair)

新冠病毒变异

家族事务

趋同进化可能使旅行限制变得多余

推动进化过程的基因突变也许是随机产生的。但即使在不同的生存环境下,自然选择往往也会造就出近似的生物。例如,鸟类、蝙蝠、翼手龙和昆虫都各自进化出了翅膀,因为翅膀是绝佳的移动方式。这个过程称为趋同进化。

病毒也会进化。引发新冠肺炎的新冠病毒在感染宿主时会自我复制。过程中病毒的遗传信息——由三万个RNA字母组成的序列——有时会发生损坏。这些突变会在几个方面让新冠病毒变得更加危险。它们会增强传染性、难以被检测到、逃逸免疫应答(包括疫苗的)、导致更多重症。

因此,跟踪新冠病毒的进化至关重要。在全球发现的1.1亿例新冠肺炎病例中,科学家对60万例进行了基因组测序并发表了结果。进化生物学家比较了这些序列和其他病毒特征,编制出了病毒进化树——各种序列之间的一组假设关系,显示了病毒如何不断进化。

读图

所有进化树都始于00年1月测序一个初始样本,随后的测序样本均为其后代。具有相似新特征的序列被分成“谱系”,迄今为止已经记录了个基因突变,分为个谱系。最危险的变异大多发生在构成病毒刺突蛋白的个字母当中。许多令人担忧的谱系中均存在两种常见突变。

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