赵斌：人类传染病频发与气候变化有关吗
下面这些数据不是新闻，却是事实：20世纪以来，全球平均地表温度上升了0.74℃；1961年以来全球海平面每年上升1.8毫米，北极海冰每十年收缩2.7%；海水变得更酸，极端天气事件发生更为频繁。
虽然看到这样的信息，我们已经司空见惯，但如果说气候变化对人类健康，特别是与传染病有非常大的关联，那么，在当今国际社会与新冠肺炎疫情作战之际，是否会引起我们格外的关注呢？那么我们今天就谈谈气候变化是如何影响人类传染病的。
对于大多数传染病来说，三种因素必不可少：病原体、宿主和传播环境。有些病原体是由媒介生物携带的，或者需要中间宿主来完成它们的生命周期。适宜的气候和天气条件是病原体、媒介生物和宿主生存、繁殖、分布和传播的必要条件。因此，气候或天气条件的变化，都可能通过影响病原体、媒介生物、宿主及其生存环境来影响传染病。总体上来说，气候条件限制了传染病的地理和季节分布，天气影响了疾病爆发的时间和强度。
不难理解，气候变暖有利于几种传染病的地理扩张，极端天气事件创造了更多聚集和扩散的机会，也可能有助于非传统地点和时间上的疾病爆发。早期的研究发现，蚊子传播的人类疾病，如疟疾和登革热，就是由于气候变暖导致媒介和疾病扩散到温带地区的病例。最近的一些研究再次证实，气候变暖和不稳定在推动全球传染病的出现、复苏和再分配方面发挥着越来越大的作用。许多最常见的传染病，特别是由昆虫传播的传染病，对气候变化高度敏感。其他传染病，如沙门氏菌病、霍乱和贾第虫病，可能会因温度升高和洪水而增加暴发的可能性。2003年，欧洲热浪导致3万人死亡，而在中美洲，肾脏疾病的增加也被归咎于温度升高所导致的脱水。根据世界卫生组织2014年的预测，在2030年代和2040年代，气候变化将导致每年25万人死于疟疾、腹泻、热应激和营养不良。
最近全球大流行的病毒，几乎都是现有病毒的变种，如禽流感。在过去的10多年里，我们看到全球传染病的出现和重新出现，包括非洲的埃博拉病毒病、中东呼吸综合症冠状病毒（MERS－CoV）和美洲的兹卡病毒病。其中，埃博拉病毒在医学还无法治疗的时候，就造成了1万多人死亡。而目前正在肆掠全球的新冠肺炎病毒，已经给全球公共卫生体系带来了巨大的挑战，究竟最终会导致多少人员和财产损失还无法得知。
现在我们已经深刻地认识到，传染病的出现是由于病原体地理范围发生变化，然后产生新的适应性。病原体的基因发生变化，首先能够感染动物，通常是野生动物，导致这些病原体能够与人接触而感染人类，最后导致疾病在人类之间传播。简单地说，就是出现了一种导致人畜共患疾病的基因适应。
那么，我们现在思考这个问题的时候，除了关注已经在人群中传播的流行病之外，还要关注气候变化对生态系统的影响，特别是对生物多样性的影响，这可能改变源自野生动物的新人畜共患病的风险。
比如，随着气候变化的加剧，致命病毒可能在海洋哺乳动物中更广泛传播。2004年阿拉斯加的海獭被诊断出感染了海豹瘟热病毒（PDV），当时科学家们还感到非常困惑，因为这不是一个分布广泛的病毒种类，当时只有在欧洲和北美的东海岸才发现含有这类病毒属的病原体。后来科学家们利用2001年至2016年的数据进行了分析，发现PDV的上升与北极海冰的下降相关。海冰融化为海洋哺乳动物开辟了新的迁徙路线，使它们更容易通过北极圈从大西洋穿越到太平洋。被感染的水獭可以向西迁移，进入以前从未出现过这种病毒的新区域。所以，气候变化可能为疾病的传播开辟了新的途径。其次，觅食的压力增加，又会削弱动物的免疫系统，使它们更容易成为疾病的目标。更糟糕的是，随着气候变暖，又有很多海洋物种向北部迁移，这样北极就可能成为疾病繁殖和传播的场所。
过去一百多年，有关自由生活和寄生物种的生理学和种群统计学研究告诉我们，温度和其他一些气候变量会影响动物的行为、发育、繁殖力和死亡率。对于传染病来说，这种影响会涉及到至少两个物种（宿主和病原体）之间的相互作用，而传染媒介或中间宿主又会加剧这种作用。结果这些影响可能是非线性的，有时甚至是相互矛盾的，使得气候对疾病结果的综合影响变得难以捉摸。例如，温度升高加速了无脊椎动物的发育，但却缩短了它们的寿命；温度升高可以提高蟋蟀的免疫酶活性和对细菌的抵抗力，但同样也增加了寄生物生长和复制的能力，甚至超过宿主因此而增加的免疫功能。
从群落水平来看，气候变化有可能导致宿主与病原体之间的相互作用丧失，也可能与新的物种配对。随着气候变暖，许多物种向更高海拔或纬度移动，这些移动会破坏已建立的相互作用，或者使新的宿主与病原体群接触。而气候变化对物候学的影响，则可能导致更广泛的植物与传粉者、捕食者与被捕食者、植物与食草动物之间的相互作用，进而影响疾病的动态。从更广泛的角度来看，生物多样性丧失本身也是气候变化的结果，会增加人类、野生动物和植物中许多病原体传播的速率。
动物远距离迁移，本来是一种自然选择过程，一方面可以让宿主逃离环境中累计的病原体，另一方面通过艰苦的旅程淘汰生病的动物来降低寄生虫的传播。而暖冬则可能使先前的迁徙宿主种群常年居留在温带地区，而暖冬进一步提高了病原体生物的越冬存活率。例如，帝王蝶（Danaus plexippus）通常在初秋离开北部繁殖地，飞往墨西哥越冬。而如果碰到暖冬，则可能让帝王蝶种群常年居留在北美地区，那么这些冬季在北美繁殖的帝王蝶感染一种原生动物寄生虫（Ophryocystis elektroscirrha）的概率就更高。同样，迁徙本来是驯鹿躲避寄生虫的一种策略，但气候变暖导致的海冰流失，会抑制其迁徙，无法季节性地逃离寄生虫。因此，季节性栖息的动物减少迁徙行为，增加了传染病的传播。
现在越来越多的证据证明，许多新出现的传染病与动物，特别是野生动物有非常大的关联。因为许多野生动物的栖息地已经因全球变暖和人为活动而丧失，它们不得不与人类有更密切地接触，大大增加了动物疾病蔓延到人类身上的风险。
气候变化影响人类和自然健康的方式很多。由于气候变暖，许多原本在热带和亚热带地区流行的病原体，在温带地区也找到了合适的环境，因此扩散到这些地区，这样的案例很多。但是，下面我们要说的，是因为气候变暖，可能导致另外一些情形的出现。其中最出乎意料的，是随着冰和永冻土的融化，过去的疾病可能在当今蔓延，让过去的麻烦再次困扰着我们。这种风险虽然小，但却是实实在在的。
2016年，俄罗斯北部有20人住进医院，一名男孩死于炭疽病的爆发，他所感染的炭疽病菌是来自冰中融化的驯鹿尸体。这里有超过2000只驯鹿受感染而死亡，整个社区不得不撤离。研究人员还在阿拉斯加冻土带的墓穴中发现了1918年大流感病毒的碎片。
随着全球变暖，两极冰盖的融化速度之快，是有目共睹的事实。根据北极理事会（Arctic Council）的估计，到2030年代末北极可能在夏季无冰。随着冰层的消退，融化的冰将露出那些隐藏的景观，也许是以前未曾见过的岩石、植物，也许是被冰层掩埋了数千年的动物尸体，甚至可能是古代探险者的木乃伊。但是，这些并不新奇，而目前最令科学家们担心的，伴随全球变暖的积冰融化，可能是解冻并唤醒那些已经沉睡了数万年、甚至数百万年的“僵尸”病毒，这是最不祥的后果。
地球上最古老的冰有八百万年的历史，主要是在南极。科学家们已经从冰层中发现了远古的细菌并培养出了菌落。在北极圈的一些研究，也发现了大量远古的病毒和其他病原体，并证明一旦解冻，它们很快就可以像史前一样活跃。如果它们能攻击人类，后果可能是灾难性的，甚至有可能消灭我们人类的物种。
这种病毒，与地球上我们所熟知的任何病毒都不相似。现代人的身体，从来没有与这些僵尸病毒较量过，人类能挺过去吗？它们可能对世界造成恐怖电影般的浩劫吗？
1992年，科学家在俄罗斯苔原融化的冻层下发现了一个拟菌病毒（Mimivirus）样本。这样第一次发现这种病毒，有1200个基因，比常见的病毒要大许多，宽度是现代病毒的两倍左右。相比之下，艾滋病病毒只有9个基因。2015年，西伯利亚的研究人员发现了两种隐藏在永冻土中的巨大病毒。其中一种是软体动物病毒（Mollivirus），这是一种已经冰冻了3万年的巨型病毒，它们能够复活。幸运的是，目前这类病毒似乎对人类和其他哺乳动物无害，但科学家认为我们现在不能排除有可以攻击人类的僵尸病毒。
不过，《病毒星球》（A planet of viruses）的作者卡尔·齐默（Carl Zimmer）对这个问题比较乐观。他认为，我们现在还不必担心僵尸病毒的爆发，因为到目前为止西伯利亚永久冻土中并没有出现人类病原体的爆发，另外，现在解冻的这些病毒，并不是自我解冻的，在实验室中还需要一定的处理，自然条件下爆发的几率非常低。
对于我们今天所讨论这个问题，我想没有人会不屑一顾，但我们也不需要整日提心吊胆。尽管每一次可能都要付出巨大的代价，但我们始终叹服自然界万事万物间矛盾的调和。我们所需要做的就是要尽可能地了解它们，然后就是尽可能地去规避一些我们不愿看到的事情。
（来源：澎湃新闻 作者：赵斌，复旦大学生命科学学院教授）