【科研】流行病的起源(下)2020/04/25

要探讨复杂的科学议题,除了精确严谨的逻辑思维之外,也必须对相关事实有专业级广汎而深入的掌握,对观测和实验结果所含的隐性误差和假设有彻底的了解,并且明白专业用语的确实定义,否则外行人想当然尔,要排除自己的主观偏见,进而做出正确的逻辑推论,基本是不可能的。

新冠疫情的起源,正是如此的复杂专业议题。由于疫情影响极度严重,而科学上的研究探讨却仍处于早期阶段,各式各样互相矛盾的说法以及行内专家的主观臆测充斥媒体版面,一般人自然无所适从,不能取得完整的大局观。刚好传染病学史上有一个很类似的案例,在经过许多专家的努力发掘和激烈争辩之后,累积了相当丰富的事实根据,而且没有受到国际地缘政治需要的扭曲左右,依旧花了20多年才盖棺论定。我想在这里简单介绍这段研究的历史;华语世界的读者没有切身的主观成见,就更方便大家客观参考案例中的推理过程。

这个老传染病,就是梅毒(Syphilis),其病原体是梅毒螺旋体(Treponema pallidum),它是一种细菌,但是因为针对感染哺乳类高度优化,省略掉了很多基因,所以无法在寄主细胞外很好地存活,在这个特性上类似病毒。T.pallidum能导致好几种疾病,除了梅毒之外,还包括Yaws(热带肉芽肿)和Bejel(贝耶病),它们不是性病,而是接触传染的皮肤病,流行于赤道非洲;另一类皮肤病Pinta则发生在中美洲。T.pallidum因此可以被归类为四个亚种。

历史记录上第一个梅毒流行疫情,发生在1494年年底,当时法军围攻意大利半岛的Naples王国,双方的部队都以佣兵为主,营区里混杂着商贩和妓女。梅毒从法军(含相当数目来自西班牙的士兵)营地起始,很快一发不可收拾,随即被当地人称为“法国病”。然而梅毒的病例,其实在1493年就在西班牙的港口城市被一位资深的医生记录并研究,他认定这是一种全新的性病。更早一年,哥伦布的船医在加勒比海的岛屿观察到土著普遍有Pinta,然后在回程途中,记录到西班牙籍船员也显现出同样的病症。后世的考古学家,又开挖了许多加勒比海沿岸早于1492年的墓葬,在骨骸和牙齿上一再发现T.pallidum的病征,所以主流历史学家把这些证据点连起来,获得梅毒来自美洲的结论,这被称为“Columbian Theory”。

到了1990年代,学术界开始有了反对意见。其后20多年,异见派学者在希腊、奥地利和英国发现了若干早于1492年的骸骨,也同样具有T.pallidum的病征。再加上梅毒的症状多变,很容易被误诊,尤其是和麻疯类似;而欧洲历史上有些对麻疯疫情的描述,以现代医学的知识来看,反而更像梅毒。传染病史学家把梅毒源自欧洲本土的学说,称为“Pre-Columbian Theory”;它说1494年的疫情爆发于哥伦布囘国后一年,纯属巧合,而各地的医生对其陌生,是因为欧洲的活版印刷术是1440年代才发明的,所以更早的病例往往没有被详细精确地记录和传播。

虽然Pre-Columbian Theory的支持者一直锲而不舍,但却没有说服大多数的历史学家,这是因为不但他们所列出证据的质和量都不如主流派,论证的逻辑也漏洞百出:首先,梅毒在1494年后的大流行,范围极广、历时甚长,一直到17世纪,法国国王Louis XIV还因为慢性梅毒而成了癞痢头(Syphilitic Alopecia),只好戴假发来遮掩,这是近代欧洲男性贵族戴假发的滥觞。几年后英国国王Charles II同病相怜,于是也引进男用假发,至今仍是英系法庭的标配(参见香港)。如果真如Pre-Columbian Theory所说,传染力极强的梅毒在1494年之前就在欧洲流行,怎么可能在印刷术发明后的50多年间都没有任何记录?1495年前后,几千名在港口城市(亦即有许多水手出入停留的地方)执业的医生怎么会异口同声说这是一个全新的疾病?

Pre-Columbian Theory说,早期欧洲的梅毒病例被误诊为其它疾病,特别是麻疯。但是1494年开始的梅毒,毒性极强,短期致死率达到近30%,欧洲既有的类似疾病,没有一个能望其项背;例如麻疯的致死率就低了近一百倍。梅毒在欧洲流行了几十年之后,毒性才慢慢减弱,致死率跟着下降了一个数量级。我以前曾经解释过,流行性传染病的病原体,是在和寄主共同演化,所以随着时间流逝而累积的小突变,一般会使得传染力上升,而致死率下降。17世纪之后已经软化(Mellow)过的梅毒,或许还可能被误认为麻疯;但是15世纪末刚出现时的梅毒毒性极强,如果此前在欧洲传播,怎么会被混肴呢?

其实从1494年版梅毒的传染力和致死率双高的现象,就可以推断T.pallidum在那之前不久,刚刚经过了一个重大的突变,所以现代所谓的梅毒,必然是一个全新的亚种,任何此前的版本,都不是完全相同的疾病。这种重大的突变随机发生的机率很小,一般是被环境变化所压迫,必须跳跃生态,才不得已而为之。如果像Pre-Columbian Theory所说,梅毒自古就在欧洲流行,那麽千百年都没有发生的突变,在没有明显外因的背景下,刚好在哥伦布的船队引进了美洲版的同种病菌之后,就忽然爆发,这样的巧合实在太极端。反之,美洲版的T.pallidum是为热带环境下肢体赤裸、皮肤经常随机接触而优化的,一旦被带回阴冷的欧洲,传统的传染方式被阻断,在演化上就会有强大的转型压力。

到了21世纪,基因分析成为廉价方便又可靠的演化历史研究工具(亦即Phylogenetic Network Analysis,谱系学网络分析),于是就有学者用它来验证梅毒的起源理论。先是在2008年(参见https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2217670/),证实了现代所有的梅毒病例都来自15世纪的同一个祖先,然后在2016年(参见https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27918528)确认了那个祖先源于美洲版的T.pallidum。至此,争论了20多年的梅毒起源问题,终于尘埃落定:欧洲殖民者带给印第安人许多致命的病原体,印第安人的确以直报怨了一次。

同样的逻辑,也完全适用于新冠病毒:从2019年底爆发传染力/致死率双高的疫情,可以推断在那之前不久,刚刚发生一个重大的突变;任何此前的冠状病毒版本,不论是人传人,还是以某种野生动物为中间寄主,都不是和新冠完全相同的疾病。当然,后者可能性更大,因为跳跃物种才像是会引发这类重大突变的演化压力。不论如何,对科学真相的探求,不应该受政治上权宜考虑而影响;如果在公关上必须做误导,也只是针对敌方,知识分子永远都须要对自己保持100%的诚实。

2020-04-27
国内

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