从人类诞生的那一天起,病毒与人类的斗争就从未停止过。因为科学的发展,人类已经消灭了天花病毒,也不那么惧怕狂犬病毒了,可是依然有一种病毒,它的名字让人不寒而栗,那就是埃博拉。
埃博拉病毒
埃博拉病毒是从哪里来的?它是如何感染细胞的?我们有没有办法去对付它呢?点开视频看看吧!
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李永乐老师
1埃博拉病毒的发现
1976年,在扎伊尔(今刚果金)有一个名叫亚布库的小村子,村子里有一所学校,学校的校长从扎伊尔北部旅游回来,感觉身体不适,8月26日发烧。他来到医院也没有确定病因,只开了一些抗疟疾的药物——奎宁。9月5日因病情加重,校长住到了当地一所教会医院。到了9月8日校长去世。
 亚布库的医院
校长去世后,照顾他的亲戚、修女也陆续有人患病,并且在很短的时间内死亡。病人首先会发高烧,然后浑身疼痛,剧烈呕吐和腹泻,宛如要把五脏六腑的碎片都吐出来一般。最恐怖的是有些病人会七窍流血——口鼻眼肛门甚至身上的毛孔都向外流血,极其骇人。
一位修女感染了疾病去世后,有人把她的血液样本送到了比利时的病毒研究所,27岁的年轻研究人员皮奥特在显微镜上观察到了一种丝状病毒。他确信:这是一种人类从未见过的新病毒,并决定来到扎伊尔参与防疫和研究工作。
皮奥特
皮奥特来到扎伊尔后发现:一个感染者去世之后,来参加葬礼的亲友会有许多人患病,于是他怀疑葬礼是传染途径之一。原来,当地村民有一个风俗,葬礼上亲友要抚摸亲吻死者的遗体,这刚好给了病毒可乘之机。
非洲葬礼
另一个感染的重灾区是医院。一个患者住院,造成医院里许多医生和病人感染,这里一个很重要的原因是:护士使用没有消毒的针头给多名患者注射,造成病毒传播。
院内感染原因
皮奥特采取了一些措施,妥善的处理了病死人的遗体,并提高了医院里的防护措施。很快,这场疫情被控制住了——它在扎伊尔共造成了318人感染,280人死亡,病死率接近90%。这个死亡率远远超过了人类历史上令人闻风丧胆的天花和霍乱,甚至连鼠疫也会自愧不如,也许只有发病后病死率100%的狂犬病毒才能与之一比高下。
在离开扎伊尔之前,皮奥特做了最后一个工作:为病毒命名。他知道:这种新病毒一定会在未来让人类一次次遭受沉重的打击,他不想让亚布库这个小村子背负恶名,于是用村旁一条河流的名字为它命名——埃博拉病毒。
埃博拉河
从1976年开始,埃博拉病毒每隔一段时间都会在非洲大地流行一次。但因为它的病死率高,死亡时间短,流行一段时间后又会悄无声息的消失。可是在很多年的时间里,除了影视圈偶尔拿埃博拉病毒作为素材拍电影之外,西方世界对埃博拉病毒都没有太高的重视,这是因为埃博拉病毒的特点——只在非洲流行。几十年的时间里,埃博拉在非洲造成了成千上万人死去,但是非洲以外的国家从没有人感染埃博拉。西方的科学家更愿意把钱和精力投向研究流感、癌症,也不愿意去研究埃博拉。制药公司如果花巨资研发了抗埃博拉病毒的药物,那么绝对没有办法收回成本。有人说:距离埃博拉病毒被攻克还有50个白人死者的距离。
2走出非洲

在2013年到2016年,埃博拉再次在非洲大地流行,此次大流行的感染人数和死亡人数超过了历史上几十年的总和。不仅如此,埃博拉病毒也第一次走出了非洲,感染了美国人。

在2012年底,非洲几内亚有一个2岁的小男孩感染了埃博拉病毒,并在几天后去世。随后他的姐姐和母亲也感染病毒去世。许多附近村子里的人赶来参加他们家人的葬礼,在葬礼上再次发生感染。由于这个村子的位置刚好处于几内亚、利比里亚和塞拉利昂的交界处,所以病毒迅速感染了三个国家,很快,三个国家的首都都沦陷了。
2013-2016年埃博拉大流行起点
为了控制疾病,非洲国家的政府采取了很多措施,比如隔离、无害化处理尸体等。但是非洲很多民众并不开化,无法理解这些措施,与政府产生了对抗。一些民众甚至觉得许多人进了医院就没有活着出来,因此医院在和政府合谋搞人体实验。世界卫生组织专家和各国援助非洲的医疗人员都受到过当地村民的攻击,甚至有几名世卫组织专家被村民殴打致死。
2014年9月20日,利比里亚人邓肯乘坐飞机来到美国探亲。很快,邓肯出现了发烧症状。邓肯来到达拉斯得州卫生长老会医院,非常诚恳的向医生坦白自己来自埃博拉疫区,也许感染了埃博拉病毒。但是医生居然让他回家等消息。两天后,邓肯被确诊为埃博拉病毒感染,10月4日,邓肯去世。
托马斯·艾瑞克·邓肯
令美国民众大为不满的是:在邓肯告诉医生自己来自埃博拉疫区后,医生竟然没有采用严格的隔离措施。在邓肯入院后的几天里,由于保护措施不到位,两名美国护士先后感染埃博拉病毒。其中一名护士文森在出现体温异常后向疾控部门报告了自己的情况,询问是否能乘坐飞机,疾控部门竟然回复:体温没有异常,可以乘坐交通工具。幸好,感染的护士最终痊愈出院。
埃博拉感染者文森痊愈
虽然最终,美国没有发生埃博拉病毒的大面积感染,但是这件事也提醒了人们:在病毒面前,世界上没有一个地方是安全的。就像邻居家的房子着火了,如果你不去救火,那么自己家的房子很快也会烧着。在全球交流越来越密切的今天,西非疫区和美国也只有一架飞机的距离。西方国家逐渐开始投入更多的力量研究埃博拉病毒。
2016年初,这次大流行结束,在全球范围内造成了28000人感染,18000人死亡。
3埃博拉病毒从哪来?
对人类来讲,埃博拉是一种新病毒,它在最近一百年内才从野生宿主传播到人身上。这种野生宿主就是号称病毒温床的蝙蝠。蝙蝠体温比一般哺乳动物高,可以与一百多种病毒共存。
在非洲的许多地区有原始丛林,这些地区不适合农牧业,却是野生动物的天堂。非洲人自古以来就有吃野生动物的传统,他们称之为丛林肉,在非洲的许多村子都能找到卖丛林肉的市场。
丛林肉
在捕捉野生动物、为动物扒皮的过程中,病毒就会从野生动物传染到人身上。如果人吃了没有充分煮熟的野生动物,也可能会感染病毒。
埃博拉病毒在人类之间的传染主要依靠体液——呕吐物、排泄物、血液。但是到目前为止,还没有发现埃博拉病毒有通过飞沫和空气传染的病例。所以,埃博拉感染者在没有发病时几乎不能感染周围的人——例如邓肯在坐飞机的过程中没有感染任何一个人。普通人只要不接触埃博拉病人的体液,也就不会被感染。埃博拉病毒发病症状明显,死亡迅速,又不能通过空气传播,所以它的感染能力远远比流感病毒弱得多。几十年来因埃博拉死亡的病人一共只有几万人,相比来讲,流感每年会在全球造成50万人死亡,而疟疾会造成每年100万人的死亡。
4埃博拉病毒是如何感染细胞的?
埃博拉病毒与其他病毒一样,具有遗传物质(RNA)、蛋白质外壳、包膜和糖蛋白构成的刺突。
埃博拉病毒结构图
当埃博拉病毒到达细胞膜表面时,刺突会和细胞膜表面的受体结合,就像一把钥匙一样打开细胞膜,进入细胞内部,处于一个被膜包围的囊泡之中。随后,埃博拉病毒的蛋白质外壳会与囊泡的膜结合,释放出自己的遗传物质——RNA。
埃博拉病毒进入细胞
这条我们称之为负链的RNA会以自己为模板,利用RNA聚合酶以及细胞里面的物质,合成出信使RNA和正链RNA,信使RN又可以指导细胞内的核糖体合成蛋白质,而正链RNA可以合成出大量的负链RNA。新制造的蛋白质和负链RNA组合起来,就形成了新的病毒。由此,埃博拉病毒完成了对细胞的劫持和自身的复制。
埃博拉病毒的复制
埃博拉病毒的厉害之处在于:它会首先感染免疫细胞,让免疫细胞失去对自己的杀伤能力。为了消灭病毒,免疫系统会产生更多的白细胞,并命令血管膨胀、通透性增加,让血液从血管壁渗透到体液中。所以人体内的许多空腔会充满血液,体表也会流血。由于失血过多血管中血液不足,会造成细胞缺氧死亡,并会造成人体脱水。最终,免疫系统会放手一搏,引发细胞因子风暴,调动全身的免疫系统与病毒对抗,造成全身发炎。但这一切都几乎是徒劳的,最终因为免疫系统的强烈反应,人体死亡。
5生物实验室等级

不同的病毒和细菌需要在不同等级的生物实验室中处理,这称为生物危害性等级。

生物危害性标志
一级生物实验室(BSL1)是最初级的实验室,可以处理如大肠杆菌一类对人体无害或者有轻微伤害的细菌和病毒。二级生物实验室(BSL2)等级更高,可以处理如流感病毒、HIV病毒等对人体有严重伤害,但是致命性和传染性不太强的细菌和病毒。HIV病毒与埃博拉病毒类似,都是只能通过体液传染,感染性不强。三级生物实验室(BSL3)则可以处理更加危险有害、且传染能力更强的病毒和细菌,如鼠疫杆菌、SARS病毒等。
最高等级的生物实验室是四级生物实验室(BSL4),它能处理最危险、致命性最强的病毒——埃博拉病毒。全球四级生物实验室数量并不多,中国大陆只有两家四级生物实验室,分别是在武汉的武汉病毒研究所和在哈尔滨的哈尔滨兽医所。
中科院武汉病毒研究所
农业科学院哈尔滨兽医所
四级生物危害性病毒除了埃博拉以外,还有一种已经被人类消灭的病毒——天花,目前仅存的天花病毒储存在美国亚特兰大疾病控制与预防中心和俄罗斯新西伯利亚国家病毒和生物技术研究中心的四级生物实验室中,享受着全世界最高等级的安保待遇。
俄罗斯新西伯利亚国家病毒和生物技术研究中心
美国亚特兰大疾病控制与预防中心
针对是否应该消灭天花病毒样本,科学界一直在激烈的争论中。主张消灭天花病毒的科学家认为:烈性传染病可能被恐怖分子用作生物武器。这种担心是不无道理的。
1992年,日本奥姆真理教首领麻原彰晃带领40名信徒远赴扎伊尔,希望寻找埃博拉病毒制造恐怖袭击,可是最终没有成功。转而在1995年,麻原彰晃制造了东京地铁沙林毒气案。有专家认为:恐怖分子利用生物武器的可能性很小,因为稍有不慎,恐怖袭击的目的没达到,反而会让整个恐怖组织覆灭。
麻原彰晃
6如何对付埃博拉?
目前科学界还没有研发出光谱的抗病毒药物,病毒感染多数只能依靠自身的免疫反应对抗。病毒表面有各种各样的糖蛋白,充当打开细胞膜的钥匙,人体内也有各种各样的免疫蛋白,总有一些免疫蛋白能够与病毒上的糖蛋白匹配,将病毒包裹起来,丧失感染细胞的能力,并最终被免疫细胞吞噬和消灭。可是,人们以前没有见过的病毒,体内的特异性抗体就比较少,无法防御病毒的入侵,一旦人体感染过某种病毒,免疫系统就会产生记忆力,可以在同种病毒再次入侵时及时产生足够的抗体抵御病毒,这就是出过天花的人不会出第二次天花的原因。
利用这个原理,人类发明了疫苗,疫苗就是针对免疫系统的演习过程。常见疫苗又有灭活疫苗和减毒疫苗两种。灭活疫苗是通过某种特定方式——如高温、紫外或其他方式——使之丧失复制能力,再将这种“死”病毒或者病毒碎片打入人体,激活人体的免疫反应。一般而言,灭活疫苗安全性较高,不会出现因为注射疫苗而发生感染。减毒疫苗则是通过基因工程的方法,让把“活”病毒的毒性减弱之后感染人体,让人体受到较小伤害的同时获得较强的免疫能力。减毒疫苗的免疫性好,价格较为便宜,在有些病毒的防御上应用广泛。
2019年底,美国FDA批准了默沙东公司研发的埃博拉减毒疫苗上市销售。这种疫苗就是一种减毒疫苗:它将埃博拉的一段基因连接在一种主要感染动物的病毒——水泡性口炎病毒基因上,注射入人体后让人体产生对埃博拉的免疫能力,人类终于看到了战胜埃博拉病毒的曙光。
默沙东公司
说到减毒疫苗,我们不得不谈谈我们小时候每个人都吃过的减毒疫苗——脊髓灰质炎疫苗(糖丸)。
脊髓灰质炎疫苗就是一种减毒疫苗,活病毒进入人体后会感染人体的小肠,从而让人体产生对脊髓灰质炎病毒的免疫力。中国历年来一直把普及脊髓灰质炎疫苗、消灭脊髓灰质炎放在防疫工作的重点,这是因为在上个世纪五六十年代的时候,中国曾经爆发过大规模的脊髓灰质炎疫情,从江苏南通开始,蔓延到许多个城市,每年因为脊髓灰质炎致死或者致残的人在五万人左右,而且主要是5岁以下的儿童。
面对疫情,中国年轻的科学家顾方舟临危受命,他从留学苏联的导师那里拿回了脊髓灰质炎减毒疫苗,在1959到1962年这样艰苦的日子里,用两年的时间就做出了中国自己的脊髓灰质炎疫苗。
顾方舟
疫苗研发出来之后,顾方舟及其他研究者拿自己做了第一批人体实验。为了检验疫苗对孩子的安全性,顾方舟背着自己的妻子给自己年仅一岁的儿子喂了疫苗。终于,疫苗的安全性得到了验证,在全国开始进行大面积推广。经过几十年的努力,2000年世界卫生组织宣布:中国已经消灭了脊髓灰质炎,我国成为没有小儿麻痹的国家。
即便我们不考虑人口增长和疾病大规模爆发的可能,按照每年5万人的伤残率,60年来顾方舟也挽救了300万孩子,以及他们背后的数百万家庭。2019年1月2日,国士无双的顾方舟先生去世了。
当然,没有顾方舟,也会有张方舟、李方舟。在国难面前,从来就不缺这些把个人名利甚至生死置之度外的英雄们。他们才是中华民族的脊梁。
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