冰川融化恐釋放病毒？不速之客還有更多

于淼

2020年1月7日，一篇預印本論文指出，青藏高原的冰芯中發(fā)現(xiàn)了許多未知病毒，結合全球變暖的大環(huán)境，很多人開始擔心：冰川融化后，會不會釋放這些被歷史冰封的“不速之客”？它們會不會對人產生危害呢？

無處不在的病毒：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，其中一根來自冰川頂部，根來自高原區(qū)域（山腰），最深的一根冰芯樣本取自冰川表面以下49米。美國俄亥俄州立大學的科學家們對這些冰芯中的病毒與微生物進行分析，發(fā)現(xiàn)了一些古老病毒，其中包括28種未知病毒。

這個結果并不令人驚訝。人類的文明史不是消過毒的，環(huán)境中其實長期存在各類病毒與細菌，除了冰川，在深海與高空都有它們的蹤跡。

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

除了相對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，然后通過海面氣溶膠參與大氣循環(huán)甚至在其中進行變異，之后再由大氣輸送到陸地上空，通過降水落到地面。當然，適應了高壓高鹽環(huán)境的深海微生物能不能在地表存活是另一個問題。

人們的認知習慣傾向于弱化相對熟悉的風險，對新產生的風險（例如冰川融化）則會更為關心，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?！倍恰昂谔禊Z”，是一定會發(fā)生的事（注：“黑天鵝”，指非常難以預測且不尋常的事件，通常會引起負面連鎖反應甚至顛覆性影響;“灰犀牛”，指大概率且影響巨大的潛在危機）。更有可能，同等風險的事已經發(fā)生過了，只不過相對于環(huán)境的瞬息萬變，人的認知和理解是滯后的。

舉個例子，日常生活中我們常會用到紫外燈來殺菌消毒，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細菌的風險。這個時候，我們需要有更多關于細菌和病毒的研究，以對其可能造成的危險進行定量估計。

單就這篇論文而言，其實并未涉及風險評估的部分，更多是通過宏基因組測序手段對新病毒進行了分類嘗試。論文作者還提供了一種比較靠譜的對樣本做抗污染處理的方法，簡單來說就是切掉樣品表面，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、沒有外界污染的了。再對其進行測試，就可以知道里面有沒有病毒，有哪些種類的病毒了。

整體來說，該領域目前還處于研究的初期，對于實驗結果我們不用過度解讀。

自然記錄：南極冰川藏毒更久

看到“古老病毒”，大多數(shù)人會感覺興奮，但更古老的病毒應該封存在南極。因為冰川的形成需要降雪成冰，還需要存在至今，地球上最符合這個條件的地方就是南極洲。2017年，《科學》雜志曾報道過來自南極洲的270萬年前的冰芯，這已經是當時能測到的最古老的冰芯。而科學家估計，南極洲冰芯甚至可能有3000萬年前的記錄。而對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10萬年。

這篇論文使用的冰芯來自520～15000年之前，相比地質時期動輒百萬年的時間跨度，這份記錄還不算特別古老。根據形成時間來看，這部分冰芯累積的是第四紀全新世的病毒或微生物，更直觀地說，這部分病毒曾經與我們的智人祖先共存于同一歷史時期（但不一定接觸過）。

雖然這可能是我們第一次檢測到它們，但不一定是第一次跟它們打交道。我們對環(huán)境的認識其實非常有限，一方面是因為分析方法不足，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。冰芯樣品可以返溯幾萬到幾十萬年前大氣環(huán)境的樣子，是歷史的一個斷面。這樣帶有時間戳的線索可以讓我們了解病毒的演化過程，但這些病毒很可能在今天的其他環(huán)境介質里也存在，只是還沒有被研究人員關注到。所謂“新”，指的是我們的發(fā)現(xiàn)時間而不是其出現(xiàn)的時間。

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，其毒性會如何呢？人類基因組計劃檢測到了人類大概2萬個基因，然而基因只是DNA序列里有功能的那一部分，人類基因組里其實還保留了大量的所謂“垃圾信息”。在這些垃圾信息里，有相當一部分被認為來自病毒。據估計，人類基因組里大概有10萬個內源性逆轉錄病毒片段（已嵌入細胞基因組中可遺傳的病毒片段），占了人類基因組總序列的8%。

病毒只能通過宿主生存，對其最有利的進化策略不是把宿主干掉，而是整合到宿主的DNA里去表達，甚至都不用表達，安靜地復制就好。因此，人類個體是“我”，也是“我們”。漫長的進化過程中，人類可能無數(shù)次被病毒襲擊，但通過疾病表現(xiàn)出來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)達國家的致死率可達100%，但爆發(fā)后導致整個區(qū)域的宿主都死亡，那病毒也就無法繼續(xù)傳播了。

最成功的病毒已經學會與，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，但這種逆轉錄病毒并未讓考拉患病，而只是整合進了考拉的基因組中進行復制。

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

因此，當我們看到未知病毒，沒必要特別往病與毒的方向考慮，正如細菌有鼠疫桿菌這類有害菌，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，實際在幫助我們抵御外來有害菌種。而且病毒為物種多樣性提供了一個巨大的基因庫，相比于高等生物相對穩(wěn)定的內環(huán)境，病毒的基因突變速率要快很多，在侵染宿主的過程中可能成為物種滅絕的推手，但也很可能為宿主提供應對生存危機的外來援助。

疫情流行時，人們對病毒持負面態(tài)度，但進入微觀領域，病毒本身是沒有態(tài)度的，它們只是在不斷通過對環(huán)境的適應來復制自己和延續(xù)生存狀態(tài)。也許這些來自冰川的未知病毒是“不速之客”，但目前需要更多證據來說明其（病毒群體）危害，甚至是優(yōu)點。進化很多時候是一把雙刃劍，經常有得有失。比如，患有鐮刀型紅細胞貧血癥的患者就對瘧疾具有免疫力。所以，在沒搞清楚其毒性前，對未知病毒的風險需要謹慎考量，而不是因為名字就產生恐懼。

不止病毒：冰川里的來客還有更多

其實，從冰川里過來的客人并不單是病毒，還有大型運輸船。近些年來，由于北冰洋冰川融化，北極航道有可能從季節(jié)性航線轉變?yōu)槌Ｒ?guī)航線而不再需要核動力破冰船。地球的形狀決定了極地航道在經濟，上的巨大優(yōu)勢一直接穿越極地，可大幅降低海運成本。

經濟發(fā)展作為內在動力，在事實上推動了物種遷移與入侵，為物種傳播提供了快速通路。舉個例子，大型航船的壓載水艙其實促成了很多物種入侵事件，例如美國五大湖的斑馬貽貝泛濫，就是壓艙水的釋放引發(fā)的。因此，物種入侵的風險會伴隨航線縮短而提高，其中當然也包括病毒傳播的風險。

假設未知病毒釋放在無人區(qū)，那么其最終還是會以另一種形式隨冰雪沉積而無緣跟人類接觸，但如果氣候變化拓寬了人類的活動范圍，路過冰川消融區(qū)的遠洋貨輪可能成為風險載體，將未知病毒送到其可以生根發(fā)芽的地方。

目前，我們缺少對未知病毒的公共醫(yī)療負擔的經濟評價，一條航線的開通帶來的經濟收益，是否可以對沖公共醫(yī)療危機帶來.的經濟衰退風險，眼下是無法回答的問題，因為我們對未知病毒的了解還是太少。不過就已知的物種入侵事件而言，相比入侵后的損失，初期的航運貿易獲益幾乎可以忽略不計?？偨Y起來說，冰川里的來客遲早要來，但不必恐慌，我們只是需要些時間與研究，來做好訪客登記工作。