揭開炭疽病毒神秘面紗圖文
顯微鏡下的炭疽熱病菌
中國日報網站10月11日報道:在美英開始對阿富汗塔利班政權開始軍事打擊後,美國國內先後傳出了幾例病人感染炭疽病的消息,目前已經有感染者死亡,美有關部門在經過調查後否定了自然感染的原因,已經初步認定此事可能與恐怖襲擊有關。
生物恐怖主義者為什麼會看中這種細菌呢?
首先因為炭疽是一種嚴重的疾病,分布又非常廣泛。炭疽原是食草動物的疾病,引起這種疾病的細菌就是炭疽芽孢杆菌,它就存在於土壤裡。食草動物如牛羊等,進食時口鼻離地面很近,而且常常連根撥起來。這樣很容易把土壤中細菌的芽孢吸入呼吸道,造成全身性的感染。對食草動物來說,這種疾病通常是致命的。
不僅牛羊等家畜會感染這種疾病,它對許多野生動物也是可怕的災難。在非洲的河馬、加拿大的北美野牛和美國得克薩斯的鹿群中,都有過炭疽的嚴重流行,死亡慘重。
炭疽對人類雖然不像對食草動物那樣危險,但也能引起嚴重的疾病。人不喫草,也很少把口鼻貼近地面,因而,人主要通過與動物接觸或喫動物的肉感染炭疽。經常與牲畜接觸的人,如牧民、獸醫和加工皮毛的工人,常患皮膚炭疽。那是一種不痛的潰瘍,但非常難以治愈。如果喫了患了炭疽牲畜的肉(炭疽芽孢杆菌可不是煮熟了就能殺死),會患腸炭疽,就嚴重得多。而且,不管哪一種類型的炭疽,沒有得到正確的治療,都會發展成敗血癥炭疽或肺炭疽,很容易引起死亡,還有可能在人與人之間傳播。
細菌非常容易培養:掘起一點泥土,放在水裡煮一會兒,接種在加了一點血液的培養基上就行了;而且非常危險,隻要隨便一噴灑,就能造牲畜和人類大批死亡。
生物恐怖主義者看中這種細菌,還因為它幾乎是一種永不死亡的細菌,所有的芽孢杆菌都有一種共同的特征:它們能夠形成芽孢,因而很不容易死亡。在環境惡劣的時候,細菌內部會有一小部分濃縮起來,在這一部分周圍形成幾層堅硬的殼。裡面的生命活動變得非常緩慢,而殼外面那部分就死亡消失了,這就是芽孢。環境條件一變好,殼裡面的部分會像“發芽”一樣長出來,又成了能夠繁殖的細菌。
炭疽芽孢杆菌能活多少時間?
在我國的華北地區,有過這樣一件事情。抗日戰爭時期,有一批軍馬患了炭疽,被封閉在一間窯洞裡面。由於戰爭,也由於後來的許多變故,村裡的老人都不在了。沒有人知道那裡曾經有過一孔窯洞,更不知道那裡曾埋葬過患病的軍馬。到了20世紀80年代,由於一個偶然的機會,那個窯洞被挖開。戰馬當然早成了枯骨,可揚起的灰塵卻感染了挖土的民工,在村子裡引起了流行,死了十幾個人。
這僅僅是40餘年,炭疽還能活得長得多。
在英國的一個小城裡,有一個警察博物館。1997年,博物館進行維修的時候,在清理出來的雜物中發現了一支小玻璃管。人們驚異地發現,這一被遺忘的東西,竟然是在1918年繳獲自一名德國間諜。他們把這支玻璃管送到專業機構鋻定,發現是炭疽芽孢杆菌,不僅仍然活著,而仍然具有致病能力。
還能活多久?我不知道,也許,在一定的條件下,它是永不死亡的。而恰恰是人的錯誤行為,造成了這種條件。過去在軍隊裡,規定槍殺患傳染病的馬匹。然而,正是在流出的血液裡,含有大量的炭疽芽孢杆菌,會造成更多的馬匹感染;許多地方把患了炭疽的尸體深埋地下,這等於把炭疽永久性保存下來,年代久遠之後,就可能造成突然的爆發流行事件。
正因為炭疽芽孢杆菌的這種性質,它成了最早采用的細菌戰劑,至今仍在使用。生物恐怖主義者不需要去占領任何土地,而炭疽又能給一個國家造成永久性的,甚至是無法恢復的損害,這不正符合他們的目的嗎?
日本的邪教組織奧姆真理教想利用炭疽發動細菌戰爭,空惹來世人唾罵,他們的陰謀為什麼未能得逞?這些邪教徒畢竟是些外行,他們隻知道把炭疽芽孢杆菌弄到手,卻沒有發現,他們的細菌丟失了一個質粒。
什麼是質粒?
我們知道,細菌引起疾病的能力和細菌的其他生命功能一樣,都受遺傳的控制。細菌主要的遺傳物質是它的染色體,染色體一旦損壞,細菌固有的性質。比如我們上面說的芽孢杆菌不死的特征,就是由染色體決定的,是細菌固有的性質。染色體外的遺傳物質中,有一種叫做質粒,是一種較小的、環狀的DNA結構。質粒的特點是能夠獨立復制,所以,在一個細菌的細胞中,染色體隻能有一個分子,而質粒卻可以有許多。
芽孢杆菌原來是獨立生存的生物。世界上有很多種芽孢杆菌,它們就生活在土壤中,對人對動物都沒有什麼危害。為什麼惟獨炭疽芽孢杆菌這樣厲害?原因是它們除了染色體之外,還在進化過程中獲得了額外的遺傳物質。在炭疽芽孢杆菌中,那是兩種不同的質粒。
其中一種決定炭疽芽孢杆菌可以產生莢膜。細菌有了莢膜,就可以抵抗動物身體內白細胞的吞噬。所以,炭疽芽孢杆菌在動物的身體內,纔能生長得那麼快;動物死亡的時候,它們的器官和血液裡幾乎充滿了這種細菌,也纔能造成那樣嚴重的污染。
另一種決定這種細菌產生兩種毒素。一種叫致死因子,另一種叫水腫因子。這可能是最厲害的細菌毒素,隻要有一個分子進入細胞,就能使細胞破裂死亡。正由於這些毒素,食草動物感染炭疽後,纔會那麼快死亡;也由於毒素破壞了血管的細胞,纔會那麼嚴重的出血,把細菌帶出體外,造成無法收拾的污染。
可炭疽芽孢杆菌的這些性質畢竟是外來的,容易得來的東西,就容易失去。炭疽芽孢杆菌的兩個粒丟失了任何一個,這種細菌就恢復了它祖先的特征,對動物和人不會造成任何危害。奧姆真理教徒不懂得這一點,所以他們隻放出了一股股難聞的臭氣,卻沒看到一個人生病。
科學面臨的挑戰
如果診斷正確,炭疽可以治療,青霉素就是其特效藥物。真正麻煩的問題,在於一塊地方一旦受到炭疽芽孢杆菌污染,極難消除。從污染的土地上,將不斷有動物遭到感染,威脅人類,而且使污染的地域不斷擴大。
這種污染頑固到什麼程度?讓我們來講一個故事。在英國,一個人買下一塊土地。這裡曾經是一家屠宰場,曾經受到炭疽的污染。可這塊土地荒廢多年,慢慢地,再沒有炭疽病例發生。不知出於什麼考慮,這個人把荒廢的土地犁了一遍,誰知這樣一來,周圍不斷有牲畜發生炭疽。衛生局進行了檢查,發現就是因為他把原來土層深處的炭疽芽孢杆菌翻了上來。這塊土地再次荒廢,衛生局勒令他清除污染。這個人想盡了一切消毒的辦法,可不管他怎麼做,每次檢查總是可以查出炭疽芽孢杆菌。他在這塊地周圍築起籬笆,鄰人的牛羊還是發病;他把整塊土地都打上水泥地面,可在水泥的外圍還是查得出這種細菌。為了這塊土地,他幾乎破產,而這累贅卻死死地壓在他身上,送人都沒人敢要。
確實,以今天科學發展的水平,還沒有對付炭疽污染的有效辦法。在第二次世界大戰的時候,英國也在發展生物武器,在大西洋的一個小島上,實驗過一枚炭疽炸彈。從那以後,沒有喫草的動物能在那個島上活下來。40多年過去了,英國政府似乎想挽回這個錯誤。他們派了海軍,在那個島上每隔1米打下一根帶孔的鋼管,然後,用海水稀釋甲醛,用強力的泵壓到土壤裡去。炭疽的污染總算是消除了,可大家也可以看出,這可不是什麼好辦法。1米深的土壤全都浸透了摻著甲醛的海水,這島上將有許多年寸草不生。
前景也不全是漆黑一片
我到英國去參加炭疽方面的科研協作,我原來的老師給我寫了一封信,說:你干什麼要去搞炭疽那個“討厭”的杆菌?還是回到我這裡來,咱們一起搞鼠疫。聽他那口氣,好像鼠疫菌該是種“可愛”的細菌。當然,鼠疫菌一點也不可愛,不過炭疽可絕對“討厭”。至少,我們現在還沒有好的辦法,來阻止炭疽污染不斷擴大。
可這些年來,科學界對炭疽的研究,還真發現了“討厭”的炭疽芽孢杆菌有點“可愛”的性質。我們剛纔講過,炭疽的毒素是最厲害的細菌毒素,可它必須進入細胞,纔能發揮它的毒性作用;如果留在細胞外,不管多高的濃度,對人根本無害。
炭疽芽孢杆菌能產生一種蛋白質,把這兩種毒素引導到細胞內。現在,科學界已經能夠做到,消除炭疽芽孢杆菌中編碼這種蛋白質的基因。這樣的炭疽芽孢杆菌可以成為非常好的疫苗。因為沒有這種蛋白質,毒素無法進入細胞,這樣的細菌就對人和牲畜都無害;可它又有產生針對兩種毒素的抗體,讓我們能夠抵抗真正的炭疽感染。
科學界還在進一步發展這一發現。如果能夠改變這種蛋白質,使它能夠識別腫瘤的細胞,炭疽芽孢杆菌就能成為非常好的“生物導彈”。我們知道,現在治療癌癥的辦法,對正常的細胞都有傷害。不管化學療法,一個療程下來,人簡直要縮進去整整一圈。一些基本情況較差的病人,實際上不是死於癌癥,而是扛不住治療。有了這種“生物導彈”,可以保證毒素隻進入癌變細胞,而對正常細胞完全無害。順著這條路走下去,癌癥、艾滋病,這些今天的不治之癥,也許都不再成為對人類的威脅。
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選稿:吳麒敏來源:中國日報網站作者:俞東征
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