新冠科普连载1-健康与疾病共存
2020-03-05 来自: 东君医药研究院
前言：在突如其来的疫情面前，我们彷徨无助；面对谣言充斥的信息我们无力筛选；一线的斗士们在科学和常识缺失的时代用生命抗击，迷信和伪科学泛滥之时，科普显得弥足珍贵。本文以新冠肺炎疫情为背景，从大规模传染病的应对常识说起，让我们重新认识医学。
1.1现代医学到底在做什么？
疾病到底是什么？为什么它和人类终生相伴？
在人类出现前的数十亿年，地球上就已出现病毒、原核生物、真核细胞。换言之，人类是后来居上占领了他们的领地。
人类的进化还远远没有完美：纤细的血管承受着全身血液输送的任务；肠道和尿道分立，让我们必须面对泌尿和消化的两个通道，就连看病都要分成泌尿科和消化科；还有眼睛作为最精密的光学系统，但它可能患病的几率却居高不下，病种也近千……
这一切都来自与基因、器官和适应的不完美。
认知提升1：我们的生命不完美。这是疾病终生相伴的最大前提。
可是，如果我们去医院看病时，医生说：“这个没办法，是不完美造成的”。听到这样的回答你当然不会干。所以，从这个大前提的讨论中，我们自然能够明白了，现代医学就是承认这种不完美，并且用尽科学手段去弥补它。
认知提升2：现代医学终极目标就是弥补生命的不完美。
话又说回来了，终极目标和我们日常治疗有所不同。对于每一个独立的个体，对于每一个病种，医学的基本方法就是发现疾病的病理，寻找生理解释，进而指导治疗手段，提高生活品质。在新型冠状病毒肺炎的防控治疗当中，我们采取同样的基本方法，就是发现疾病的病理，再拿出具有针对性的治疗方案。据当前最新的进展，2020年2月16日，第一例肺炎患者遗体解剖工作在武汉金银潭医院完成，成功拿到新冠肺炎病理，下一步的研究正在进行中。
认知提升3：现代医学的基本方法就是发现病理并给出最佳治疗。
1.2如何找到病因？
在远古时期由于生产力低下，科学不发达，一切不能解释的现象都被归类到超自然现象当中，也因此产生了鬼神理论。当生病不能被理解时，人们就把疾病和“惩罚”、“作孽”等臆想联系起来。我们可以从考古学者们在世界各地发现的被钻了洞的人类头骨化石中，寻迹到古人这种找病因的逻辑，它的逻辑基础就是把人和病分成两个独立的东西，现在我们把这个阶段的病因认知，称为“鬼神巫术”的蒙昧期。
从什么时候人类才不再把人和病对立起来呢？
大约在公元四五百年，即距离现在2000年左右的时候，一位真正的医生推翻了人病分离的观点，医学才从神鬼学当中解救出来。他就是被称为“现代医学之父”的希波克拉底。
但那时离我们的现代医学还很遥远。
我们通常把人体解剖学、生理学和病理学这三门基础学科的建立看作现代医学的标志，从此以后我们才逐步形成了一整套寻找病因的方法，将发病部位和致病因子联系了起来。
在显微镜发明之后，我们才发现了微生物也可以是一种致病因子，这一发现让我们对越来越多的疾病的理解从宏观走向了微观。
认知提升4：研究越微观，可控范围越大，对疾病的理解就越深入。
随着研究的不断深入，科学家发现了DNA双螺旋结构，亲眼看到了基因，发现了很多病和基因有关，这样寻找病因也就变得越来越深入，对疾病的理解也越来越透彻了。
在新冠肺炎的研究中，我们同样因循着寻找病因的方法，从微观角度首先确定病毒的全基因序列（2019年1月10日，中国科学家完成了病毒的全基因序列测试并向全球公布，确认了病毒是一种新型冠状病毒，正式进入了快速试剂盒的研究。）
此时，我们也不能过于乐观，认为找病因就应该很简单了。事实上，现实中的情况要比想象的难得多。
1.2.1寻找新冠肺炎的病因
比如，现在我们深陷其中的新冠肺炎的疾病，让我们措手不及，短短一个多月席卷了全球，我们必须找到病因，否则它可能会卷土重来。
寻找病因的步骤，首先需要找到发病部位，这个步骤简单迅速，给患者拍CT就可显示病变以肺部为主。
第二步就是针对这种谁也没见过的病毒，研究其结构特定，确定病毒属性。从微观角度首先确定病毒的全基因序列。
接下来进入第三步，
寻找病原体，这一步是最难的。
2003年的SARS疫情，从发病到找到确切病因，研究人员从病人体内和痰液、血液中，甚至死者的肺内，不断寻找是否有细菌或者病毒。最后研究人员找到了一种冠状病毒，但这种病毒就是致病因子吗？还需要给动物接种这种病毒，观察对比动物感染之后的症状和人类是否类似；并且必须具备，死者肺内有大量该病毒，正常人肺内不存在该病毒，（科赫法则）这样才能验证这种病毒就是致病因子，至此才完成了研究的关键一步。我们已经确定了这种新冠状病毒就是致病因子，开始进入了最耗时费力的来源寻找阶段。
这种病毒从哪里来的呢？最有效最直接的方法就是扩大搜索范围，开始地毯式排查。研究人员发现果子狸携带的一种病毒和SARS病毒最接近，那么果子狸就是真凶吗？研究证明的结果：它不是。直到2017年12月，研究人员才在偏远山区的一种蝙蝠体内，找到了SARS病毒的全部基因组，真相终于大白了。此时距离最初发病已经过了足足15年时间。
现在我们身处新冠肺炎发病高峰期，武汉封城已有30天，截止与2020年2月20日24时，确诊破74576万，死亡人数2118，中央财政安排252.9亿防控资金，举全国之力驰援武汉，任何一个人都深陷其中。我们当然希望能够迅速找到病因。
现在进展到了什么程度了呢？
2020年1月10日，中国科学家完成了武汉新型冠状病毒基因组的工作，并将该病毒序列在国际网站公布。
1月12日，中国与世界卫生组织分享新型冠状病毒全基因组序列。同时，中国将序列提交给GISAID平台，以便公共卫生机构、实验室和研究人员能够访问。
接下来也就是我们正在进行的阶段，寻找源头，判断中间宿主的阶段，还需要漫长的时间。在2020年2月15日，科技部在国务院新闻发布会上称，初步排除来源与家禽家畜的关系，蝙蝠是最可能的源头。我们依然使用的是
“最可能”的判断，而非结论
虽然近20年医学技术手段显著提升，也千万别以为新冠病毒肺炎的病因查找很难了，从医学角度看，传染病的病因寻找算是比较简单的，有一些病我们只能找到发病的部位，但是始终找不到确切的发病机制，比如，肌萎缩侧索硬化（俗称“渐冻人症”）；对于另一些病，就连研究线索都还是模糊的，比如抑郁症，尽管基础学科研究指向了大脑的关键部位—缰核，我们仍然无法完全清楚地解释抑郁症的发病机理。
附1：真核细胞：具有真正细胞核的生物细胞。除细菌和蓝藻的细胞之外，所有的动物细胞以及植物细胞都属于真核细胞。现在凡是真核细胞构成的有机体统称为真核生物。
附2：显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。1931年，恩斯特•鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。
附3：希波克拉底（约前460——前377），他建立了一种健康和疾病的平衡学说。希波克拉底认为，人类正如宇宙中的其他部分一样，是由四种元素——土、气、水、火组成的，这四种元素和人体中的四种液体（黑胆汁、黄胆汁、血液和粘液）相对应。这四种液体处于平衡时，人就是健康的；失衡时，人就会得病。这种理论几乎一直延续到19世纪。
附4：科赫法则（Koch postulates）又称证病律，通常是用来确定侵染性病害病原物的操作程序。
科赫法则是伟大的德国细菌学家罗伯特•科赫（Robert Koch，1843～1910年）提出的一套科学验证方法，用以验证了细菌与病害的关系，被后人奉为传染病病原鉴定的金科玉律。它为病原微生物学系统研究方法的建立奠定了基础，使其成为一门独立的学科。它作为一种研究方法，可能多少已经受到现代研究方法的冲击而显得意义不再；但是作为一种研究思路，对人们建立严谨的思考习惯还是极有意义的。
科赫法则（Koch's postulates）包括：
1、在每一病例中都出现相同的微生物，且在健康者体内不存在；
2、要从宿主分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养（pure culture）；
3、用这种微生物的纯培养物接种健康而敏感的宿主，同样的疾病会重复发生；
4、从试验发病的宿主中能再度分离培养出这种微生物来。
如果进行了上述4个步骤，得到确实的证明，就可以确认该生物即为该病害的病原物。
1.2.2细菌和病毒的区别
在我们面对病毒的时候总是束手无策，更重要的是，对于细菌和病毒的区别，还是认识不清。
细菌是个单独的生命体，是个原核生物（见上节附1），是可以自己分裂繁殖的。但是病毒就不是了，病毒只是一段遗传信息片段，外面包了个壳。所以病毒无法单独复制繁殖，必须插进细胞里面，利用细胞的分裂复制机制来扩大传播。计算机病毒之所以叫“病毒”，就是因为它干的事儿和生物病毒差不多。所以人们把这种能将自己插进别的程序里面，借助别的程序的运行来繁殖和传播的程序片段叫做计算机病毒，是不会死很像？
因为细菌是个完整的生物，所以是会死的，用抗生素就可以杀掉大部分的细菌。但是病毒不是完整的生命体，必须插进别的细胞里面才能发挥作用，到底算不算是个生物这还两说着呢。因此很难杀。如果导致疾病的是病毒而不是细菌，那么打抗生素是没用的。只能靠人体强大的免疫系统来驱除病毒。
人本来就是和细菌共生的；病毒本来就是人类基因组成成员。基因研究发现，人体基因中新发现来源于19种病毒的DNA，他们是在几十万年前感染了我们的祖先后将其遗传给现在的我们。更厉害的是，其中确认17种病毒在我们基因中留下的DNA，其中一种病毒将它的DNA全部留在人基因中，用其信息就可以复制出该病毒。
这个发现让我们在进化论中不能再把病毒甩开。
认知提升5：人的进化不能离开病毒。
1.2.3冠状病毒的种种
病毒非常小，小到普通的显微镜都无法观察到它。它连细胞核都没有，就是那么一层蛋白质的壳包着一小坨遗传物质。通俗地讲，病毒必须有一个活细胞上才能生存，所以在它没有找到宿主的时候，它是“死”的，一旦依附到活细胞上，比如进入人体了，就被激活，并开始繁殖。这也就是
病毒这种介于生命（生）和非生命（死）之间的奇葩最可怕的地方。病毒开始复制，直到整个细胞感染，再如此类推，采用逐渐感染周围细胞的方式在人体扩散蔓延。
有病毒入侵的人体，会调用大量免疫细胞抗击。免疫细胞具有超强记忆，从已经登记过的病毒库中调用资料识别病毒，然后杀之。但是如果是完全陌生的病毒，记忆库里没有资料可以参考的时候，免疫系统会异常惊慌，产生诸多的过激行为和过敏反应，不分你我滥杀无辜；在医学上称为自身免疫系统疾病。
认知提升6：病毒需要活细胞才能生存，人体免疫系统有时打不过它，造成疾病。
1.2.3.1二十年前，冠状病毒一直被人类忽视
这次出现的新型冠状病毒是人类未知的。它的出现和泛滥，一定程度上说，是人类忽视的结果。我们可以简单回顾冠状病毒的历史，从中你我能够找出答案。
1912年，有1只猫得了一种被称为“传染性腹膜炎”的病，简称叫“猫传腹”，到了上世纪60年代，人们才搞清楚，实际上“猫传腹”就是冠状病毒导致的。有不少的喵星人就是因为得了这种病而丢了命。
1937年，科学家从小鸡体内第一次分离到了冠状病毒，这说明冠状病毒在自然界里是很常见的东西。到了上世纪50年代。科学家们研究人的感冒，发现有一半的普通感冒是由鼻病毒引起的。但是鼻病毒只能对一半的感冒负责。另外一半是怎么回事儿呢？还需要继续研究。
1965年，科学家泰瑞尔和拜诺要将不明原因感冒的鼻腔冲洗液进行细胞培养，终于发现了一种病毒。这种病毒不能耐受乙醚，也很怕热。又经多次人体试验和干扰试验，终于把病毒分离出来了。当时，这种病毒被命名为B814。把这种病毒接种到志愿者的鼻腔里，志愿者都出现了感冒的症状。摆明了就是这个东西造成了感冒。
1967年，科学家用电子显微镜观察到了这些新病毒，看到了这些病毒的样子，而且基本确定，就是这些病毒是可以引起普通感冒的。同时发现这些病毒是一种有包膜的RNA病毒。
其外观有点像欧洲王室的王冠，俯视下去，就看到一个圈，周围长了若干的角，角尖上有个小圆球。所以就给这种病毒起名字叫“冠状病毒”。这种病毒的基因组是一条单股正链RNA，长度约为3万个核酸，属于基因组最大的RNA病毒之一。
1975年，第2种引起人类疾病的冠状病毒被发现。这种冠状病毒是从拉肚子的病人的粪便中分离出来的，大家认为就是这东西造成了人拉肚子，它就是病源。为了和以前从感冒患者呼吸道之中分离出来的冠状病毒相区别，把这两种病毒分别定名为人呼吸道冠状病毒和人肠道冠状病毒。
20世纪70年代以来，国际上统一了冠状病毒的命名，了解了病毒的基因结构和部分功能，研究出好几种可识别病毒生长的指标，只有定下指标，才能检测你是阳性阴性？科学家发现，冠状病毒怕热，冬春季节比较活跃，夏天就蔫儿了。每次感冒高发的季节，成年人之中有15%是冠状病毒引起的。
大部分的冠状病毒跟人没关系，都是只能感染动物。在20世纪，大家只知道2种冠状病毒能感染人类，而且都是那种弱鸡。只能引发一些普通的感冒。因此关注这种病毒的人不多。包括后来2004年和2005年各发现了一种新的冠状病毒，不过这两个病毒依然是弱鸡。只能引发普通的感冒。这就让刚刚从非典肺炎中走过的人们松懈了，大意了，轻慢开始了。
1.2.3.2二十一世纪的冠状病毒
时间来到2002年的11月末开始的SARS，各种抗生素都不见效。医务人员也搞不清到底是细菌还是病毒呢？当时把这种病叫做“非典型肺炎”。经过漫长的波折、误导和争执，最后才确定这是以前没有见过的病毒-SARS病毒，第一种要命的冠状病毒。让人们感受到了冠状病毒的威力。全球感染人数约8000，死亡人数约800。科学家们知道，病毒的卷土重来是迟早的事。
就在SARS病毒消失接近10年之后，大约在2012年，一种未知原因的肺炎在中东地区冒出来了，同年9月，沙特阿拉伯和荷兰科学家合作，从沙特一个急性肺炎死亡的病人的样品里边分离出了一种冠状病毒。后来WHO正式命名这种病为“中东呼吸综合征”，简称“MERS”。科学家发现这种病毒导致的疾病，症状与SARS病毒非常像。
一开始，由于这种疾病在中东只有零星的感染病例，没出现大规模流行，医生和疾病控制部门认为MERS病毒人传人的概率较低，不会像SARS横扫一大片。但是，很快人类就被打了脸。2015年，一个韩国人去中东旅行，回到韩国以后被查出得了中东呼吸综合征，在不长的时间里，这一个病人直接或间接导致了186人感染。这说明，冠状病毒的人际传播是不可忽视的风险。
从WHO网站统计的结果来看，截至2019年11月，全世界有27个国家或地区发现了这个病，病患人数达到将近2500人，死亡大概是850。由此看来死亡率约为30%，比SARS厉害哦。这是世界上发现的第2种能要人命的冠状病毒。
又过了8年，第3种能要人命的冠状病毒就冒出来了。这回中刀的是武汉。最近50多天消息满天飞了，想必大家都已经了解了。大家没想到的是，这种新型的冠状病毒的潜伏期比SARS长得多。患者即便没有发热等等症状，也会通过打喷嚏和咳嗽等等飞沫传播病毒，这就叫人防不胜防了。
病毒这种东西是符合基因选择规律的，也就是以最大限度传播自己的基因为目标。当然病毒没有主观的意愿。只是自然选择的的游戏规则造成了这么一个结果。病毒进入人体以后，就会不断的繁殖，把人弄死对于病毒的传播不利，人死了病毒也很难存续。因此尽可能的传播出去才是利益最大化的途径，所以那种不把宿主搞死，保证宿主有足够的体力到处溜达，一边走一边打喷嚏咳嗽的病毒就赚了便宜，获得了竞争的优势。时间长了，那些和病毒处的不错，彼此相安无事，甚至共存共荣的宿主就成了所谓的天然宿主。它们带着病毒照样活得舒舒服服的，它们才是传染病之源。
认知提升7：病毒符合基因选择规律，最大限度传播自己的基因才是王道。
截止于2020年2月19日，中国累计确诊病例74185，累计死亡人数2004。它的传播速度远远超过的当年的SARS。
新知1：已发现的冠状病毒共7种，其中3种属于致命性病毒。
小结：一号：HCoV-229E
二号：HCoV-OC43
三号：HCoV-NL63
四号：HCoV-HKU1
五号：SARS-CoV
六号：MERS-CoV
七号：2019-nCoV
1号到4号病毒，感染上呼吸道，导致感冒或类似感冒症状，一般不会导致死亡，发现已久；5号和6号，即SARS和MERS，感染下呼吸道，导致病毒性肺炎，死亡率高，动物传人后人传人；7号新冠状病毒肺炎，感染下呼吸道，导致病毒性肺炎。它不是由其他冠状病毒演变，但是属于近亲。
1.2.3.3冠状病毒怎么越来越越厉害了？
从20世界60年代到今天，感染人类的7种冠状病毒，似乎从温和逐渐变得烈性，越来越厉害了。
用通俗的话讲，冠状病毒结构和人类不同，它只有一条链，（带薄膜的RNA即这个意思）。它的唯一任务就是入侵，然后复制扩散。因为它的单链基因组很长，所以复制过程中极易出错而产生变异。因此，不同的变异使它感染的部位不同，也带来不同的感染症状，致命性也就有了很大的差异。
我们知道人体DNA的结构是个双链，双螺旋结构嘛，两根链条就像是拉链一样齿和齿是配对的，这就等于相同的信息一式两份，万一复制过程里出了错，起码还有备份信息，是可以纠错的。但是冠状病毒是个RNA片段，只有一根链，信息没有冗余，想纠错，算了吧，死了这份心吧。这就是难倒了科学家的“变异”。冠状病毒是很容易发生变异的，这就糟糕透了。这个特点让我们不知道冠状病毒会在什么时候，以何种形式反扑。
认知提升8：冠状病毒两个主要特征之一，它和人体DNA结构不同且极易变异，带来危害也不同。
冠状病毒的另一个特征就是它有办法逃避人体的免疫系统防御。我们可以简单理解为，冠状病毒能够释放干扰人体免疫系统的物质，一定程度上在其复制期间，关闭了人体的免疫系统，让它有机会在没有抵抗的环境中完成复制和扩散；甚至冠状病毒可以降低致病性来增大复制速度
认知提升9：冠状病毒另一个主要特征，它可以躲避人体免疫系统。
科学家发现冠状病毒原本是一种在动物间传播的，SARS病毒通过果子狸传染给了人类；MERS通过骆驼转移到了人类身上。研究人员几乎可以确认，SARS病毒、MERS病毒和此次的新型冠状病毒（2019-nCoV）最初都来源于蝙蝠。
蝙蝠作为原生宿主，和冠状病毒共生已久，是因为它们不会像人类一样会对冠状病毒产生强烈的免疫反应。蝙蝠抑制了体内多种触发免疫反应的信号分子，因此它们不会生病；另一方面相比于强烈的免疫反应，蝙蝠保持着恒定的低水平免疫反应，这可能促进了病毒的演化，蝙蝠体内具有稳定的干扰素，因此筛选出了那些能够逃避这种免疫反应的病毒。蝙蝠是一种非常好的筛选宿主，而能在其体内存活的也都是那些更善于隐藏的病毒。
认知提升10：侵入人体的冠状病毒本来就是优胜劣汰的更善于隐藏的家伙。
综上，我们可以看到冠状病毒在历史长河中，选定了最适合的原生宿主蝙蝠，生物进化中留下来的最狡猾的家伙，时刻准备着侵入其他中间宿主（包括人类），然后用最适合生存的方法隐藏、复制和扩散。因为通过中间宿主感染的人类，会表现出不同的症状，也带来不同的传染强度和致死率。突变是病毒生命周期的自然部分，很少会对疫情产生严重的影响。
（未完待续） 下期预告：新冠科普连载2-大规模传染病防治
回到首页>>
进入推荐阅读频道>>
