张文宏:生物多样性与新发传染病关系 | 2021国际生物多样性日学术会议
2021-05-29
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2021年5月22日是“国际生物多样性日”,中国生物多样性保护与绿色发展基金会与华大基因共同举办了“全球环境危机视角下的人与自然生命共同体构建——2021国际生物多样性日”。张文宏教授于线上向大家讲述生物多样性与传染病的关系。
为迎接CBD COP15,推动全球生物多样性保护,将张文宏教授演讲分享如下,供读者参考。
今天主要是谈一谈生物多样性的情况与当今新发传染病之间的关系以及我们如何去应对当前非常严峻的新冠疫情。
生物多样性的存在是当今发生所有感染性疾病的一个非常重要的基础。人类在自然界中也是生物多样性的一个物种。因为很长一段时间,我们人类跟自然界是非常的平衡的一个状态,所以在人类的整个的进化过程当中,在现代文明诞生之前,我们很少谈论到这些大流行。但是随着工业文明以后,人类的迁徙、农业文明以后城镇的出现以及大洲之间的交流,造成我们跟自然界之间、物种之间的一个大交换、自然界之中的很多微生物进入人体。
因为人与其他物种之间有非常确切的物种屏障,很多病原体并不是那么容易进入人体。但是在长期的进化过程中,病毒或者细菌会越过屏障进入人体,又因为人类居住的密集程度增高,使得传染病的发病成为可能。一旦新发的传染病进入人类社会以后,就会造成很多问题,今天大家见到的仅仅是整个自然界当中非常少的一部分。
如果以一棵非常大的树代表整个自然界多样的物种,当前能够检测到的与我们人类有关的疾病仅仅是蓝色区域,而红色区域是我们可以通过病毒的培养找到的病毒。这还仅仅是以病毒当中的一种病毒,也就是以新冠病毒为例。这就意味着在整个的自然界当中,病毒的储存量是非常巨大的。
如果我们不能保持整个自然界生态的平衡,而总是去破坏多样性,就会让这些自然界中的物种侵入到人类社会当中。今年COVID-19的发生就是如此。病毒一旦进入人类社会,常态的情况是人类会有发生一个反应,我们叫response。人类出现反应以后,人体自然性的免疫系统的一个反应就是去排除病毒。在排除的过程中会发生大量的炎症反应,重症病人会因炎症而死亡。在不断跟病毒的相互作用的过程当中,也是病毒在不断地适应人类。所以在人类物种生存的过程当中,大家非常熟知的天花和流感在疫苗出来之前都是不断地和自然界和人类进行互相的适应,最终会达到一个平衡。从最初大量的人死亡,到最后人类社会逐渐地建立一个免疫体系,病毒也会逐渐地出现进化,最终达到一个非常平衡的状态。但是每年还是会有大量的人会因此而死亡。所以在疫苗产生之前,无论是天花还是流感,都会造成大量人口的死亡。这个就是自然界当中不同的物种在一起交换、适应、进化的结果。在所有物种的进化过程中,我们会发现病毒也好、细菌也好,如果没有一个非常好的、针对它们的特异性的方法,比如说疫苗、特异性的抗病毒、抗细菌的药物的存在,就会造成全球性的蔓延。比如说艾滋病,如果我们没有一个特异性的抗HIV的非常有效的方法,艾滋病的蔓延会远远超出我们的预期。因为疫苗接种以后,在这种免疫的压力下,病毒会出现不断的进化的过程。人类的再次适应使病毒的芽种不断的发生变化,最终会使这个病毒在人类社会上长期的存在。然后每年都会有相当一部分的人感染,感染以后我们又开始建立免疫,然后第二年新的变种又会出来,最终达到一种平衡。这个就是今天自然界物种和人类之间的一个常态。在这种情况下,像今天新冠病毒出现后,全球都在对它的多态性进行监测,我们会发现,在多态性的监测里面,D614G的突变是最早出现的一个适应性的突变。这一个适应性的突变,使在全球所有的毒株经过一段时间的蔓延以后都会发生改变。这些病毒在不同的地区进行蔓延的时候,又开始出现自己新的一个突变。但是这些突变其实并不意味着人类会失去对这些病毒的控制,因为这些突变在一定程度上是随机发生,最终传播的快的病毒会成为一个优势组。