美国有线电视新闻网(CNN)官网3月8日以《Scientistshavereviveda‘zombie’virusthatspent48,500yearsfrozeninpermafrost》(科学家们复活了一种在冻土中冷冻了48500年的僵尸病毒)为标题,报道了美法等西方科学家,把深埋在永久冻土层的、已有数万年前的病毒复活,以研究这些病毒对人类潜在感染风险。文章值得一读,现全文翻译如下: 北极地区气温的升高正在融化该地区的永久冻土层(地下的一层冻土),存在引发病毒的潜在可能,而这些病毒在休眠数万年后或会危及动物和人类健康。 虽然一场由遥远过去的疾病,引发一場疫情大流行听起来好像科幻电影的情节,但科学家們警告说,尽管风险很低,但人们对此认识不足。那些可以追溯到冷战时期的化学和放射性废物,就有可能在解冻期间释放出來而危害野生动物和破坏生态系统。 加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院在美国宇航局(NASA)喷气推进实验室工作的气候科学家金伯利麥納(KimberleyMiner)说:永久冻土有很多值得关注的问题,这确实表明了我们应尽可能多地保持永久冻土冻结的重要性。 永久冻土,覆盖了北半球的五分之一,几萬年来一直支撑着阿拉斯加、加拿大和俄罗斯的北极苔原和北方森林。它是一种时间收集盒,除保存了古老的病毒外,还保存了科学家近年来发掘和研究的许多灭绝动物的木乃伊,包括两个洞穴狮子幼崽和一头毛犀牛。 永久冻土是一种良好的储存介质,不仅仅是因为它很冷,而且因为这是一个没有氧气的环境,光线无法穿透。但目前北极地区的气温上升速度比地球其他地区快四倍,卻削弱了该地区的永久冻土表层。 为了更好地了解冰冻病毒带来的风险,法国马赛艾克斯马赛大学医学院医学和基因组学名誉教授让米歇尔克拉维里(JeanMichelClaverie)测试了从西伯利亚永久冻土中采集的土壤样本,以确定其中所含的任何病毒颗粒是否仍然具有传染性。他正在寻找他所说的僵尸病毒,而他已经找到了一些。 克拉维里博士研究了他在2003年首次发现的一种特殊类型的病毒。它们被称为巨型病毒,这比典型的病毒种类大得多,在普通的光学显微镜下就可以看到,而不用更强大的电子显微镜这使它们成为这类实验室工作的好模型。 2012年,一个俄罗斯科学家团队从一只松鼠的洞穴中,利用找到的3万年前的种子组织复活了一朵野花,这在一定程度上激发了克拉维里检测冻土中冰冻病毒的努力(从那时起,科学家们还成功地使古代的微观动物复活)。 2014年,他设法用他和他的团队从永久冻土中分离出的病毒复活,通过将其插入培养细胞中,让病毒在3万年后首次再具传染性。为了安全起见,他选择研究一种只能针对单细胞变形虫而非动物或人类的病毒。 他在2015年重复了这一壮举,分离出了一种同样针对变形虫的不同病毒类型。在今年2月18日发表在《病毒》(thejournalViruses)杂志上的最新研究中,克拉维里和他的团队从西伯利亚七个不同地方采集来的多年冻土样本中,分离出了几种古老病毒,并显示它们都能培养出可以感染的变形虫细胞(amoebacells)。 这些最新毒株代表了五个新的病毒家族,都比他之前复活的两个病毒家族年代久远。根据土壤的放射性碳测年法,最古老的病毒大约有48500年历史,来自地表以下16米(52英尺)的地下湖泊中采集的土壤样本。在长毛猛犸象遗骸的胃内容物和皮毛中,发现的最年轻的样本也有27000年的历史。 克拉维里说,感染性变形虫病毒在这么长时间后仍然具有传染性,这表明了一个潜在的更大的问题。他担心,人们会把他的研究视为一种科学好奇心,而不会把复活古代病毒,当作一种严重威胁公共健康的前景。他告诉CNN:我们将这些阿米巴感染病毒,视为永久冻土中可能存在的所有其他病毒的代表,我们看到了许多、许多、许多其他病毒的踪迹。所以,我们知道病毒就在那里。尽管我们不确定它们是否还活着,但我们的推理是,如果阿米巴病毒还活着,那么其他病毒就没有理由不活着,也没有理由不会感染自己的宿主。 在永久冻土中,确实发现了很多可以感染人类的病毒和细菌的踪迹:1997年,从阿拉斯加苏厄德半岛一个村庄的永久冻土中挖出的一具女性尸体的肺部样本内,含有1918年流感大流行的流感毒株的基因组物质;2012年,科学家们证实,一具300年前埋葬在西伯利亚的女性木乃伊遗骸中,含有导致天花的病毒的基因特征。 2016年7月至8月,西伯利亚爆发的炭疽菌疫情影响了数十名人类和2000多只驯鹿,这也与异常炎热的夏季冻土深度融化有关,导致炭疽芽孢杆菌的旧孢子(oldsporesofBacillusanthracis)得以从旧墓地或动物尸体中,重新释放出来。 瑞典乌梅亚大学(UmeaUniversity)临床微生物学系名誉教授、任职研究气候变化对北方地区人类和动物传染病流行影响的北欧卓越中心研究员的贝吉塔艾温加德(BirgittaEvengrd)表示,应该更好地监测解冻冻土中潜在病原体带来的风险,但警告不要采取令人不安的做法(analarmistapproach)。他说:你必须记住,我们的免疫防御系统是在与微生物环境密切接触的情况下发展起来的。如果有一种病毒隐藏在冻土中,而我们已经有数千年没有接触过它,那就意味着我们对它的免疫防御能力不足。因此,正确的做法是,重视现状,积极主动,而不仅仅是被动反应。战胜恐惧的方法是获取知识。 当然,在现实世界中,科学家们不知道这些病毒一旦暴露在现在的条件下,传染性还能维持多久,也不知道病毒遇到合适宿主的可能性有多大。并非所有的病毒都是可以致病的病原体,例如有些是良性的,甚至对宿主还有益处。尽管北极是360万人的家园,但这里仍然是一个人口稀少的地方,这让人类接触古代病毒的风险非常低。 但尽管如此,在全球变暖的背景下,风险必然会增加,克拉维利说,在这种情况下,永久冻土融化将继续加速,而随着工业企业的发展,北极地区也会有更多的人口。 克拉维利并不是唯一一个警告该地区可能成为(病毒)溢出事件,即当病毒跳到新的宿主并开始传播时的沃土。 去年,一个科学家团队发表了一项研究,对取自加拿大哈森湖(LakeHazen,位于北极圈内的一个淡水湖)的土壤和湖泊沉积物样本,进行了研究。他们对沉积物中的遗传物质进行测序,以确定该地区潜在宿主(植物和动物)的病毒特征和基因组。 通过计算机模型分析,他们认为,在靠近大量冰川融水流入湖泊的地方,病毒传播到新宿主的风险更高,而随着气候变暖,这种情况更有可能发生。 美国国家航空航天局喷气推进实验室的麦纳(Miner)表示,识别变暖的永久冻土中含有的病毒和其他危害,只是了解它们对北极造成的风险的第一步。其他挑战还包括,需量化永久冻土将在何处、何时、以多快的速度和会有多深解冻。 冰融可能是一个每十年只有几厘米的缓慢过程,但也会发生得更快,比如大规模的土地塌陷,可能会突然暴露出深层和古老的永久冻土层。这一过程还将甲烷和二氧化碳释放到大气中,这是一个被忽视和低估的驱动气候变化的因素。 麦纳在2021发表于《自然气候变化》(NatureClimateChange)科学期刊的一篇论文中,列出了目前北极永久冻土冻结的一系列潜在危险。 这些可能的危险,包括掩埋的重金属和杀虫剂滴滴涕(DDT)等化学品废物,滴滴涕在2000年代初被禁止使用。自20世纪50年代进行核试验以来,俄罗斯和美国也向北极倾倒了放射性物质。麦纳和其他研究人员在2021的论文中指出:突然解冻会迅速暴露出旧的永久冻土层,从而释放出隔离在深层的化合物和微生物。 在这篇研究论文中,麦纳将人类直接感染从永久冻土中释放的古代病原体称为目前还不大可能,然而,麦纳表示,她担心她所称的玛土撒拉微生物(Methuselahmicroorganisms,以圣经中寿命最长的人物命名),这些生物可能会将古老和已灭绝的活跃生态系统,带入现今的北极,这将带来不可知的后果。 麦纳说,古老微生物的重新出现有可能改变土壤成分和植物生长,还可能进一步使气候变化产生加速影响。她说:我们真的不清楚这些微生物将与现代环境如何相互作用。但我认为,我们中的任何人都无意做这种实验。 麦纳说,最好的行动方案是设法阻止解冻和更广泛的气候危机,并将这些危险永远埋藏在永久冻土中(Thebestcourseofaction,Minersaid,istotryandhaltthethaw,andthewiderclimatecrisis,andkeepthesehazardsentombedinthepermafrostforgood)。 文章作者:凱蒂亨特(ByKatieHunt,CNN)