“科學(xué)·文明”講座 | 張大慶：天花根除的全球史
編者按
天花，是世界上第一種被永久根除的傳染病。在被徹底消滅之前，它至少困擾了人類3000年。在17、18世紀(jì)，天花是世界上最具毀滅性的傳染?。粌H20世紀(jì)，它就導(dǎo)致了3億人死亡。直到1979年，人類才真正戰(zhàn)勝天花。
在紀(jì)念世界消除天花40周年時，世界衛(wèi)生組織總干事譚德塞說：“當(dāng)前，在世界面臨新冠病毒大流行時，人類戰(zhàn)勝天花這一事實(shí)提醒人們——當(dāng)各國團(tuán)結(jié)一致抗擊共同的健康威脅時，什么都可以變?yōu)榭赡??！?/span>
那么，人類是如何取得這次“歷史上最偉大的公共衛(wèi)生勝利”的？其成功對當(dāng)下全球抗疫來說，意味著什么？
近日，由北京大學(xué)科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)史系和北京大學(xué)人文社會科學(xué)研究院聯(lián)合舉辦的“科學(xué)·文明”系列講座第七講邀請到北京大學(xué)博雅特聘教授、科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)史系副主任張大慶作了題為“天花根除的全球史”的精彩報告。張大慶教授的研究領(lǐng)域?yàn)獒t(yī)學(xué)史、科技史和醫(yī)學(xué)人文。這次講座，他與聽眾分享了天花病毒在全球的蔓延史、人類的應(yīng)對措施，直到最終全球合作徹底消滅天花，這對我們?nèi)缃衩媾R的新冠疫情的全球防御有著積極的借鑒意義。
一、世界上第一位天花患者
天花使感染者們遭受到巨大的痛苦：發(fā)燒、嚴(yán)重頭痛、肌肉疼痛、身體孔口大量出血、嘔吐，以及身體大部分地方出現(xiàn)充滿膿包的丑陋皮疹。
作為一種古老的病毒，其起源至今尚未明了。
有科學(xué)家猜測，天花病毒曾是一種無害的痘病毒，可感染家畜（例如發(fā)生在牛身上的牛痘），在人類畜養(yǎng)的過程中與其頻繁接觸，從而變異，在人體組織中生長、復(fù)制并使人致病。這個過程可能發(fā)生在公元前10000年左右。
從現(xiàn)有證據(jù)來看，迄今發(fā)現(xiàn)最早患有天花的病人，是于公元前1157年去世的古埃及法老拉美西斯五世。
研究者們發(fā)現(xiàn)，法老的臉部、脖子和肩膀上都留下了極其類似天花造成的疤痕，由此推測，可能早在公元前1161年，天花就開始襲擊埃及。
拉美西斯五世的木乃伊
此后，通過以戰(zhàn)爭為主的傳播方式，天花逐漸遍布亞歐大陸。隨著大航海時代的到來，它將自己的“版圖”擴(kuò)展到美洲大陸。
西班牙侵略者將天花帶到美洲，致使在美洲大陸暴發(fā)了長達(dá)8年的傳染病。相關(guān)研究表明，在西班牙人到達(dá)美洲后的一個世紀(jì)內(nèi)，2500萬原住民，只有600萬活了下來。
1519年，西班牙探險家赫南·科爾特斯帶領(lǐng)遠(yuǎn)征軍和天花病毒在墨西哥海岸登陸，數(shù)周內(nèi)，原住民阿茲特克人被天花摧毀。
17世紀(jì)初，普利茅斯殖民地附近的印第安人遭遇天花，患者死亡率近90%。
天花在中國流行，最早可以追溯到公元1世紀(jì)——戰(zhàn)爭中，由俘虜從印度經(jīng)越南帶到中國。因此，在中國古代，天花也稱“虜瘡”。
我國東晉時期的名醫(yī)葛洪在《肘后備急方》中對天花的描述，被認(rèn)為是世界上最早且較為準(zhǔn)確的記載：
“比歲有病時行，仍發(fā)瘡，頭面及身，須臾周匝，狀如火瘡，皆戴白漿，隨決隨生，不即治，劇者多死。治得瘥后，瘡斑紫黑，彌歲方滅，此惡毒之氣……以建武中于南陽擊虜所得，仍呼為虜瘡，諸醫(yī)參詳作治，用之有效。”
葛洪（公元281—314年）
英國醫(yī)生托馬斯·西登漢姆（1624—1689）觀察到，富人患天花的死亡率高于窮人。他由此推論，當(dāng)時醫(yī)療方式可能弊大于利，窮人因很難獲得治療反而更少死亡。
美國第一本關(guān)于天花的小冊子是托馬斯·撒切爾醫(yī)生（Thomas Thacher）編寫的《新英格蘭公眾處置天花或麻疹指南》（A Brief Rule to Guide the Common People of New England how to order themselves and theirs in the Small Pocks， or Measels）。
1721年出版的《天花處置指南》
但是，當(dāng)時，對天花的處置仍為放血降溫、發(fā)汗調(diào)整體液平衡等傳統(tǒng)療法，甚至還有將房間布置為紅色的“紅色療法”。實(shí)際上，放血、發(fā)汗，對發(fā)熱或許有效，但并不能控制該病的進(jìn)程。能否幸存，只能憑借病人自身的“天然自愈力”。
那么，防治天花的方法，是如何被我們發(fā)現(xiàn)和掌握的呢？
二、現(xiàn)代免疫學(xué)先驅(qū)：人痘接種術(shù)
在認(rèn)識疾病、與之作斗爭的漫長歷史中，人們已經(jīng)認(rèn)識到，某些疾病在人的一生中只發(fā)生一次，康復(fù)后通常不會再患。于是，“接種”這種自然保護(hù)的方式開始被廣泛使用——讓孩子們多接觸溫和型的傳染病，以保護(hù)他們?nèi)蘸竺馐芨鼑?yán)重的疾病侵襲。
中國的人痘接種術(shù)出現(xiàn)較早。據(jù)《醫(yī)宗金鑒》記錄，“宋真宗時峨眉山有神人出，為丞相王旦之子種痘而愈，其法遂傳于世?！?/span>
到明清時期，出現(xiàn)了專門用于人痘接種的工具和方法。
種痘工具與方法
注：
按痘苗種類分為——
漿苗，取痘粒之漿破外皮沾接種之者；
衣苗，服痘兒之衣而種之者；
旱苗，以痘痂屑干吹入鼻中種之者；
水苗，以痘痂屑浸濕塞入鼻中種之者。
1661年，順治因染天花去世。出過痘的康熙十分重視人痘接種預(yù)防天花。他在《庭訓(xùn)格言》中提到：
“國初人多畏出痘，至朕得種痘方，諸子女及爾等子女，皆以種痘無恙。今邊外四十九旗及喀爾喀諸藩，俱命種痘；凡所種，皆德善愈。嘗記初種時，年老人尚以為怪，朕堅意為之，遂全此千萬人之生者，豈偶然耶？”
可以說，康熙的支持對人痘接種的推廣發(fā)揮了重要影響。
1689年，中俄《尼布楚條約》簽訂后，彼得一世派人來京學(xué)習(xí)滿漢文字和人痘接種?！翱滴鯐r俄羅斯遣人到中國學(xué)痘醫(yī)，由撒納衙門移會理藩院衙內(nèi)，在京城肄業(yè)?！?/span>
這一時期，通過貿(mào)易，到17世紀(jì)時，歐洲與非洲諸地都接觸到了人痘接種。
18世紀(jì)，通過在中國工作的英國人約瑟夫·利斯特（Joseph Lister），英國皇家學(xué)會了解到把粉末狀的天花痂吹進(jìn)鼻孔進(jìn)行接種的人痘接種法。1750年代，許多歐洲王室成員死于天花。在意大利內(nèi)科醫(yī)生提摩尼（Emmanuel Timoni）的大力傳播下，如給時任官員寫信、在學(xué)術(shù)期刊發(fā)文等，人痘接種在歐洲得到推廣。
曾任英國皇家學(xué)會秘書、大英博物館第二任館長的馬修·麥提（Matthew Maty）看到了人痘接種的價值，并預(yù)見了天花的根除：一旦所有容易感染天花的成年人要么已經(jīng)感染了天花死亡，要么永久免疫。經(jīng)過人痘接種，自然天花和人工天花都將不復(fù)存在。
馬修·麥提，1718—1776
在美國，1721年，波士頓天花感染達(dá)到高峰，牧師科頓·馬瑟（Cotton Mather）說服當(dāng)?shù)蒯t(yī)生博伊爾斯頓（Boylston）給自己的兒子和兩個奴隸進(jìn)行人痘接種，并在當(dāng)?shù)赝菩校?730年，天花在紐約等地流行時，本杰明·富蘭克林發(fā)文提倡接種人痘，人痘接種在美國的傳播加快。
獨(dú)立戰(zhàn)爭期間，天花流行病肆虐整個北美，大陸軍遭受了重創(chuàng)。17歲時已經(jīng)感染過天花的大陸軍總司令喬治·華盛頓，開始關(guān)注天花對軍隊的影響：一方面，歐洲人接觸這種疾病比美國人早，這相當(dāng)于英軍的一個優(yōu)勢；另一方面，因?yàn)楹ε赂腥具@種致命疾病，一些州拒絕或暫停士兵招募。為了預(yù)防天花感染，1777年，華盛頓下達(dá)命令，讓整個大陸軍實(shí)施人痘接種。
當(dāng)然，人痘接種術(shù)在歐美的推廣并非一帆風(fēng)順。當(dāng)時，有宗教人士認(rèn)為，人類試圖控制疾病是不虔誠的；有些醫(yī)生認(rèn)為，人痘接種可能是無效的——即便它清除了血液中的天花顆粒，但留下其他腐爛的顆粒會導(dǎo)致更危險的發(fā)燒，而且人痘還可能傳播其他更嚴(yán)重的疾病。
既然人痘接種風(fēng)險高，有沒有更好的方法？
三、技術(shù)升級：牛痘疫苗
在消滅天花的歷史中，英國醫(yī)生愛德華·詹納（Edward Jenner，1749—1823）做出了重要貢獻(xiàn)——在人類疾病預(yù)防史上，牛痘接種的發(fā)現(xiàn)是具有里程碑意義的大事件。
他曾給布里斯托附近的鄉(xiāng)村外科醫(yī)生兼藥劑師當(dāng)學(xué)徒，期間，從一位擠奶女工那里聽說，得過牛痘就不會感染天花。
1772年，年僅23歲的詹納帶著滿腔熱血與學(xué)到的知識，回到了自己的家鄉(xiāng)伯克利，成為了當(dāng)?shù)氐囊幻饪漆t(yī)生。
1796年5月14日，積累了豐富行醫(yī)經(jīng)驗(yàn)的詹納給8歲的菲普斯（James Phipps）接種了牛痘，痘苗取自一位擠奶女工。菲普斯出現(xiàn)局部反應(yīng)，幾天后就完全恢復(fù)了。為了檢驗(yàn)牛痘的保護(hù)作用，同年7月，他為菲普斯接種了取自人類天花瘡的物質(zhì)，結(jié)果是成功的。
次年，詹納給英國皇家學(xué)會寫信，描述其實(shí)驗(yàn)和觀察結(jié)果，被拒。一個鄉(xiāng)村醫(yī)生想要打破權(quán)威何其艱難。
牛痘接種示意圖
1798年，他自己出版了一本小冊子，介紹“在英國西部尤其是格洛斯特郡發(fā)現(xiàn)的一種稱為牛痘的疾病之原因和效果研究”，包含利用牛痘膿包材料保護(hù)菲普斯免受天花感染以及22個相關(guān)病例的成功案例。
他還跑去倫敦尋找接種疫苗的志愿者，然而3個月一無所獲。在快要放棄時，先前結(jié)識的外科醫(yī)生亨利·克萊恩主動使用了詹納提供的疫苗，再次證明接種牛痘疫苗可以預(yù)防天花感染。
在幾次卓有成效的臨床試驗(yàn)后，牛痘接種在英國得到了迅速推廣。
詹納手稿
為什么接種牛痘也可以預(yù)防天花？
牛痘是牛的一種不常見疾病，通常是溫和的，可以通過牛身上的瘡傳染給與之發(fā)生接觸的人。牛痘病毒（cowpox virus）屬于正痘病毒（orthopox virus）家族，這個家族還包括馬痘病毒（horsepox virus）、猴痘病毒（monkeypox virus）和引起天花的天花病毒（variola viruses）。
在電子顯微鏡下觀察，牛痘病毒與天花病毒非常相似，兩種病毒的遺傳物質(zhì)（DNA）基本相同。當(dāng)它進(jìn)入人體后，免疫系統(tǒng)能產(chǎn)生中和病毒的抗體。由于這些病毒之間可以產(chǎn)生交叉免疫，感染牛痘所產(chǎn)生的的抗體也就可以對天花病毒產(chǎn)生作用。因此，擠奶女工感染過牛痘后，就不會再患天花。
在醫(yī)學(xué)史上，很少有醫(yī)療方法能取得類似牛痘接種預(yù)防天花這樣立竿見影的成效。
1801年之后，大多數(shù)歐洲國家也開始推行這種療法。在法國，拿破侖命令麾下軍隊全部接種疫苗；美國總統(tǒng)杰斐遜不僅大力推行疫苗接種，還致信詹納，稱贊他祛除了人類最大的苦難；有幾個國家甚至強(qiáng)制接種牛痘疫苗。
10年間，牛痘接種預(yù)防天花的方法已傳播到世界各地。
天花醫(yī)院
四、中國人如何戰(zhàn)勝天花？
19世紀(jì)初，澳商葡人帶來“活牛痘苗”，為澳門的孩童接種牛痘，這是較早關(guān)于中國牛痘疫苗的記錄。
注：“嘉慶十年四月內(nèi)由啤道路滑船由小呂宋裝載幼兒，傳此痘種到澳門。本國醫(yī)生協(xié)同澳門醫(yī)生，照法栽種華夷童稚，不下數(shù)百，俱亦保全無恙”。
1805年，英國醫(yī)生亞歷山大·皮爾遜（Alexander Pearson）將牛痘接種術(shù)引入中國。傳入早期，得到廣東行商（鄭崇謙、伍秉鑒等）和傳教士醫(yī)生（雒魏林、嘉約翰、合信、德貞等）的大力支持。
后來，湖南、江南、福建、四川等地的地方官或請醫(yī)生將牛痘術(shù)帶到自己的轄地，或支持開設(shè)牛痘局。一些鄉(xiāng)賢直接創(chuàng)辦牛痘局或支持相關(guān)工作，一些慈善機(jī)構(gòu)也參與其中。
1817年，皮爾遜的助手邱熺編寫《引痘略》，運(yùn)用中醫(yī)醫(yī)理來解釋牛痘術(shù)，使其被更多中國人接受。
《引痘略》及內(nèi)頁內(nèi)容
之后，牛痘接種在中國逐漸制度化：1919年，中央防疫處制成牛痘苗；1928年，國民政府頒布《種痘條例》；1929年，衛(wèi)生部頒布《省市種痘傳習(xí)所章程》。
民國時期種痘宣傳畫
民國時期政府將牛痘接種納入公共衛(wèi)生事業(yè)，但因政局動蕩，難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。中華人民共和國建成后，國家規(guī)定對滿6個月兒童進(jìn)行普遍接種，之后每6年復(fù)種一次，直至18歲。
由此，天花發(fā)病人數(shù)得以迅速下降。從1950年到1954年，我國天花病例從4萬多降至僅800余例；至1957年，少數(shù)地區(qū)還有個案發(fā)生；60年代初，中國最后一個天花病人痊愈，天花徹底被中國人征服。
然而，由于國際政治形勢等因素，直到1979年底，這項(xiàng)成績才獲得世界衛(wèi)生組織（WHO）認(rèn)證。
五、全世界行動起來
20世紀(jì)中期，根除天花作為一個全球性目標(biāo)被提上日程。
1958年，在第11屆世界衛(wèi)生大會上，蘇聯(lián)代表提出全球根除天花的議案，獲得全票通過，WHO啟動了“根除天花規(guī)劃”。
然而，由于美蘇敵對狀態(tài)、資金短缺和相關(guān)國家政府官僚化等原因，該規(guī)劃并未及時有效地付諸行動。1966年，美蘇達(dá)成共識，在第19屆世界衛(wèi)生大會上通過決議，同意協(xié)調(diào)各國的根除天花規(guī)劃，將根除天花項(xiàng)目列入WHO正規(guī)預(yù)算。
根除天花行動
1967年調(diào)查表明，除北美和歐洲，天花在亞非拉各大陸都有流行，估計每年有1000萬到1500萬人患病。
WHO啟動“根除天花加強(qiáng)規(guī)劃”，計劃10年內(nèi)在全球根除天花；同時，成立根除天花工作組，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各國的天花根除計劃以及提供技術(shù)與經(jīng)濟(jì)支持。各國政府積極配合，廣泛開展疫苗接種并及時通報疫情。
到1973年底，天花僅存于南亞次大陸和非洲的一角——埃塞俄比亞和索馬里。1977年10月26日，天花皮疹出現(xiàn)在一個索馬里人身上，這是世界最后一個天花病例。
1979年12月9日，瑞士日內(nèi)瓦，WHO專家組鄭重地在承載著《根除天花宣言》的羊皮紙上簽字，并蓋上紅色蠟印。
宣言用6種語言寫道：
“我們，全球撲滅天花證實(shí)委員會委員，證實(shí)撲滅天花已經(jīng)在全世界實(shí)現(xiàn)?！?/span>
《根除天花宣言》
折磨人類數(shù)千年的天花病毒，通過各國共同努力，終于被人類征服。
六、為什么是天花？
為什么第一個被人類根除的傳染病是天花？
其一，與瘧疾和黃熱病不同，天花是一種只影響人類的疾病，沒有動物宿主。當(dāng)天花感染未接種疫苗的個體時，疾病迅速發(fā)作，嚴(yán)重癥狀持續(xù)時間很短，只有在出疹時才會傳染。被感染的人要么死于這種疾病，要么痊愈終身免疫。因此，不存在可能使傳播不可預(yù)測的載體。而且，與麻風(fēng)病或性傳播疾病相比，天花的污名化不明顯，很少有病人會隱瞞病情。
其二，在天花的預(yù)防方面，針對一種穩(wěn)定毒株的有效疫苗是可用的，并且已經(jīng)使用了100多年。
值得一提的是，天花疫苗接種技術(shù)的改進(jìn)發(fā)揮了重要作用。比如保存技術(shù)使疫苗得以在炎熱潮濕的環(huán)境中儲存，而且更易運(yùn)輸；與噴射注射槍相比，分叉疫苗注射用針每次使用的疫苗量僅需0.0025mL，且消毒后能夠重復(fù)使用，極大地降低了成本、提高了效率。
左圖為噴槍接種；右圖為分叉針接種
更為重要的是，成功根除天花，在于各國政府、科學(xué)家與國際組織等不同行為體之間的多維互動。這展示出科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與政治價值之間的相互建構(gòu)與塑造，充分證明了構(gòu)建人類命運(yùn)共同體對征服傳染病的重要意義。
不同國家和地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展常常不平衡，貧窮國家和地區(qū)易出現(xiàn)病毒卷土重來的現(xiàn)象，并播散到其他地區(qū)，這是導(dǎo)致艾滋病等疾病廣泛蔓延的重要原因。
總的來說，傳染病遠(yuǎn)沒有到退出歷史舞臺的時候。面對突發(fā)的傳染病，我們依然會驚恐；對于不斷出現(xiàn)的傳染病，還有待深入探索。
我們不得不接受人類將與傳染病長期共存的嚴(yán)峻局面。
從人類根除天花的歷史中，我們看到，科技和社會的發(fā)展已為我們應(yīng)對傳染病提供了豐富的手段。我們相信依靠科學(xué)、依靠聰明才智、依靠團(tuán)結(jié)友愛精神，人類可以從容地面對各類傳染病的挑戰(zhàn)，不斷提升健康水平。
原文編輯 | 王乙雯 瞭望智庫
講座首稿 | 韓明月
本文編輯 | 賀淼清 張雪梅
