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一种古老的疾病 一类难死的细菌 一些永久的损害

不死的炭疽

  炭疽事件竟然愈演愈烈,先是美国出现十数例病人以及死亡病例,
继而是澳大利亚、德国相继发现“细菌邮件”……人们防不胜防,不
免惊慌。“冤有头,债有主”,是谁给人类带来了这场灾难———恐
怖主义者。本文的关注点不在令美国人恐怖的恐怖主义,而在令全人
类恐怖的炭疽。
  在严重侵扰人类的疾病中,炭疽热可能是最为古老的一种,在古
代巴比伦的历史中,就可以发现这种疾病为患的痕迹。时至今日,这
种疾病仍常见诸报端。而每当此疾病在某处暴发流行,不仅导致人员
死亡,还会引起惊恐。那么,这是一种什么样的疾病,有没有办法预
防和治疗呢?
                     食草动物的疾病
  引起这种疾病的细菌——炭疽芽孢杆菌,就存在于土壤里。食草
动物如牛羊等进食时口鼻离地面很近,而且常常把草连根拔起来,这
样很容易把土壤中细菌的芽孢吸入呼吸道,造成全身性的感染。
  对食草动物来说,这种疾病通常是致命的。细菌在动物体内繁殖
非常迅速,导致细胞坏死,出血,而且流出的血液不会凝固,里面充
满了大量的细菌。动物排出的血液污染地面,又可造成新的污染。这
种恶性循环可能造成环境的严重污染。
  不仅牛羊等家畜会感染,这种疾病对许多野生动物也是可怕的灾
难。在非洲的河马、加拿大的北美野牛和美国德克萨斯的鹿群中,都
有过炭疽的严重流行,死亡惨重。
  炭疽对人类虽然不像对食草动物那样危险,但也能引起严重的疾
病。人不吃草,也很少把口鼻贴近地面,因而,主要通过与动物接触
或吃动物的肉感染炭疽。经常与牲畜接触的人,如牧民、兽医和加工
皮毛的工人中常见皮肤炭疽病例。那是一种不痛的溃疡,但非常难以
治愈。如果吃了患炭疽牲畜的肉(将肉煮熟,炭疽芽孢杆菌也未必就
能杀死),会患肠炭疽,临床症状严重得多。而且,不管哪一种类型
的炭疽,没有得到正确治疗,都会发展成败血症炭疽或肺炭疽,很容
易引起死亡,还有可能在人与人之间传播。
  鉴于炭疽的这种性质,最重要的预防手段是:不要食用病、死动
物的肉。在畜牧和与牲畜有关的商业部门,需要加强对这种疾病的检
疫,防止在牲畜间传播。
  如果感染了这种疾病,只要发现及时,治疗并不困难,青霉素就
是特效的治疗药物。
  然而,这种疾病还会不时从意想不到的地方冒出来,这是因为引
起炭疽的是一种———
                      极难死亡的细菌
  所有的芽孢杆菌,都有一种共同的特征:它们能够形成芽孢,因
而很不容易死亡。在环境恶劣的时候,细菌内部会有一小部分浓缩起
来,在这一部分周围形成几层坚硬的壳。里面的生命活动变得非常缓
慢,而壳外面那部分就死亡消失了,这就是芽孢。环境条件一变好,
壳里面的部分会像“发芽”一样长出来,又成了能够繁殖的细菌。
  那么,炭疽芽孢杆菌能活多长时间?
  在我国的华北地区,出过这样一件事情。抗日战争时期,有一批
军马患了炭疽,被封死在一孔窑洞里面。由于战争,也由于后来的许
多变故,村里的老人都不在了。没有人知道那里曾经有过一孔窑洞,
更不知道那里曾埋葬过患病的军马。到了80年代,由于一个偶然的机
会,那个窑洞被挖开。战马当然早成了枯骨,可扬起的灰尘却殃及挖
土的民工,在村子里引起炭疽热流行,死了十几个人。
  这仅仅是40余年,炭疽还能活得更长久。
  在英国的一个小城里,有一个警察博物馆。1997年,博物馆进行
维修的时候,在清理出来的杂物中,发现了一支小玻璃管。人们惊异
地发现,这一早被遗忘的东西,竟然是在1918年缴获自一名德国间谍。
他们把这支玻璃管送到专业机构鉴定,发现是炭疽芽孢杆菌,菌们不
仅仍然活着,而且仍然具有致病能力。
  炭疽菌能活多久?我不知道。也许,在一定的条件下,它们是永
不死亡的。而恰恰是人的错误行为,造成了这种条件。过去在军队里,
规定枪杀患炭疽的马匹。然而,正是在病马流出的血液里,含有大量
的炭疽芽孢杆菌,会造成更多的马匹感染。许多地方把患了炭疽的人
畜尸体深埋地下,这等于把炭疽永久性地保存下来,若干年后,就可
能造成突然的暴发流行。
                  可能作为恐怖主义者的武器
  正因为炭疽芽孢杆菌的这种性质,它成了最早被人采用的细菌战
剂。近年来,计多细菌战剂已被淘汰,被更具攻击性的病毒代替。然
而,炭疽芽孢杆菌却保留下来,而且赫然成为第一位的战略性生物武
器。它不仅仍然保留在一些超级大国的生物武器库中,又被一些邪教
组织看中,成了他们反对人类的武器。这种细菌俯拾即是,在世界上
许多地方都可以找到它的踪迹;非常容易培养,掘起一点泥土,放在
水里煮一会儿,接种在加了一点血液的培养基上就行了;非常危险,
只要随便一喷洒,就能造成牲畜和人类大量死亡。生物恐怖主义者不
需要去占领任何土地,炭疽又能给一个国家造成永久性的,甚至是无
法恢复的损害。
  大家都知道,日本的奥姆真理教分子在东京地铁中施放沙林毒气,
残害无辜,引起了世人极大愤慨。然而,很少有人知道,他们还犯下
了另一桩令人发指的罪行。在对奥姆真理教分子的审讯中了解到,他
们曾经对东京市民发动过细菌战争,在一些高楼顶上,施放炭疽芽孢
杆菌。警方的调查证实了这一罪行,获得了这种细菌。所幸的是,当
地居民反映除闻到一股难闻的气味外,没有任何人发生炭疽病。
                      丢失了一个质粒
  奥姆真理教妄想对人类发动细菌战争,他们的阴谋为什么未能得
逞?因为这些邪教徒毕竟是些外行,他们只知道把炭疽芽孢杆菌弄到
手,却没有发现,他们的细菌丢失了一个质粒。
  什么是质粒?我们知道,细菌引起疾病的能力和细菌的其他生命
功能一样,都受遗传的控制。细菌主要的遗传物质是它的染色体,染
色体一旦损坏,细菌就会死亡。比如我们上面说的芽孢杆菌不死的特
征,就是由染色体决定的。染色体外的遗传物质中,有一种叫做质粒,
是一种较小的、环状的DNA结构。质粒的特点是能够独立复制,所以,
在一个细菌的细胞中,染色体只能有一个分子,而质粒却可以有许多。

  世界上有很多种芽孢杆菌,它们就生活在土壤中,对人对动物都
没有什么危害。为什么惟独炭疽芽孢杆菌这样厉害?原因是它们除了
染色体之外,还在进化过程中获得了两种不同的质粒,其中一种决定
炭疽芽孢杆菌可以产生荚膜。细菌有了荚膜,就可以抵抗动物身体内
白细胞的吞噬。所以,炭疽芽孢杆菌在动物的身体内,才能生长得那
么快,并在动物死亡的时候,器官和血液里几乎充满了这种细菌,造
成严重的污染。
  另外,这种细菌产生两种毒素,一种叫致死因子,另一种叫水肿
因子。这可能是最厉害的细菌毒素,只要有一个分子进入细胞,就能
使细胞破裂死亡。正由于这些毒素,食草动物感染炭疽后,才会那么
快死亡;也由于毒素破坏了血管的细胞,才会引起那么严重的出血,
把细菌带出体外,造成无法收拾的污染。
  可炭疽芽孢杆菌的这些性质毕竟是外来的。容易得来的东西,就
容易丢失。炭疽芽孢杆菌的这两个质粒丢失了任何一个,这种细菌就
恢复了它祖先的特征,对动物和人不会造成任何危害。
                      科学面临的挑战
  真正的麻烦在于,一块地方一旦受到炭疽芽孢杆菌污染,便极难
消除。被污染的土地上,将不断有动物遭到感染,威胁人类,而且使
污染的地域不断扩大。
  这种污染顽固到什么程度?让我们再讲一个故事。在英国,一个
人买下一块土地。这里曾经是一家屠宰场,曾经受到炭疽的污染。可
这块地荒废多年,慢慢地,再没有炭疽病例发生。不知出于什么考虑,
这个人把荒废的土地犁了一遍,谁知这样一来,周围不断有牲畜发生
炭疽。卫生当局进行了检查,发现就是因为他把原来土层深处的炭疽
芽孢杆菌翻了上来。这块土地再次荒废,卫生当局勒令他清除污染。
这个人想尽了一切消毒的办法,可不管他怎么做,每次检查总是可以
查出炭疽芽孢杆菌。他在这块地周围筑起篱笆,邻人的牛羊还是发病。
他把整块土地都打成水泥地面,可在水泥的外围还是查得出这种细菌。
为了这块土地,他几乎破产,而这“累赘”却死死地压在他身上,送
人都没人敢要。
  确实,今天科学发展的水平,还没有对付炭疽污染的有效办法。
在第二次世界大战的时候,英国也在发展生物武器,在大西洋的一个
小岛上,实验过一枚炭疽炸弹。从那以后,没有吃草的动物能在那个
岛上活下来。40多年过去了,英国政府似乎想挽回这个错误。他们派
了海军,在那个岛上每隔1米打下一根带孔的钢管,然后,用海水稀
释甲醛,用强力的泵压到土壤里去。炭疽的污染总算是消除了,可大
家也可以看出,这可不是什么好办法。1米深的土壤全都浸透了掺着
甲醛的海水,这岛上将有许多年寸草不生。
  我们控制炭疽的努力,主要是与炭疽芽孢杆菌的污染作斗争。也
许,我们应该做的,不是努力去杀死这种细菌,而是要努力去消除引
起疾病的质粒。不管怎么做,都需要技术方面的重大突破。
                   前景并非漆黑一片
  这些年来,科学界在对炭疽的研究中,还真发现了“讨厌”的炭
疽芽孢杆菌有点“可爱”的性质。我们刚才讲过,炭疽的毒素是最厉
害的细菌毒素,可它必须进入细胞,才能发挥它的毒性作用,如果留
在细胞外,不管多高的浓度,对人根本无害。
  炭疽芽孢杆菌能产生一种把这两种毒素引导到细胞内的蛋白质。
现在,科学界已经能够做到,消除炭疽芽孢杆菌中编码毒素的基因,
只保留这种蛋白质。这样的炭疽芽孢杆菌可以成为非常好的疫苗。因
为没有毒素,炭疽芽孢杆菌对人和牲畜都无害,而它仅能产生抗体,
抵御真正的炭疽感染。
  科学界还在进一步拓展这一发现。如果能够改变这种蛋白质,使
它能够识别肿瘤的细胞,炭疽毒素就能成为非常好的“生物导弹”。
有了这种“生物导弹”,可以保证毒素只进入癌变细胞,而对正常细
胞完全无害。顺着这条路走下去,癌症、艾滋病这些今天的不治之症,
也许都不再成为对人类的威胁。
  让我们期待这一天早日到来。