2020年開初，我們就遭遇了一場嚴重的流行病，其嚴重程度人們很自然地將其與2003年的非典做類比，因為這個病，幾乎暫停了所有的經濟活動，甚至本該熱鬧祥和的春節都變得“靜悄悄”。
歷史上，流行病給人類造成的遭難極為慘重，看一下幾個數據：
天花，這種1979年10月26日被人類徹底戰勝的病毒在被消滅之前至少造成了上億人死亡；
鼠疫，歷史上的三次鼠疫大流行至少殺死了一億三千五百萬人，僅從19世紀末期開始20世紀30年代以後結束的最後一次大流行，全世界死亡就達千萬人以上；
霍亂，即便在今天每年仍有300萬～500萬霍亂病例，其中10萬～12萬人死亡；
艾滋病，截止目前已造成全球3500多萬人死亡，中國每年死於艾滋病的人約2萬；
流感，1918年美國大流感曾經造成了全球5億人（當時全球17億人）感染，5000萬-1億人死亡；
……
看看這些數字，再看看新型冠狀病毒肺炎的數據，大家是不是心裡踏實了一些，即便如此，我們仍然不能掉以輕心。
既然病毒危害如此之大，當病毒來襲，除了束手待斃，我們真的沒有什麼可以做的了嗎？
01 病毒無處不在
19世紀末，荷蘭微生物學家和植物學家貝傑林克意識到一種比細菌更小的生命形式會導致疾病，他將這一新型生物體命名為virus（病毒）。
這是人類首次發現病毒。
後來經過研究發現，病毒由兩種基本成分組成：基因物質RNA或DNA，以及保護基因的蛋白質外殼。
病毒自身缺乏生長或繁殖機制，所以依靠所感染的細胞存活。實際上，如果病毒要存活，就必須感染以細胞為基本結構單元的生物體。
也就是說，病毒生長和繁殖只能依靠其他生物體，離開生物體以後病毒很快就會失活，我們看到這次的“新型冠狀病毒”在不同的地方存活的時間不等，只要病毒所在的地方不能為其提供營養，病毒很快就會失去感染能力。
所以，病毒拼命感染更多的生物體以實現繁殖的“原料”源源不斷。
病毒之所以能感染生物體是通過一種生物的“鎖匙”系統。我們每個細胞都有細胞膜保護細胞內部不受侵犯，但因為細胞需要外界的養分生長繁殖，所以就會有“門”，但這個門是上了“鎖”的，在細胞中叫做“受體”，一旦“病毒鑰匙”找到了與之相配的那把“鎖”，進入細胞的大門將會就此打開。然後病毒會搶奪宿主細胞的生長原料和能量，用於自身的生長和繁殖。
病毒，是通過欺騙細胞進行感染的。
除了像流行病大爆發的時候，絕大多數人可能沒有意識到我們周圍存在多少病毒。
1989年，來自挪威卑爾根大學的奧伊文•伯格（Oivind Bergh）及其同仁發表了一篇具有開創性的論文。科學家利用電子顯微鏡來計算病毒數量，結果在每毫升海水中共找到的病毒數量令人震驚，你猜猜多少？
2.5億個病毒顆粒！
對地球上病毒生物量更為全面的測量結果，更大得令人難以想象。一項研究表明，如果地球上所有病毒頭尾相連排成一列，那麼這一病毒鏈的長度估計將達到2億光年，大大超出了銀河系的邊緣！
所以與其說病毒“侵犯”人類，不如說人類無時不刻不在於大量病毒“共處”。
既然有這麼多病毒，是不是意味著病毒都是壞的，沒有一點點益處？
恰恰相反，病毒在生物鏈中起到了至關重要的作用。
和地球生態系統任何一個主要組成部分一樣，病毒在維持全球生態平衡方面扮演著關鍵的角色。例如在海洋生態系統裡，病毒每天要殺死20%~40%的細菌。這對以氨基酸、碳和氮形式出現的有機化合物的釋放，起了關鍵性作用，而這些有機化合物正是生物所必需的。
人們大體上認為，病毒在任何生態系統裡都扮演著“反壟斷能手 ”的角色——有助於確保沒有一種細菌物種能夠稱王稱霸，因而促進了物種多樣化。
流行病在人類中的廣泛蔓延，在某種意義上是因為人類對地球的“壟斷”。
02 病毒為什麼這麼令人恐懼
針對某個物種的病毒數量是有限的，絕大部分病毒對人類是無害的，但為什麼我們對病毒仍然這麼恐懼？
因為病毒太“成功”了。
病毒僅僅依靠非常少的基因就可以進行自我繁殖，很多細胞生物的基因組規模數值能以數十億來計算。比如人類大約有30億組鹼基對（也就是基因信息片段），玉米大約有20億組鹼基對。
而病毒的基因則少得多，某些像人類免疫缺陷和埃博拉病毒這樣使用RNA而不是DNA作為基因信息的病毒，平均只有1萬組鹼基對就能存活，通過如此少的基因數就能實現複雜的行為——進行復制，甚至做出改變宿主行為。
這靠的就是用多種“計謀”來使微小基因組的影響力最大化，其中最高超的“計謀”之一是重疊讀框現象（也叫做讀框重疊）。
重讀框現象簡單理解就是同一段基因，從不同位置開始讀取，能讀出不同的信息，進而控制不同的物質合成，這樣就使基因的利用效率極大化。
病毒“成功”的另外一個原因是病毒的“突變”能力極強。病毒擁有一個用於變身的“百寶箱”，最基本的變身是簡單突變。所有的生物都會產生基因突變，但是，病毒將突變帶到一個全新的水平。依靠極大的數量和極強的突變能力，對其他的生物細胞發動“飽和”攻擊，總會有一種突變能夠突破細胞的防線，即便生物體能夠產生相應的抗體，也會有持續的新的變異品種不斷地突破細胞防線。
病毒為了自身的傳播也是無所不用其極，它們會使被感染的寄主產生一些症狀，這些症狀可以成為它們傳播的一個重要途徑。微生物經常讓我們咳嗽或者打噴嚏，藉此經由我們的呼吸向外傳播；讓我們腹瀉，藉此通過地方水源傳播開來；讓我們皮膚上生瘡，經由人與人的皮膚接觸而傳播。
還有一個因素讓病毒得以大規模傳播——潛伏期，幾乎每種病毒在致病之前都會有或長或短的潛伏期，少則一天，多則數年，我們這次遇到的新冠病毒潛伏期就是7-14天，狂犬病毒的潛伏期是3-7周，而造成女性宮頸癌的人類乳頭狀瘤病毒（HPV）可能在造成癌症之前可能會跟隨女性數十年 。在潛伏期內，病毒攜帶者可能會造成更多的人被感染。
這些特質共同造就了病毒駭人的殺傷力。
03 感染人類的病毒從哪裡來？
人類在從猿進化成“人”之前也是野生動物，既然是野生動物，那麼身上也攜帶了大量病毒。因為這些病毒通常不是致命的，與猿類基本相安無事，這些病毒組成了專屬於猿類“微生物庫”。
但是由於種種因素，人類進化成了現在的“人”，和其他猿族的“表親”告別，因為使用火、實用熟食、居住環境乾淨等多種因素的影響，導致人體攜帶的病毒數量越來越少，人體的“微生物庫”大大縮減，這被稱為“微生物淨化作用”。
但是微生物淨化作用只發生在人類這一群體上，其他的猿類還是繼續狩獵並在體內積累新的微生物。在人類譜系裡已經消失的微生物，也依然保留在它們身上。
從人的角度來看，猿類譜系作為一個存有人類體內已消失的感染源的倉庫——類似於一艘微生物諾亞方舟，保存著那些人類自身譜系中已經消失的微生物。
當人類與猩猩、猴子以及其他猿類密切接觸以後，這些病毒就非常有可能進入人體，而人體早已失去對這些病毒的免疫能力，大規模的流行病就開始了。
比如，皰疹B病毒。這種病毒也許聽上去並不可怕，但它是人感染病毒中病死率最高的病毒之一。該病毒寄生在短尾猴身上，幾乎完全是良性的，也許它會讓這些猴子有些不適，但絕不會致命。當病毒跨越到人身上，就可能引起嚴重的神經系統症狀並導致死亡。
在西方，有很多靈長類動物訓練者感染上病毒的記載，包括一位年輕女性令人扼腕的病例：她在亞特蘭大耶基斯地區靈長類動物研究中心工作，因籠中一隻短尾猴的唾液濺到她眼睛裡而感染上病毒。
其他的野生動物也會造成人類嚴重的流行病。
我們已經知道了，此次新冠肺炎的病毒來源是一種叫做“中華菊頭蝠”的野生蝙蝠，事實上，各類蝙蝠攜帶大量的病毒。
臭名昭著的埃博拉病毒致死率高達90%，科學家已經在幾個蝙蝠物種中識別出了埃博拉病毒，將這些蝙蝠鎖定為可能的宿主。
2003年非典病毒的來源被認為是果子狸。
對於現代人來說，能夠造成如新冠肺炎這種大規模的流行病的病毒，十有八九來自“野生動物交易市場”。
野生動物交易市場簡直是完美的病毒“溫室”，四通八達的交通，各種病毒混雜，密集的人流……這些讓病毒有更大的機會流向巨大的範圍，造成重大損失。
04 哪些因素導致了流行病蔓延
事實上，病毒從未向今天這樣給人類造成巨大的困擾，正所謂成也蕭何敗蕭何，人類的進步也恰恰給了病毒擴散的動力。
首先是交通的發達，人類是世界唯一能夠踏遍全球每個角落的物種，輪船、飛機、汽車、鐵路將全世界的人緊密聯繫起來。全球有數千萬公里的公路，至少130萬架飛機，十幾億輛汽車，100多萬公里鐵路，如此龐大的交通網在迅速將人運抵各個角落的同時，也將人所攜帶的病毒帶到了這些地方，再加上病毒的潛伏期，在潛伏期內會接觸到數量龐大的人。
養殖業也是病毒傳播的重要來源，近40年來，家畜飼養髮生了翻天覆地的變化。主要變化之一可以說是家畜數量。如今地球上生活著10億多頭牛、10億頭豬和200億隻雞。據估計，如今的活家畜數，超過從10000年前馴養活動開始到1960年為止所有家畜數的總和。大規模的工業化養殖使得養殖場變成了“感染源的孵化器”，因為不可避免會與嗜血昆蟲、齧齒類動物、鳥類、蝙蝠等接觸，新的感染源進入養殖場會迅速傳染。馬來西亞豬場裡的尼帕病毒、日本腦炎以及瘋牛病都是從養殖場裡出來的。
醫療的進步為人類造福巨大，但是誰能想到醫學的進步也能造成流行病的大規模傳播，丙肝病毒是1989年發現的，但注射技術早就產生了，丙肝病毒早已隨著注射技術傳播給了數以百萬計的人，艾滋病也是如此，不潔淨的注射、輸血也是其傳播的重要途徑。
我們看到，此次新冠肺炎隨著人流從湖北武漢逐步蔓延到各個地方，武漢為了控制病毒蔓延甚至做出了“封城”的決定，全國推出了各種舉措以減少流動性。
05 世衛組織傳染病等級分類
為了更好地對流行病分類和控制病毒的傳播，世界衛生組織將流行病根據病毒的傳播能力劃分為6個等級。
一級至三級與流感病毒的防備有關，包括防範能力建設和提早預防反應等，四級至六級則清楚地指明，應當立即採取措施，減緩疫情的蔓延：
1級：病毒在動物間傳染，但沒有傳出人類感染病例。
2級：已知一種動物流感病毒在人類造成感染，因此被視為潛在大流行威脅。
3級：有動物流感病毒或動物與人類流感重組病毒造成零星或小規模的人類傳染，但這種人與人之間傳染還不足以造成社區感染。
4級：動物流感病毒或動物與人類流感重組病毒造成的人與人之間傳染，足以造成社區傳染。大流行風險驟升。本級重點在於控制病毒蔓延。
5級：人與人之間傳染在同一地區蔓延到至少兩國。強烈顯示即將發生大流行。
6級：大流行級。人與人之間病毒傳染，在同一地區至少在兩國傳播，並擴散到同一區的另一個國家。
不同的流行病等級有不同的應對策略，此次新冠病毒仍然處於5級。
06 我們如何預測和阻斷病毒傳播
病毒那麼厲害，我們難道只能束手待斃嗎？
當然不是。
1854年8月，倫敦爆發大規模霍亂疫情。3天時間裡，僅一條街上就死了127人。到了9月10日，死亡數上升至500人。
一個名叫約翰•斯諾的醫生將發生的病例標註在倫敦的地圖上，以此判斷引發疫情的病源是水，他斷定水源來自兩家城市自來水公司的其中一家，於是他建議切斷水源，霍亂得以控制。
雖然那個時候病毒還沒有被發現，但是約翰•斯諾的方法卻影響了現代流行病的防治。
2008年穀歌推出一個預測流感流行趨勢的系統——Google Flu Trends（谷歌流感趨勢，以下簡稱GFT）。GFT一戰成名是在2009年美國H1N1爆發的幾周前，谷歌工程師在《Nature》雜誌上發表了一篇論文，通過谷歌累積的海量搜索數據，成功預測H1N1在全美範圍的傳播。
就流感的趨勢和地區分析中，谷歌用幾十億條檢索記錄，處理了4.5億個不同的數字模型，構造出一個流感預測指數，其結果與美國疾病控制和預防中心（CDC）官方數據的相關性高達97%，但要比CDC提前了整整2周。在疫情面前，時間就是生命，速度就是財富，如果GFT能一直保持這種“預知”能力，顯然可以為整個社會提前控制傳染病疫情贏得先機。
但是GFT幾年後因為糟糕的表現被谷歌拋棄。
在病毒預防的領域，前浪推後浪，BlueDot就是其中一家。BlueDot是由傳染病專家卡姆蘭·克汗（Kamran Khan）建立流行病自動監測系統，通過每天分析65種語言的約10萬篇文章，來跟蹤100多種傳染病爆發情況。他們試圖用這些定向數據收集來獲知潛在流行傳染病爆發和擴散的線索。BlueDot一直使用自然語言處理（NLP）和機器學習（ML）來訓練該“疾病自動監測平臺”，這樣不僅可以識別和排除數據中的無關“噪音”。
比如，系統識別這是蒙古炭疽病的爆發，還僅僅是1981年成立的重金屬樂隊“炭疽”的重聚。
又比如GFT僅僅將“流感”相關搜索的用戶理解為可能的流感病患者，顯然出現過多不相關用戶而造成流行病準確率的高估。這也是BlueDot區別於GFT在對關鍵數據進行甄別的優勢之處。
在此次新冠肺炎疫情中，BlueDot成功預測了新型冠狀病毒從武漢爆發後，幾天之內從武漢擴散至北京、曼谷、漢城及臺北 。
這些都是利用技術來進行流行病的預防。
現代流行病預防學主要有三個目標：
1.早點識別地方性流行病。
2.評估地方性流行病演變成全球性流行病的概率。
3.在致命的地方性流行病演變成全球性流行病之前遏制它們。
利用科技，我們可以實現這些目標，雖然我們仍然不能100%有把握。
整個社會也是需要一整套防疫機制，2003年非典以後，我們建立了“傳染病疫情報告制度”，詳細規定了報告的病種、報告的詳細內容、程序以及時限，依靠這套系統，我們以及成功應對了多種傳染病，當然並不是每一次都能非常成功地將疫情扼殺在初始階段，但我們相信未來一定可以越來越完善。
07 我們個人應該怎麼做？
當然，當病毒來襲，我們首先要做好的就是自己的應對措施。
微生物學家自己預防傳染病的方法頗為值得借鑑：
1.接種最新的疫苗；
2.乘坐地鐵和飛機後要洗手；
3.與人握手後儘快洗手；
4.儘量不用手碰鼻子和嘴；
5.儘可能保證飲食衛生；
6.減少不安全性行為的風險；
7.打噴嚏時對著肘關節而不是手；
8. 只要生病就在公共場合戴醫用口罩。
其他的預防新冠病毒的方法想必大家已經看到很多了。
我們看到此次新冠病毒的致死率並不是很高，但傳染病學家告誡我們要學會利用傳播率和致命性兩個方面來判斷一種流行病。
一種病死率高、但似乎不傳播的流行病，與一種快速而有效地傳播、病死率不高的流行病相比，後者更讓人擔憂。
所以我們絕對不能對新冠病毒掉以輕心。
我們處在一個充斥著新型流行病風險的世界。幸運的是，我們也處在一個用技術手段建造環球免疫系統的時代。
我們希望有朝一日，能將流行病預測和預防工作做得漂亮到可以宣佈“這是最後的一種流行病”——到那時，我們發現和遏制流行病的能力，已經強到連“流行病”這個詞都不需要了。
END
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