《猩球崛起》前传三部曲花了很多工夫去解释人类如何失去了地球主导物种地位:全球“猩流感”爆发引发的一系列灾难性事件。一次医学实验的重大失误产生了这种病毒,消灭了绝大多数人类,但让猿类的大脑发生了飞跃。在该系列电影的最新一部中,这种病毒已经变异出了一种可怕的新形式,给人类带来许多不安的影响。“猩流感”既然有如此大的威力,那么人们就不禁会问:它在科学上有多大的可信度呢?《猩球崛起》可能只是一部科幻作品,但在该系列电影中却有着大量的科学依据。从它对人类和猿类产生的影响来看,实验室制造出这种消灭大部分人类的病毒的可能性非常小。 但是,除了提高智力这一能力之外,这种病原体的很多特征我们都在自然界中发现过。而且,生物技术和计算机科学的进步有朝一日可能会允许科学家们研制出类似于影片中的这种病毒。需要说明的是,我们并不是在建议科学家尝试制造这种危险的病毒。本文仅仅只是一个思想实验,以确定《猩球崛起》前传中病毒的科学可信性。像电影中出现的ALZ-112 和 ALZ-113那样多功能的复杂病毒,不太可能在自然条件下形成。通常情况下,病毒会引起宿主的不适,如咳嗽、打喷嚏、腹泻、爆怒、对其他生物不假思索的攻击冲动等。后者是狂犬病的症状。这些都有助于病原体增殖,但提高智力的病毒似乎对病毒本身的适应性带来不了什么优势。能够提高智力病毒只可能是科学家有意创造的结果,而不可能是实验室失误的无心插柳。在《猩球崛起》中,虚构的生物技术公司Gen-Sys实验室制造了一种人工逆转录病毒以治疗阿尔茨海默氏病。这就解释了病原体强大的智力提升特性。 影片讲述道,在实验室里,ALZ-112的第一个版本在猩猩和一位阿尔茨海默病患者身上显示出了巨大前景。这种化合物极大地提高了猩猩的智力,使它们的眼睛变成绿色——被感染的猩猩可能将症状遗传给后代(ALZ-112曾用于治疗凯撒的母亲Bright Eyes(明亮的眼睛))。为了改进这种药物,第二个更强大的菌系变种ALZ-113被制造出来了,但它对于大多数人类足以致命。一位猩猩管理员感染这一致命菌株后,这种疾病外溢出了实验室,感染了一位飞行员。凯撒设法偷走了几罐ALZ-113病毒,用来提高其他被囚禁同类的智力。十年后,在《猩球崛起2:黎明之战》的开篇,全球流行的“猩流感”已经消灭了绝大多数的人类。那些幸存下来的人,很可能是由于天生对这种疾病具有免疫力。幸存者的聚落很小,地点偏远。凯撒和其他猩猩在森林中寻求庇护,在那里,他们开启了猿类文明。两年后,在《猩球崛起3:终极之战》中,第二波“猩流感”的一种变种开始四处肆虐。新的菌株并不会直接将人类杀死,但会使他们失去语言能力,并造成智力的严重衰退。 由伍迪·哈里森(Woody Harrelson)饰演的上校, 非常清楚这种病毒对人类和猿类会产生不同动物园里长大的坏猩猩的惊人登场说明,ALZ-113病毒或其变种,已经影响到了凯撒种群以外的其他猿类。电影并没有给出具体的解释,为什么这两代病毒对猿类都不致命。这可能与人类和猿类的免疫系统间存在差异有关。综上所述,ALZ-113是一种通过空气传播的人兽共患疾病,并能够传染给包括人类在内的所有灵长类动物。它对不同的物种影响也不同。感染这种疾病的人类死亡率为95-99%。这种疾病是可遗传的,这表明该病毒会将其DNA编码到宿主的种系细胞中。出现在《猩球崛起3:终极之战》中的变异菌株有一点不同。它不会杀死人类(可能是因为“猩流感”的幸存者已经有了遗传免疫),但会使他们失去说话的能力,精神也会衰退到一个较为原始的状态。那么,可以研制一种病毒来做到以上全部的这些事吗?哈佛大学威斯生物工程研究所的生物学家乔治·丘奇说,从理论上讲,在生物学上几乎没有什么是不可能的。他对Gizmodo说,“在我的实验室里,只要谈到技术,一般都不会用到‘不可能’这个词”。而且,这些虚构病毒的许多特征已经在自然界中产生了。 由阿米尔·米勒(Amiah Miller)饰演的诺瓦感染了ALZ-113的变异菌株,使得她无法说话。丘奇说,通过空气传播可感染多物种的人兽共患病很常见(如禽流感和猪流感),而且死亡率为95%的病毒是完全有可能的。如果不经治疗,狂犬病、天花和H5N1禽流感的死亡率分别为100%、95%和60%。正如前面指出,ALZ-113 对人类和猿类会产生深刻的不同影响。哈佛全球健康研究所所长阿希什·贾博士说,在不同的寄主物种中,出现非常不同的症状很常见。很多时候,动物的免疫反应决定一种病症会出现什么症状,而不同物种的免疫反应又是不同的。贾博士告诉Gizmodo:“感染产生的疾病由两个方面作用结合而成,一方面是病毒有机体的性质,另一方面是免疫反应本身。因此,同一个病毒完全有可能以不同形式的疾病表现出来。”在生物技术方面,丘奇认为,“研制一种用来治疗阿尔茨海默氏症的病毒是有可能的。”虽然传统上人们认为病毒会带来痛苦,但科学家们已经利用无害的、经过改良的病毒将遗传物质植入细胞中。这些植入的基因继而可以通过改变细胞的行为,从而治愈疾病。就阿尔茨海默氏症来说,科学家已经知道有若干基因会导致这种疾病,所以从理论上讲,我们可以研制一种病毒来改变这些基因的作用方式。当然,现实世界中的科学家们还做不到这一点。但正如丘奇所指出,“通常,以病毒为基础的基因疗法不包括复制能力”。这是一个很好的观点。为了制造一种类似《猩球》系列电影中的疾病,科学家们必须利用以病毒为基础的阿尔茨海默氏症基因疗法,并在其基础上进行修改,使其能够劫持其他细胞,复制自身,并传播到新的宿主中。高毒流感的复制策略可以为科学家们提供启示。 在病毒提高认知能力方面,丘奇说,某些基因可以影响智力,因此这些基因的改变可能会对大脑的功能产生积极或消极的影响。至于削弱语言功能(如电影中使人类失去语言能力的变异菌株),“最简单的解释是大脑的语言中枢受到了某种程度的影响”,他说,“有可能是布罗卡氏区(Broca’s area)。”但是,即使理论上能研制出一种影响智力的高传染性病毒,当这种病毒从实验室进入到外界时会发生什么呢?有人认为,有些病毒, 特别是埃博拉病毒,由于太过致命,对自己反而是不利的。将宿主以极高效率消灭后,反而不会导致全球大流行。然而,这种观点可能只是一个神话。十四世纪中期的黑死病消灭了大约30-60% 的欧洲人,1918-19年的西班牙流感杀死了大约3-5% 的世界人口,也就是大约5000万到1亿人。贾博士说,疾病的致命性和感染者数量之间存在着一种张力关系。“如果病毒迅速杀死宿主,其传播的几率就会降低”,贾博士对Gizmodo说。“但是一种疾病会感染宿主很长一段时间也很难想象。”他说,一种能够杀死95% 或以上人口的病毒“在理论上是可能的”,但考虑到发生所需的一系列复杂因素,真的出现这样一种病毒却不太可能。有趣的是,他说“疫情越大, 疾病变异得更致命的几率就越大”。贾博士指的是最近西非埃博拉的爆发。这种可怕的疾病已经变异成一种更致命的形式。澳大利亚国立大学亚洲及太平洋学院全球健康专家杰里米·尤德补充说,任何一种病毒的繁殖力当然都很重要,但遏制病毒繁殖往往取决于医疗系统的普及程度和质量。“要让一种病毒像《决战猩球》中那样感染人类,首先需要一个很高的基本繁殖数”,尤德 对Gizmodo说。“很可能我们都没见过这种病毒,它可能导致基础卫生系统的崩溃。正是这最后一点——医疗系统的复原力有多强,以及它是否能提供适当的治疗手段(哪怕是为大众提供基本医疗保障),这将对我们是否能够生存下去产生巨大影响。” 必须指出的是,迄今为止所有全球流行病都是由“自然”过程产生的。这可能会在未来发生改变。人造病毒——不管是无意或蓄意的——被释放到外界,继而引发一场灾难性的全球大流行。科学家有能力制造出比自然界产生的更可怕的东西,将我们的文明推入未知的传染病领域。举例来说,通过空气传播的艾滋病变种。 毋庸置疑,科学家目前还没有能力研制像ALZ-113这样的病毒。但是相关技术已接近成熟。科学家们已经在使用计算机和人工智能技术研制强劲的新药。机器学习和演化算法的进一步发展极大地缩短了开发药物所需的时间。科学家也正在从零开始构建人工染色体,并使用计算机创造全新的生命形式。像CRISPR-cas9 这样强大的新工具让科学家能够将基因直接复制粘贴到DNA中,而基因技术的前景可能意味着,我们最终能够编码野生动物的基因。更不用说在人工智能和分子纳米技术方面的进一步发展会带来的诸多可能。 这些有趣,也可能很可怕的事实推动着我们去思考现实生活中的一些伦理问题。有了这种生物技术力量,我们能做些什么来防止“猩流感”这样的病毒有一天在人间肆虐?从社会角度看,现在可以采取什么措施来阻止这种病毒被意外或蓄意研制出来?现在开始考虑这些事情不算为时尚早。例如,科学家已经在进行“功能增益”实验。天然病毒在实验室中被有意修改,以评估其有多大可能对人类造成威胁。几年前,研究人员确信H5N1(一种致命的禽流感变种)只要再发生一次突变,就会成为人兽共患疾病。鉴于此,科学家们希望在变异发生之前能够做出预测,并赶在它能传染给人类之前开发出疫苗。但一些科学家表示这个险是不值得冒的,被修改的病毒从实验室外溢的事故也有可能发生。他们说,这些研究收集的数据虽然重要,但需要保护起来,而不是在科普杂志上向全世界宣扬。这场争论远没有得出定论,科学家们应该如何开展工作仍然没有明确的指导原则。然而,随着时间的推移,我们的工具变得更加强大,很可能会出现规章制度来限制或约束科学工作。在今天,这体现在明令禁止研制转基因生物(一个物种的基因被移植到另一个物种上)或从事人类种系工程。人类种系工程学或许会让准父母们有能力选择未来后代的特征。对科学设置限制显然不是最理想的状况,但是我们需要领先技术一步,防止《决战猩球》前传中的那种伤害和灾难发生。我们需要尽最大的努力,让ALZ-113这样的病毒只出现在科幻世界里。文章来源:http://gizmodo.com/how-scientifically-plausible-is-the-simian-flu-in-pla-1797240867 文章由企鹅科学和科普中国联合推出 转载请注明来自“科普中国”

《猩球崛起》中的“猩流感”在科学上的可信性?

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《猩球崛起》前传三部曲花了很多工夫去解释人类如何失去了地球主导物种地位:全球“猩流感”爆发引发的一系列灾难性事件。一次医学实验的重大失误产生了这种病毒,消灭了绝大多数人类,但让猿类的大脑发生了飞跃。在该系列电影的最新一部中,这种病毒已经变异出了一种可怕的新形式,给人类带来许多不安的影响。“猩流感”既...