全球流感爆发的揭秘探索

        杨学祥

世界范围内的流感大流行曾在1918年、1957年、1968年以及2009年造成大量伤亡。人类为了探索流感爆发的秘密，曾付出艰辛的努力和巨大的代价。

1.       流感爆发的历史

据杨海等人研究，马流感（EI）：H₁N₁和H₂N₂多见，1890年、1900年两次世界流行均为EI所致（第一次和第二次流感大流行）。我国和前苏联1974-1977年（第六次世界流行）在远东地区爆发的俄罗斯流感即与此有关（EII），在马属动物间流行后相继在人间发生相同亚性感染。猪流感（SI）：常以H₁N₁多见，1914-1918首发于美国的西班牙流感即为SI所致（第三次世界流行），数百万头猪发病，数千头死亡，随后1918年2月于堪萨斯地区人群爆发，4月随同盟军远征军传播至法国，5月传至西班牙、非洲、俄罗斯、中国，1919年传到新西兰、澳大利亚，历时一年，为最严重的世界流行。禽流感（AI）：1878年意大利首发报告，1959年苏格兰鸡中首先发现H₅N₁，此后多次爆发。1997年5-12月，香港出现禽流感人感染18例，6例死亡^[1]。1957-1958年爆发亚洲型流感（第四次世界流行），1968-1969年爆发香港型流感（第五次世界流行），2009年爆发H₅N₁甲型流感（第六次世界流行）。其中，1918年、1957年、1968年以及2009年造成伤亡最大。

表1 世界历次流行亚型和首发地统计表^[2]

    注：最后一栏是作者加的。

最新的发现表明，1918年的西班牙流感病毒，比其它人类流感病毒，与禽流感病毒的关系更密切^[3]。现在把人畜共患流感都称为禽流感，哺乳动物是禽类与人类的中间链条，病毒演化需要一个较长的气候突变过程。

2.       流感爆发规律的探索

前人最早的统计研究表明，流感与太阳活动峰年相关。最近的研究表明，流感世界大流行不仅发生在太阳活动最强时期，而且也发生在太阳活动最弱时期。1889-1890年流行性感冒第一次全世界大流行是在太阳黑子活动低值期（1889年为6.3；1890 年为7.1），1900年流感流行也是发生在太阳黑子活动低值期（1900年为9.5，1901年为2.7），1918-1919年“西班牙流感”即流行性感冒第二次全世界大流行为太阳黑子活动次高值期（1917年为103.9；1918年为80.6；1919年为63.6），1957-1958年“亚洲流感”为太阳黑子活动最高值期（1957年为190.2；1958年为184.8），1968-1969年“香港流感”为太阳黑子活动最高值期（1968年为105.9；1969年为105.5），1977年“俄罗斯流感”为太阳黑子活动次低值期（1976年为12.6；1977年为27.5）^[4，5]。

太阳活动对流感爆发的影响人们早就发现。在太阳黑子谷年，太阳活动减弱，辐射出的紫外线也减弱，这有利于微生物和病毒的滋生和繁殖（旧病毒复发）；在太阳黑子峰年，太阳活动增强，辐射出的紫外线增加，有利于微生物和病毒的基因变异（新病毒产生）。这是流感大流行一定发生在太阳黑子极值年的原因。由于在太阳黑子峰年爆发的流感大流行起因于病毒基因变异，所以强度大，危害重，如1918-1919年、1957-1958年和1968-1969年；由于太阳黑子谷年的流感大流行起因于旧病毒复发，所以强度小，危害轻，如1900年和1977年。这是后两次流感大流行被人们忽略的原因^[4，5]。

2.1美国流感11年周期探索和疫苗免疫计划的失败

　　理查德·纽斯达特是哈佛大学肯尼迪政府学院的创建者，他在1978年撰写的《猪流感决策——一种难以琢磨的疾病》一书中，记述了美国预测1976年流感的失败过程。

当时医学界流行“十年周期律”的说法。即从大流感暴发的周期来看，流感病毒的传染机理大约每10年或更长时间就产生一次大的改变，这经常导致一种新型流感病毒的产生，几乎无人能对这个新“魔鬼”免疫。美国在1946年、1957年（全美死亡6万人）和1968年发生的流感疫情都符合这种发作模式。20世纪70年代美国著名的流感专家埃德温·吉尔博恩就持这一观点，即流感的全国流行约以11年为周期；在美国疾病预防与控制中心确认迪克斯堡猪流感病例的当天，他在《纽约时报》上撰文称：“自从20世纪40年代末以来，全球范围内的流感大暴发恰好以11年为间歇期，根据上一次流感暴发的时间，可以推算出下一次流感大暴发可能是在1979年，这意味着关注公众健康的部门必须毫不迟疑地准备应对下一场迫在眉睫的自然灾难。”^[6]

当时美国卫生、教育与福利部部长F·戴维·马修斯也同样信誓旦旦地预言：“今秋将会出现大规模流感。我们将会看到1918年的流感病毒重新出现。预计这种病毒将在1976年杀死100万美国人^[7]”。

1976年1月，在美国陆军在新泽西的一个军营中，一个年轻的新兵戴维·刘易斯感到头晕、恶心、无力、发烧、肌肉疼痛，数天后，他死在了基地医院。他已经在历史上被认为是美国第一例死于1976年猪流感的病人。

在刘易斯死去的那一周，同一个军营中又有几个人害了同样的病症，数十名新兵对甲型H1N1病毒呈阳性反应。通过分析，CDC确定这次流感病毒为甲型H1N1亚型，而当时世界上流行最广的流感病毒是甲型H3N2。CDC专家判断，这是1918年大流感病毒的变体。由于有研究者将1918年大流感定性为“猪流感”，因此在当年2月，CDC专家宣布，他们发现了猪流感。他们决定，应该立即开始研制猪流感疫苗。

1976年3月13日，ＣＤＣ主任戴维·森瑟尔向国会提交报告，申请拨款，以研制足够多的疫苗来为至少80％的美国人接种，以防猪流感扩散。

美国朝野对此计划表示一致支持，因为1976年对美国而言是一个特殊年份。这一年是美国建国200周年，也是总统大选年，越共一年前攻下西贡实现统一，这宣告美国的越南政策完全失败。美国政府的民意支持率从未如此低下。无论是共和党人还是民主党人，都渴望抓住洋溢着爱国热情的建国200周年之机，做点事情博得公众的好感。天灾当前，还有什么能比让民众免受流感之灾更好？

　　但此后的形势出乎人们的意料。1976年3月14日，美国政府启动了流感紧急状态。1976年3月24日，福特总统邀请有关医学专家到白宫开会，问他们：“美国是否面临猪流感的暴发，需要进行全民接种么？”在座的专家回答：“是的。”会后，福特召开记者招待会，敦促国会拨款1．35亿美元研制疫苗，以实现全民免疫。

　　国会立刻对总统的提议表示支持，民主党人控制的国会一下子通过了1．8亿美元的款项。1976年4月15日，福特签署了这个法案，夸张地对媒体宣称，迪克斯堡猪流感堪比1918年大流感（有统计数据称，美国当时死了67．5万人），因此要在1976年10月进行全民接种免疫。

　　到了1976年7月，医学界的态度开始转变，多数专家认为1976年的流感疫情不会导致100万美国人死亡，从刘易斯身体中提取的流感病株远不如1918年大流感留下的病株致命，现代医学在处理流感暴发上要比一战中的医生好得多。世界卫生组织让所有的医院严密防范猪流感，但没有要求进行大规模的免疫动作。

不过，没人能阻止美国政府的脚步。国会开始对制药企业施压，督促他们加快流感疫苗的研制。制药企业认为，要研发出合格的疫苗需要几年时间的试验和临床试用，让企业研制和分发一种未经试验的药品实在是勉为其难。制药企业表态：“如果疫苗出了问题，企业能免于诉讼的话，他们可以研制得更快。”国会对此予以拒绝，双方的僵局一直持续到1976年8月2日。

这一天，两名美国退伍军人协会的成员参加完该协会在费城召开的大会后，死于一种特别的呼吸道疾病，这个消息让国会议员们坐立不安，他们认为来自费城的报道传达了一种暗示：两人之死是1976年流感大暴发的开始。国会终于同意在疫苗安全问题上为制药企业免责，疫苗研制工作也就相应加快了。

在整个5月、6月和7月初，美国政府争论的不是疫苗接种与否，而是如何顺利完成生产任务，并在秋季到来以前动员地方卫生当局和公众。政府宣称到秋天来临，猪流感将会席卷重来，如同大举屠城，上千万人将因此倒下，上百万人将不幸死亡，而唯一可以依靠的只有疫苗。

1976年8月5日，福特总统签署了国家流感免疫计划，拟对至少80％的美国人接种，同意在“疫苗出现问题时”为制药企业承担赔偿责任。美国历史上最大规模的全民免疫行动即将拉开序幕。1976年10月1日，美国国家流感免疫计划正式开始执行。到1976年10月11日，约4000万美国人（约占总人口的24％）接受注射新研制出来的流感疫苗，接种时采用的新型压缩空气注射器也让美国人耳目一新。福特总统对计划的顺利开展很是得意，他接受流感接种的照片出现在很多大报的头版。但在1976年10月11日晚，免疫计划遭遇第一次打击：匹兹堡市的3位老人在接种后当即死亡。媒体闻风而动，虽然没有确切的证据，仍将3人的死亡与流感免疫计划联系起来。政府此前担心的是猪流感，现在担心的则是民众恐慌了。

到12月中旬，同猪流感有关的死亡和患病人数共计近300例，其中一大半只限于头痛和低烧。然而，4000万注射疫苗的人中却有500多人出现了严重的副作用——“吉兰—巴雷综合征”，其中25人死亡。这是一种非常罕见的神经失调综合症，没有人知道发病原因和治疗方法，也没有人可以解释为什么有的人瘫痪一个月后可以康复，有的人却永远瘫痪甚至死亡。

　　匹兹堡3位老人的死亡使免疫计划严重受挫，此后的事故更是使这项计划雪上加霜。几周之后，有关格林－巴利综合征的报道见诸报端——一些人在接种疫苗后出现了麻痹性的神经肌肉紊乱。美国公众不再相信政府的免疫计划，他们认为这个计划“使老人致死，使孩子致残”。1976年12月16日，美国国家流感免疫计划寿终正寝。

　　据医学家哈珀博士事后统计，当时共出现了约500例格林－巴利综合征，其中25人因为严重的肺部并发症而死亡。时隔多年，1976年流感疫苗接种与格林－巴利综合征之间的关系仍是人们争论的焦点。

　　福特总统用保护美国人健康来赢得声望的想法破产了，他在年底的大选中输给了卡特。专家们预料的1976年大流感也没暴发。

　　1980年10月17日，《纽约时报》上的一则消息称，美国销毁了剩下的价值4900万美元的流感疫苗。

　　1976年美国猪流感免疫计划的失败，给人们留下了“疫苗比流感杀死了更多美国人”的黑色记忆，导致美国人对流感疫苗的恐惧至今挥之不去，也让美国政界在应对后来的流感时，不敢再轻易表态^[6，7]。

    不能断言，1976年的流感疫苗对流感流行没有起到抑制作用，不过对疫苗副作用的关注使人们忽略了1976-1977年流感在局部地区（如俄罗斯）爆发的事实。

2.2    中国学者对流感病毒和太阳活动之间关系的探索

在1991年，吕厚东和李荣华发现历次世界性流感流行均在太阳黑子极值年或后退一年，二者之间有明显的这周期性。他们对与流感病毒抗原体变异性有关的物理因素进行了探讨。

流感病毒抗原性（主要是指血凝素和神经氨酸酶）的改变是由于病毒核苷酸排列顺序的改变所致。扰乱DNA核苷酸顺序的物理效应是能量的变化。在自然界中能影响分子、原子水平的直接能量因素是各类射线 及电磁效应等。太阳是距地最近的恒星，它的特大爆发使臭氧层产生大量一氧化碳，使臭氧数量减少，紫外线辐射强度迅速上升。大量增加的紫外线给生物带来致命性的危害，也可导致某些生物种属的灭绝及某些新物种、变种的诞生。

通过对病菌、病毒的研究证明，紫外线对生命的影响是窄波段紫外线，该波长下的辐射可被氨基酸、蛋白质和DNA吸收。254nm辐射的每种杀菌量正好等于打开这些分子某些化学键所需的能量。这种情况仅在一定波长下发生，因为量子规则允许一个分子仅能吸收（或发射）一定的能量，并与两个原子间的化学键强度有关，吸收具有能量的光子以打开化学键，而具有另外能量的光子则不能被吸收。一个DNA破坏的细胞不能正常工作，因为它的基因代码将不规则生长，破坏蛋白质，在某种意义上说并不重要，但却是致命的，因为蛋白质操纵着细胞的活动^[8]。

2.3    流感爆发与拉尼娜之间的关系

　　中新网2012年1月17日电 据英国媒体16日报道，科学研究发现，拉尼娜(La Nina)现象造成的气候异常同全球大范围的流感爆发之间有一定的对应关系。

　　拉尼娜现象是指赤道附近东太平洋水温异常下降的一种现象，通常伴随全球性气候紊乱。美国科学研究人员发现，过去四次流感的全球性爆发大流行都发生在拉尼娜现象之后。据悉，这四次全球性流感大流行的共同特征是都出现了变异的流感病毒，而人类对这种病毒没有免疫力。

　　在《美国科学院院刊》发表的文章中，科学家们说拉尼娜现象造成的气候异常可能使携带流感病毒的飞鸟改变迁徙途径。 

　　不过，科学家们也说，需谨慎对待这一假设。因为其他一些拉尼娜现象发生后，也并没有出现新的流感变异病毒扩散全球的情况。

　　因此，科学家们说，气候现象也许使得流感全球大流行变得更为可能，但仅此一个因素并不足以导致流感全球爆发的发生。而且它可能并不是流感大流行的必要条件^[9]。

为研究气候模式和流感大流行之间的关联，哥伦比亚大学和哈佛大学的研究人员分析了4次流感大流行出现前一年赤道太平洋地区秋冬两季的海洋温度记录。他们发现，这些年份赤道太平洋地区的海水表面温度均低于正常年份。拉尼娜现象是指赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常变冷的现象。

研究人员表示，拉尼娜现象可以改变人类流感病毒的主要宿主——候鸟的迁徙模式，影响它们在迁徙途中的健康和种群混合，进而影响到彼此间的基因交换，导致某些更危险的流感新毒株出现。此外，拉尼娜现象还会导致候鸟与猪等家畜接触，2009年流感大流行一大原因即为禽流感病毒与猪流感病毒发生了基因交换，形成更危险的毒株^[10]。

3.       流感爆发的统计特征

世界流感爆发是多种因素综合作用的产物。综合1890-2004年的数据，我们在2007年得到流感大流行的6大气候特征：处于拉马德雷冷位相时期及其边界；前一年或前两年为中等强度以上的拉尼娜年；20世纪50-70年代同时为中国强沙尘暴年；前后一年或当年为中国东北地区冷夏年（20世纪50-70年代同时为严重低温冷害年）；当年或前一年为中等强度以上的厄尔尼诺年；当年为太阳黑子谷年m或峰年M，m-1年，m+1年或M+1年^[4，5]。

1889-1890年、1900年、1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年和1977年的禽流感爆发都满足这6大条件，同时，在1890年以来，满足这6大条件的只有以上6次爆发。第7大特征是当年为冬季或夏季强潮汐南北震荡持续天数异常年。后三次流感世界爆发都满足这一特征。现在，至少在20世纪50-70年代，我们发现了禽流感爆发与沙尘暴高峰的一一对应关系。1900年的流感爆发，因为偏离标准较远，因而也较弱。

历史数据表明，太阳黑子峰值年爆发的流感强度大，危害重，如1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年；太阳黑子谷值年爆发的流感强度小，危害轻，如1900年和1977年。2008年是太阳黑子谷值年，这是时至今日流感爆发强度较弱的原因。

2009年与1976年所处条件完全不同：1976年处于拉马德雷冷位相截止年，2009年处于拉马德雷冷位相头十年，因此，1976年和1979年没有爆发全球流感，仅在1977年出现俄罗斯局部流感。即使2009-2010年流感爆发的强度一直保持较弱状态，但不能排除2011-2012年太阳黑子峰值时发生厄尔尼诺和流感爆发的可能性（关键是2010-2011年是否发生中等强度以上的拉尼娜事件）。

4.       关注拉马德雷冷位相

“拉马德雷”是一种高空气压流，亦称太平洋十年涛动，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续 20 年至 30 年。近 100 多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。1889-1924年为“拉马德雷冷位相”，1925-1945年为“拉马德雷暖位相”，1946-1977年为“拉马德雷冷位相”，1978-1999年为“拉马德雷暖位相”，2004-2030年为“拉马德雷冷位相”。在拉马德雷暖位相时期，厄尔尼诺事件得到增强；在拉马德雷冷位相时期，拉尼娜事件得到增强，这是流感爆发在拉马德雷冷位相的重要原因。

2000年进入拉马德雷冷位相时期，今后30年左右是流感爆发的活跃期。2012、2023、2034年可能是太阳黑子峰值年，2019、2030年可能是太阳黑子谷值年，它们都是流感爆发的可能之年。我们必须按照流感爆发的六大气候特征，认真分析，综合判断，积极预防流感暴发带来的全球灾害^[11-21]。

参考文献

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9．  科学家称拉尼娜现象恐加大流感大爆发可能性。2012年01月17日 14:25　来源：中国新闻网。http://www.chinanews.com/gj/2012/01-17/3611039.shtml

10．              美研究认为全球流感大流行或与拉尼娜现象有关。2012年01月18日 11:33 来源：证券时报网。http://www.people.com.cn/hl/2012/0118/c25408-3050621207.html

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15．              杨学祥.　正在被证实的三大预警：低温冻害、强震和流感爆发. 2009-05-15 光明网-光明观察.经济·科技. http://guancha.gmw.cn/content/2009-05/15/content_921510.htm

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18．              杨学祥，杨冬红。流感流行预警升级：明年可能发生大流感。2007-12-24 光明网-光明观察。经济·科技。http://guancha.gmw.cn/content/2007-12/24/content_714792.htm

19．              杨学祥，杨冬红。拉马德雷冷位相能给世界带来什么？ 2008-4-26 9:17:40 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=23024

20．              杨学祥，杨冬红. 厄尔尼诺将敲响流感爆发的警钟：全球正处在大流感预警期. 发表于2008-7-22 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=32973

21．              杨冬红，杨学祥. 世界流感大流行周期和亚周期及相关条件表. 发表于 2009-6-26 16:05:10 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=240426