冰川融化恐释放病毒？不速之客还有更多

于淼

2020年1月7日，一篇预印论文指出，在青藏高原冰芯中发现了多种未知病毒。结合全球变暖的大环境，很多人开始担心:这些被历史冻结的“不速之客”会在冰川融化后被释放吗？它们会对人造成伤害吗？

无处不在的病毒:海洋产出更好

本研究中使用的冰芯采集于5年前的青藏高原古里雅冰川。其中一个来自冰川顶部，根来自高原地区(山腰)。最深的冰芯样本取自冰川表面以下49米。俄亥俄州立大学的科学家分析了这些冰芯中的病毒和微生物，发现了一些古老的病毒，包括28种未知病毒。

这个结果并不奇怪。人类文明史没有消毒。事实上，各种病毒和细菌在环境中已经存在了很长时间。除了冰川，在深海和高空都能找到。

以往的研究表明，冰川冰芯样品中的微生物数量为每毫升100 ~ 10000个，而在深海水中，每毫升的微生物数量为10000 ~ 1000000个，比冰川中多得多。如果是更小的病毒，整体的数量级会更高。

除了相对干净的冰川融化释放的未知病毒，海洋和大气之间的循环也在不断地将深海微生物输送到人类可以到达的环境中:病毒可以在热盐环流的作用下从深海上升到海面，然后通过海面气溶胶参与大气环流甚至在其中变异，再通过降水从大气输送到陆地空，落到地面。当然，适应了高压高盐环境的深海微生物能否在表面生存则是另一个问题。

人们的认知习惯倾向于弱化相对熟悉的风险，他们更关注新的风险(如冰川融化)，尤其是在全球变暖的背景下。随着冰川的融化，释放未知病毒的是“灰犀牛”而不是“黑天鹅”，这是肯定会发生的(注:“黑天鹅”指的是非常不可预测和不寻常的事件，通常会引起负面的连锁反应甚至颠覆性的影响；“灰犀牛”指的是潜在危机，概率大，影响巨大)。更有可能的是，同样风险的事情已经发生了，但相对于快速变化的环境，人们的认知和理解是滞后的。

比如在日常生活中，我们经常会用紫外线来杀菌，但是紫外线也是基因突变的诱因。使用紫外线可以杀菌，但不排除诱发超级细菌的风险。这时候就需要对细菌和病毒做更多的研究，才能定量估计可能的风险。

就本文而言，其实并不涉及风险评估的部分，更多的是尝试用宏基因组测序的手段对新病毒进行分类。作者还为样品提供了可靠的防污染处理方法。简单来说，就是把样品表面切掉，然后分别用酒精和水洗掉一层，让剩下的冰芯样品“干净”，不受外界污染。检测完就能知道有没有病毒，有哪些种类的病毒。

总的来说，这个领域还处于研究的早期阶段，我们不需要过度解读实验结果。

自然记录:南极冰川保存毒素的时间更长。

大多数人看到“远古病毒”都会很兴奋，但更古老的病毒应该被封存在南极。因为冰川的形成需要雪变成冰，而且它们至今还需要存在，所以地球上最适合的地方就是南极洲。2017年，《科学》杂志报道了一个来自南极洲的270万年前的冰芯，这已经是当时可以测量到的最古老的冰芯。科学家估计，南极冰芯甚至可能有3000万年前的记录。对于其他常年被冰雪覆盖的地方，如格陵兰或阿拉斯加，那里最古老的冰川年龄不超过10万年。

本文使用的冰芯来自520年至15000年前，相对于地质时期数百万年的时间跨度，并不算特别古老。从形成时间来看，这部分冰芯堆积了第四纪全新世的病毒或微生物。更直观的说，这部分病毒曾经和我们的智人祖先在同一历史时期共存过(但不一定接触过)。

虽然这可能是我们第一次检测到它们，但不一定是第一次和它们打交道。其实我们对环境的了解是非常有限的，一方面是因为分析方法的缺乏，另一方面也有“未知的未知”。大自然在地球上埋藏了许多线索，冰川是其中最重要的一个。冰芯样品可以追溯到几万到几十万年前大气环境的出现，这是一个历史剖面。这样有时间戳的线索可以让我们知道病毒的进化过程，但是这些病毒今天很可能存在于其他环境介质中，只是研究人员还没有关注到。所谓“新”是指我们发现的时间，而不是它出现的时间。

理性讨论:病毒的毒性是什么？

那么，如果冰川融化真的释放出未知病毒，其毒性会是怎样的呢？人类基因组计划已经检测了大约20，000个人类基因，但基因只是DNA序列的功能部分。事实上，大量所谓的“垃圾信息”仍然存在于人类基因组中。这些垃圾信息中有相当一部分被认为来自病毒。据估计，人类基因组中约有10万个内源性逆转录病毒片段(可遗传的嵌入细胞基因组的病毒片段)，占人类基因组总序列的8%。

病毒只能通过宿主存活，对它最有利的进化策略不是杀死宿主，而是将其整合到宿主的DNA中进行表达，甚至不表达。悄悄抄就好了。因此，人类个体是“我”和“我们”。在漫长的进化过程中，人类可能会被病毒攻击无数次，但病毒中生存策略的“失败者”可能会通过疾病显露出来。比如马尔堡病毒，在不发达国家的死亡率是100%，但疫情爆发后，整个地区的宿主都会死亡，所以病毒无法继续传播。

最成功的病毒学会了与人体和平共处。比如流感病毒，传播能力强，死亡率低，一年可以形成一次人群间流行。另一种正在进行的病毒攻击发生在澳大利亚的考拉身上，但这种逆转录病毒并没有让考拉生病，只是整合到考拉的基因组中进行复制。

宿主死亡后，病毒成为环境中的微粒。其实它们的蛋白质外壳对恶劣环境是不耐受的，或者说它们耐受的恶劣环境是人为定义的，人们习惯的环境参数对这些病毒可能是致命的。

所以，当我们看到未知的病毒时，不需要特别关注疾病和病毒。就像细菌有鼠疫杆菌等有害菌，也有有益的肠道菌群辅助消化，病毒也有有益的病毒。比如很多寄生在肠道细菌上的噬菌体，其实是帮助我们抵御外来的有害细菌。此外，病毒为物种多样性提供了巨大的基因库。与高等生物相对稳定的内环境相比，病毒的基因突变速度要快得多。在感染宿主的过程中，病毒可能成为物种灭绝的推手，但也可能为宿主应对生存危机提供外部援助。

疫情流行时，人们对病毒持否定态度，但进入微观领域，病毒本身就没有态度。他们只是在不断的复制自己，通过适应环境来延续自己的生存状态。也许这些来自冰川的未知病毒是“不速之客”，但目前还需要更多的证据来解释它们的危害(病毒群)甚至优势。进化往往是一把双刃剑，有得也有失。例如，镰状细胞贫血患者对疟疾免疫。所以，在知道它的毒性之前，我们应该仔细考虑未知病毒的风险，而不是因为它们的名字而害怕。

不仅仅是病毒:冰川里有更多的游客。

事实上，从冰川上来的客人不仅仅是病毒，还有大型运输船。近年来，由于北冰洋冰川融化，北极航道有可能从季节性航线变为常规航线，而不需要核动力破冰船。地球的形状决定了极地航道巨大的经济和经济优势——直接穿越极地可以大大降低航运成本。

经济发展作为一种内在动力，实际上促进了物种的迁徙和入侵，为物种传播提供了快速途径。例如，大型船只的压载舱实际上导致了许多物种入侵。例如，美国五大湖的斑马贻贝泛滥是由于压载水的释放造成的。因此，物种入侵的风险会随着空中航线的缩短而增加，包括病毒传播的风险。

假设未知病毒在无人区释放，最终会随着冰雪沉积以另一种形式脱离与人类的接触。但是，如果气候变化扩大了人类的活动范围，经过冰川融化区的远洋货轮就可能成为风险载体，将未知病毒送到它可以生根发芽的地方。

目前我们缺乏对未知病毒的公共医疗负担的经济评估，而一家航空公司的开通所带来的经济效益能否对冲公共医疗危机带来的经济衰退风险，是目前无法回答的问题，因为我们对未知病毒的了解还太少。但就已知的物种入侵事件而言，与入侵后的损失相比，航运贸易的初期收益几乎可以忽略不计。综上所述，冰川的游客迟早会来，但不必恐慌。我们只是需要一些时间和研究来做好访客登记工作。