​作者：科学声音知识写作训练营第四期学员

唐洁凤

引

2001 年 10 月 2 日，中国人正在享受着一年一度的国庆假期，而大洋彼岸的美国人却显得有点忧心忡忡。就在 3 周前的 9 月 11 日，恐怖分子劫持了 4 架民航客机，制造了震惊世界的 911 恐怖袭击事件[1]。恐袭就像一团不散的阴云笼罩在美国的上空，让整个社会人心惶惶。

亚特兰蒂斯医疗中心主任，传染病学家布什（Larry Bush）站在办公室的落地窗前。清晨的阳光从窗外射进来，照在他的脸上。这几天，布什教授有点儿心神不宁。前不久，他刚刚参加了一个由美国疾控中心发起的会议，会上专门讨论了恐怖分子使用致命细菌和病毒发起恐怖袭击的可能性。他透过窗子，看着窗外的城市，现在美国全境都增加了对机场和公共设施的安保措施，但是他清楚地知道，防止一场生物恐怖袭击，比防止劫机的难度要大得多。

突然，一阵急促的电话铃声打断了布什的思绪。他接起电话，听筒里传来了一个急切的声音：“布什教授，有一例奇怪的脑膜炎病例需要您参与会诊。患者是4个小时前入院的，高烧不退，现在已经昏迷不醒了，您是否能马上过来看一看？”

一个不好的念头在布什教授的头脑里划过。他摇摇头，觉得自己可能想多了。放下电话，他就立即赶往了病区。当他赶到时，病人已经上了呼吸机了。

病历显示，患者名叫史蒂文斯，今年 63 岁。他在住院之前已经连续发烧 4 天了。凌晨的时候，史蒂文斯感觉头晕，并且开始呕吐，他的妻子这才带他到医院接受治疗。

布什教授立即安排工作：“马上抽取一份脑脊髓液样本，然后送到我的实验室来。”

很快，病人的脊髓液涂片就出现在显微镜的视野里。看着显微镜下那一串串形状好像竹节，没有一丝鞭毛的杆状细菌。布什教授的手禁不住抖了起来，因为他看到了他最不愿意看到的东西。

布什教授马上喊来了助手，说道：“快，马上把脑脊髓液样本送到杰克逊维尔州立实验室去。对了，先给疾控中心打电话，让他们抓紧时间派人过来。”

2 天后，患者史蒂文斯不治去世。由于这种疾病实在恐怖，疾控中心特地召开了新闻发布会。会上，公共服务部部长汤普森声称：“这只是一个孤立的病例。感染可能来自于没有处理过的羊毛。目前没有证据表明，亚特兰蒂斯市存在生物恐怖袭击。民众可以无需恐慌。”

但是，这样的新闻报道，却让公众更加恐慌。在舆论的压力下，疾控中心对上万名密切接触者进行了进行了检测。然而，这一切都太迟了，生物污染已经无法阻止，多处政府机构被迫关闭。光是用于环境清理的费用，就高达 6500 万美元，而直接经济损失，更是高达 10 亿美元。

那么到底是什么疾病，引发了如此大的公共灾难呢？

炭疽特征及历史

这个恐怖的疾病，名叫“炭疽病”。引发这种疾病的病原体，名叫炭疽杆菌[2]。也许你对这种疾病已经非常陌生，那就让我为你从头讲起。

炭疽是一种非常古老的病菌。“炭疽”的命名也是来源于希腊语，这个词的本意就是煤炭。患上炭疽病的人，皮肤上会出现斑疹或水疱。随着病程的发展，患病的皮肤区域会向外扩大，并且结成黑色的，像是煤炭一样的结痂。这就是炭疽病名字的由来。

《圣经》里就曾记载过一段上帝给牲畜降灾的故事，牲畜的瘟疫传染给了人类，患者的皮肤上就出现了黑色的，像煤炭一样的皮肤损伤。

现代学者们基本上已经肯定，《圣经》里的这段描述，确实就是炭疽病。因为除了被感染后的皮肤颜色符合炭疽病的特征之外，由患病的牲畜向人类传播，也是炭疽病的重要特点。作为一种人畜共患的急性传染病，炭疽病很可能从人类豢养牲畜起，就开始在社会上流行了。

此后的三千年里，炭疽病就像幽灵一样，时常出现在人类社会中。但是，古代文献关于炭疽病的可靠记载却不太多。这是因为患上炭疽病的人，因为感染方式的不同，会表现为完全不同的症状。

被古人们格外关注的，主要是通过皮肤感染，能让皮肤伤口发黑的炭疽病。因为这个症状实在非常特殊，很容易与其他疾病区分开来。但是，如果患者是从口鼻吸入炭疽芽孢而感染，那么临床表现就是打寒颤、发高烧并且伴随呼吸困难。如果患者是因为吃了患病的牲畜的肉而感染，那么临床表现就是类似急性肠炎的症状。

现在我们把通过呼吸道感染的炭疽病叫做肺炭疽，把因为食物感染的炭疽病叫做肠炭疽。这两种炭疽病几乎无法在古代文献里找到蛛丝马迹，因为如果不做深入研究的话，它们的早期症状与其他的肺部和肠道传染病非常相似。

炭疽病的科学史

19 世纪中叶，随着工业革命的推进，牛羊养殖场的规模也变得越来越大。当时的人们观察到，养殖场、毛纺厂、皮革厂的工人们常常会患上一种让皮肤溃烂变黑的怪病。由于剪羊毛的工人们患病率最高，所以也被称之为“毛工病”。

当时的很多医生都意识到，牛羊的毛皮与患病的工人之间，似乎存在着一些因果关系，但是他们的研究却始终没有进展。

当时，人们相信一种叫做“自然发生论”的理论。这种理论认为，蚯蚓可以在土壤里产生，螨虫可以在灰尘里产生。其实现代人里也有人仍然相信，自己家的花是因为不通风而“生了虫子”。既然虫子都能自发地产生出来，那么医生们相信微生物能够在腐败的环境里自己长出来，也就不足为奇了。

“自然发生”理论最大的害处是，它成了人们探究微生物传播路径和来源的巨大阻力。既然微生物可以自己“生”出来，那就没有必要讨论什么传播问题了。

但是，有一位年轻的德国医生很反感这种说法，他并不相信微生物可以凭空地产生出来。这位德国医生，就是后来鼎鼎大名的现代细菌学之父——罗伯特·科赫。

1876 年，科赫在患病牛羊和毛工病患者的皮肤组织中，找到了一种相同的杆状微生物，他把这些微生物叫做炭疽杆菌。他还用患病的牛的脾脏组织感染了老鼠，而死去的老鼠身上的组织，还能进一步感染健康的老鼠。这些实验让他相信，正是这种微生物，导致了牛羊和人的感染。

不过，科赫并没有满足于这些发现，他还想进一步搞清楚，这些炭疽杆菌是如何感染了牛羊，又是如何感染工人的。科赫暗暗决定，要在这项研究上走得更远。

在自然环境中，老鼠肯定不会用受伤的尾巴去触碰患病的牛的脾脏。想要找到炭疽杆菌的传播链条，就必须了解它们在离开生物体之后的生长和变化。为了做好这项研究，科赫在玻璃片上涂上各种炭疽杆菌可能“爱吃”的食物，然后把它们接种到玻璃片上，观察它们的生长繁殖。这个玻璃片，就是微生物研究的重要工具——培养皿——的原型。

科赫在培养炭疽杆菌的过程中意外发现，如果玻璃片上的培养基不适合炭疽杆菌的生存，它们就会形成一种椭圆形半透明的小体，这就是芽孢。科赫敏锐地觉察到，芽孢形态的炭疽杆菌与生长在生物体内的炭疽杆菌很不一样。

科赫通过切换不同的培养基和培养条件，尝试找到炭疽杆菌形成芽孢的条件。他发现，炭疽杆菌会用环境中的氧气是否充足来判断自身所处的环境。在富含氧气的环境里，炭疽杆菌就会在自身内部产生椭圆形的芽孢，外部的细胞组织也会形成一层坚硬的外壳，对芽孢进行保护。当芽孢重新进入缺氧的体内环境后，就会再发育成炭疽杆菌的形态，开始大肆繁殖。

简单地说就是，炭疽杆菌的状态负责繁殖，而炭疽芽孢的状态则负责感染。这些芽孢具有极强的存活能力。它们在羊皮上可以存活几年的时间，在直接的阳光暴晒下也能存活上百小时。在 150℃ 的干燥空气中，它们可以在一小时后仍然保持感染力。即便是在一些常见的消毒水中，它们也能存活几十分钟的时间。

了解了炭疽杆菌在两种状态下切换的机制后，科赫心中的谜团彻底解开了。炭疽杆菌的芽孢长期存在于土壤之中，污染草场。当牛羊吃了被污染的草，就会染病死亡，而患病牛羊的粪便和尸体则会进一步地污染土壤。牛羊在被污染的草场上活动时，草场上的芽孢会污染牛羊的皮毛，这就是剪羊毛的工人受到感染的原因所在。

比起科赫来说，他的老对手巴斯德在炭疽病的研究中显然更加务实。巴斯德有着化学家和微生物学家的双重身份。比起寻找事物的原理，他更注重解决实际问题。他首先告诫农民，应该用焚烧的方式处理患了炭疽病死去的牲畜，不要把死去的牲畜埋在土里。这个方法大大减轻了炭疽病的流行。随后，他又开始尝试制作炭疽疫苗。

巴斯德选择的方向是制作减毒疫苗。1881 年，他发现在 42℃ 的温度下，炭疽杆菌似乎失去了发育成芽孢的能力。化学家的思维方式帮助了巴斯德，他马上开始尝试在 42℃ 的富氧环境下用各种化学氧化剂来处理炭疽杆菌。然后用老鼠进行实验，看看它们的毒力有没有降低。

终于，在一次实验中，巴斯德观察到，用重铬酸钾处理过的炭疽杆菌不能够杀死老鼠了，而接种过的老鼠也不会再次被炭疽杆菌感染。巴斯德终于看到了成功的希望。

消息很快传到了巴黎一位有名的兽医罗欣约尔的耳朵里。罗欣约尔是一位坚定的疫苗否定者，他听说巴斯德在制作疫苗，觉得特别荒唐，于是向巴斯德发起了挑战：他出钱来购买实验用的绵羊，只要注射了疫苗的绵羊全部活下来，而没有注射疫苗的绵羊全部死掉，就算巴斯德获胜。

我们都知道，疫苗的保护率不可能是百分之百。要注射过疫苗的绵羊一只都不死，这是一个非常苛刻的条件。但是巴斯德知道，争论是毫无意义的，疫苗管不管用，应该用事实说话。虽然巴斯德并没有十分把握，但还是欣然应战了。

巴斯德提前两周为疫苗组的绵羊注射了疫苗，然后开始了实验。随后的结果显示，所有注射疫苗的绵羊均没有患上炭疽热，其他没有注射疫苗的对照组绵羊却全部死亡。巴斯德一战成名，针对牛羊使用的炭疽疫苗也从此推广开来。

仅仅在 188 2年初，法国就有 8 万多头绵羊注射了巴斯德研究所提供的炭疽疫苗。随着炭疽杆菌培养技术的提高，越来越多的牛羊注射了疫苗。经常与牛羊打交道的工人，因为防范手段和生产消毒措施的完善，感染率也陡然降低。

根据世界卫生组织的统计，1900 ~ 1940 年间，每年平均只有 40 例工业性炭疽病例。炭疽病在人用疫苗发明之前，就因为严格的畜牧业管理，而变成了一种罕见疾病。

炭疽病与生物武器

说到这里，好像炭疽病的故事就该结束了。毕竟在 100 年前，就已经没有多少炭疽病的病例了。但是，炭疽杆菌作为一种能够广泛感染哺乳动物的病菌，有着非常多的天然宿主。再加上炭疽芽孢有着强大的生存能力，这注定了炭疽病不可能被彻底消灭。直到今天，牧场里的牛羊每年都需要接种炭疽疫苗，而这些疫苗全部都是减毒活疫苗。

大量的疫苗需求，让培养炭疽杆菌的技术变得越来越成熟。炭疽疫苗本质上就是减弱了毒性的炭疽杆菌芽孢悬浊液。只需要简单的培养罐，37℃ 左右的温度，极普通的培养液以及适当的含氧量，便可以让炭疽杆菌 24 小时不间断地分裂增殖。当获得足够数量的炭疽杆菌后，就可以蒸干溶液，得到能够忍耐极端环境的炭疽杆菌芽孢粉末。

炭疽芽孢粉末容易携带而又极难被发现，一旦污染了环境，又极难清除，简直是绝佳的隐形杀人武器。一些野心家正是看中了这一点，才利用炭疽芽孢发起了一场又一场的生物战争。

第一次世界大战期间，德国人就特地派出人员，在协约国军队的战马草料中撒下了这种神秘的芽孢粉末，但不知如何，笨拙的德国人却阴差阳错地毒死了自己的大量马匹。

图：军马戴着防毒面具以防御德国毒气袭击

虽然这项计划并没有产生根本性的破坏，但是这次行动却点燃了各国军事方心中研究生物武器的黑色火焰。

1942 年，正处在二战期间，英国在与苏格兰隔海相望的格林纳德岛上，投放了炭疽芽孢炸弹。实验人员在岛上放了 80 只绵羊[3]，然后向岛上投放了细菌炸弹。仅仅三天时间，绵羊就开始大规模死亡，岛上到处是流血的绵羊尸体。实验人员虽然对绵羊的尸体进行了焚烧处理，但整片岛屿已经被彻底污染。

英国人进行炭疽实验的目的，其实是想通过细菌炸弹来消灭德国北部的牛群，从而达到扰乱德国肉类供应的目的。他们为牛专门制作了 500 万个含有大量炭疽芽孢的“牛蛋糕”，只等着丘吉尔一声令下，就会投放到德国的后方。不过，直到二战结束，丘吉尔也没有下令使用这些细菌武器。最终，这些用于感染牛的“牛蛋糕”被扔进焚化炉彻底销毁。

30 年后，科研人员对岛上的土壤进行了采样分析，发现每克土壤里依然存活 4000-5000 个炭疽芽孢。英国人最终动用了 300 吨甲醛杀毒剂，仔细喷洒了格林纳德岛的每一寸土地，才算化解了这场生物危机。

与英国灭杀德国牛群的计划相比，身为二战轴心国的日本则要残忍得多。他们成立了 731 细菌部队，以研究疾病防治和饮水净化作为伪装，对超过 5000 名中国平民及战俘实施了惨无人道的人体细菌实验。1940 ~1944 年间，侵华日军多次发起大规模细菌战，范围遍及我国的山东、浙江、湖南等地，造成了至少 20 万人的伤亡。

为了应对可怕的细菌战，用于人类的炭疽疫苗终于提上了研发日程。第一款人用炭疽疫苗是苏联在上个世纪 30 年代末开发出来的，40 年代初就正式投入了使用。

战争结束后，生物武器的使用得到了国际组织的关注。1969 年，美国总统尼克松下令终止了美国生物武器的研发计划。这项政令不仅停止了进攻性生物武器的研发，还销毁了现存的生物武器，只有少量病菌样本被保存下来，供医疗研究使用。

1971 年 9 月 28 日，美国、英国和苏联等 12 个国家向联合国大会提出了《禁止生物武器公约》草案。现在，已经有 183 个国家成为缔约国。可怕的炭疽战争终于归于平静。

可惜的是，人类从未真正吸取教训。发生在 2001 年的炭疽恐怖袭击事件，让人类明白，我们必须对生物恐怖袭击时刻保持警惕。

恶魔的来信

2001 年 9 月 25 日，911 恐怖袭击事件刚刚过去两周[4][5]，《太阳报》的图片编辑鲍勃·史蒂文斯[6]像往常一样来到办公室。桌角上堆放着几封读者来信。史蒂文斯把信封拆开，想看看读者们有什么猛料报过来，但结果让他有点儿失望，没有什么有用的东西。

尤其是最后一封信，里面只写了几行字，内容写了一些“你阻止不了我们，我们有了炭疽”之类的不着边际的话。史蒂文斯毫不在意地把信件扔进了纸篓。

然而两天之后，史蒂文斯就开始发烧，浑身的肌肉都疼得厉害。10月2日，病情不断加重的史蒂文斯被妻子送到了亚特兰蒂斯医疗中心，这才发生了本文开头讲到的故事。

整个 20 世纪，只有 18 名美国人感染炭疽病。他们中的大多数在动物皮的工厂里工作，呼吸着从患病的山羊和绵羊的残余部分飘出的看不见的芽孢，才会感染。每天坐在办公桌前做文案工作的史蒂文斯，几乎没有患上炭疽的可能。这绝对不是偶然的事件。在场的医生都压抑不住自己内心的恐慌，他们几乎就要喊出声来：“噢，该死，这是一场生物恐怖袭击！”

一克的炭疽芽孢粉末中，含有超过上亿个芽孢。如果在城市的上风口释放 100 公斤的炭疽芽孢，飘散在空气中的芽孢足够感染十几万人，其中超过 70% 的人都会死亡。每延迟一分钟，都可能有更多人被感染，防疫人员必须与时间赛跑。

接到布什教授的报告后，美国疾控中心开始排查 2 周内与史蒂文斯有过密切接触的所有人。所有他住过或去过的地方，都被翻了个底朝天。最后，《太阳报》的办公室被锁定了。防疫人员在办公室里找到了许多阳性样本，最终确定那封奇怪的来信才是罪魁祸首。

10 月 5 日下午 4 点，鲍勃·史蒂文斯去世了。新闻有保留地披露了史蒂文斯的死因，但仍然在全国引发了恐慌——美国受到了生物恐怖袭击！这会是 911 惨案的延续吗？大量民众涌入药店，购买抗生素。医院里挤满了排队打疫苗的人。

发给史蒂文斯的信件，来自于新泽西州的普林斯顿。警方立即行动排查了全城的 600 个邮箱，终于找到了那个寄出信件的邮箱。所有尚未寄到的信件，都被警方截获，其中还包括 2 封寄给两位美国参议员的信。每一封信里，都封存着上亿个炭疽芽孢。警方的快速行动，救了 2 位美国参议员的性命。

糟糕的是，由于邮件的传播，不少建筑物都受到了炭疽杆菌的污染。为了彻底扑灭炭疽病，美国邮局启用了 γ 射线灭菌技术和专有酶配方来处理邮件。整个净化工作耗时 26 个月，耗资高达 1.3 亿美元。

纽约邮报和福克斯新闻洛克菲勒中心都安装了新型的新风系统，比如一种负压空气洗涤器，来过滤炭疽芽孢。污染最严重的新泽西州普林斯顿邮局则一直关闭到了 2005 年 3 月。

FBI 也介入了调查[7]，面谈了 9000 多人，进行了 67 次搜查，发出了 6000 多张传票，最后发现炭疽菌株的来源大概率来自弗雷德里克（Fort Detrick）的政府生物防御实验室。

科学家布鲁斯·爱德华兹·艾文斯被列入最可疑的嫌疑人。就在真相似乎要被揭开时，艾文斯因过量服用对乙酰氨基酚而自杀身亡。

直到今天，这一事件的真相依然扑朔迷离。但是美国始终认为伊拉克是这次生物恐怖袭击的幕后黑手，并且以打击恐怖组织的名义，在 2003 年对伊拉克发动了战争。

德国哲学家黑格尔说过：历史给人的唯一教训，就是人们从未在历史中吸取过任何教训。近年来，美国德特里克堡生物实验室屡次被曝出从事非法生化研究。国际社会多次呼吁美国开放实验室[8]，让世卫组织参与调查。人类对生物武器的研究，似乎从未停止。

警惕生物武器

回顾战胜炭疽的历史，我们一代又一代的科学家不甘于人类被细菌和病毒折磨，他们经历了一次又一次的失败，跨过了一道又一道的槛，为我们构筑了细菌防疫的护城河。当我们正准备为成功喝彩时，技术的成果又被野心家所窃取，为我们种下新的恶果。

在野心家眼中，细菌只是与炸弹一样，能够杀死敌人的武器。但实际上，每一个生物，它们都是活的生命。人类有人类的计划，但生命必然另有计划。生物武器最值得人类警惕的，就是不可避免的失控。

从二战时开展的荒岛炭疽试验，到美国遭遇的炭疽恐怖袭击，每一次事件都印证着，炭疽杆菌从未按照人类的计划行动过。它们从来就不是人类的工具，它们写入基因的逻辑，就是不断地复制自己。人类要对它们始终保持敬畏之心。

信源

https://www.ph.ucla.edu/epi/bioter/criticaldoctorfirstFLcase.html

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK310478/

https://www.163.com/dy/article/FG7SUV7E0523N4JT.html

https://en.wikipedia.org/wiki/2001_anthrax_attacks

https://www.fbi.gov/history/famous-cases/amerithrax-or-anthrax-investigation

https://en.wikipedia.org/wiki/Death_of_Robert_Stevens

https://www.fbi.gov/history/famous-cases/amerithrax-or-anthrax-investigation

https://www.fmprc.gov.cn/ce/cgrj/chn/zlghd/t1785995.htm