俄罗斯的那起小火灾,会变成十年后恐怖片的开头吗?

2019年10月20日 14:02 果壳

9月16日下午,俄罗斯发生了一起小火灾。火灾倒不大,可是知道这消息的人,心都紧了一下。

因为发生火灾的地儿,是一个冻了许多病毒的高级别安全实验室。这种实验室一旦出事,什么《行尸走肉》、《生化危机》、《血疫》、《惊变28天》……一部部你看过的恐怖片没看过的灾难片,没准就在现实里上演了。

事发地点,和哈萨克斯坦、蒙古以及我国新疆离得比较近。| Google Map

早在1979年,人类就已经消灭了野外的天花病毒。然而,全世界有两个地方至今依然存放着天花病毒的样本,一个是位于亚特兰大的美国疾控中心总部,另一个是位于新西伯利亚的俄罗斯国家病毒和生物技术研究中心,别称Vector,也就是这次出事的地儿。

Vector部分建筑 | Prospekt/The Siberian Times

Vector成立于1974年。最早时,这里曾是生物武器研究中心。后来有了《生物武器公约》,禁止任何国家搞生物武器,Vector就转型成了病毒研究中心。如今Vector拥有世界上最大的病原体库,包括天花病毒、埃博拉病毒、禽流感病毒、各种肝炎病毒以及炭疽杆菌。Vector里有超过1600名工作人员,建筑周围环绕着带刺的铁丝网,有监视摄像头、动作感应器,还有精锐士兵在附近巡逻。

这么个严防死守的地方,怎么就着火了呢?

俄罗斯官方通报说,着火地点是在一栋六层实验楼的五楼,当时正在进行翻修,没有使用,因此房间里没有存放任何病毒样本,也没有任何生物危险性物质。火灾是由一个气罐爆炸引起的,受灾面积30平方米,不少窗户玻璃碎了,但没有造成严重的建筑结构损坏。有一名工作人员三度烧伤,进了重症监护室。

Vector部分建筑 | THE SIBERIAN TIMES

当时去了十三辆消防车,火很快就被扑灭了。当地市长尼古拉 · 卡拉斯尼科夫(Nikolai Krasnikov)也特地出来说,平安无事平安无事,爆炸对周围居民没有造成任何生物或其他威胁。

然而,想到Vector和苏联的一些往事,就会让人觉得,怎么还是有点不放心……

Vector干过啥?

之前说到,这世上只有两个地方还存放着天花病毒,其中一个就是Vector。在Vector其中一栋楼的生物安全四级实验室(BSL-4)里,有个冷冻室,冷冻室的液氮里冻着一个小瓶子,里面装着天花病毒。

实验室的安全级别分为四级,BSL-4是生物安全级别最高的实验室。

生物安全等级1,研究点对健康人类威胁不大的东西,比如非致病性的大肠杆菌,一般学生也能进去做点实验或者观摩一下的实验室。

生物安全等级2,研究点对人类个体危险中等、但群体传播风险不大的东西,这级研究的病原体一般不会通过空气传播,也有现成的预防和治疗措施,比如说葡萄球菌、肝炎病毒、HIV病毒之类。

生物安全等级3,研究点吸进去就会引起严重甚至致命疾病的东西,不过万一出事,还是有预防和治疗办法的,比如说结核杆菌、SARS 冠状病毒之类。这个级别,实验人员已经穿防护衣在生物安全柜里做实验了。

生物安全等级4那就可怕了,研究的都是吸进去可能就会死,很容易传播,而且没什么特别好的预防和治疗措施的东西,马尔堡病毒、埃博拉病毒等大杀器都归这个级别的实验室处理。天花病毒属于特例,虽然有现成的预防治疗手段,但历史上死过太多人了,而且容易传播,死亡率高,特别容易成为生物武器,所以也放在这个级别。

科研人员在生物安全柜里做实验。| Rospotrebnadzor/The Siberian Times

BSL-4这个级别的实验室,结构都是特别设计过的。水怎么流,空气怎么走,垃圾怎么出去,都有章程。屋子里不能有任何锋利边缘,以免割坏工作人员的手套或者防护服。只有经过特殊培训的工作人员才可以进出。

要是不小心感染了4级实验室里的东西,一般就只能上“支持性护理”——啥意思呢?就是给你补点液,通点气,再喊声加油,加油啊免疫系统,你可一定要扛过去呀……

这种级别的实验室一旦出事,那就是看命了。

2002年6月, Vector的一个病毒学研究者穿着正压防护服。在BSL-4实验室里,研究员都得穿正压防护服,以保证呼吸的是安全的空气。服装里的气压高于室内,因此室内空气不会流入,这让每个工作人员都像个膨胀的气球人。离开时,他们要淋一场消毒水,在专门的房间里脱去正压服,然后再淋浴一次。| Joby Warrick/The Washington Post

Vector的BSL-4实验室,至少出过三起意外事故。

1988年,一名Vector研究员意外感染了马尔堡病毒后死亡。

1990年,又一名研究员同样感染了马尔堡病毒,不过这回幸运地活了下来。

2004年,一名研究员左手意外被携带埃博拉病毒的针头扎伤,随后死亡。

马尔堡病毒和埃博拉病毒致死率往往在八成以上。| 图虫创意

最后这起事故因为发生时间近,所以报道也很多。2004年5月5日,46岁的安东尼娜 · 普雷斯尼亚科娃(Antonina Presnyakova)在给感染埃博拉病毒的豚鼠抽血时手一抖,针头穿透两层橡胶手套扎伤了她的左手。虽然立刻被送往医院治疗,她还是在5月19日死于这种致命的病毒。有四人因这起事故受到处分。

这件事里,Vector就出现了通报不及时的情况。5月17日,世卫组织才接到关于此次事故的通报。此时距离事故发生已经过去快两周了。

苏联干过啥?

当然,说起“隐瞒不报”,Vector的几起事故还只能算“小事”。真正的“大事”,是苏联1979年的斯维尔德洛夫斯克炭疽疫情。这次事件后来甚至被称为“生物的切尔诺贝利事故”。

1979年四五月间,苏联的斯维尔德洛夫斯克市(现叶卡捷琳堡)突然出现了炭疽热疫情,造成至少66人死亡。

斯维尔德洛夫斯克受害者之一 Vasily Ivanov的坟墓,站在墓前的是他女儿。| arstechnica.com

引起炭疽热的炭疽杆菌,虽然在野外自然存在,但它同时也是一种特别适合做生物武器的病原体,容易量产,风吹扩散,使用隐秘,杀伤率高,孢子可以在土壤中休眠数十年而依然具有杀伤力。2001年,美国就发生过邮件寄送炭疽粉末的恐袭事件,造成至少5人死亡。

《生物武器公约》1975年生效,此后任何国家都不该再搞生物武器。不过,公约生效几年后的1980年左右,斯维尔德洛夫斯克的炭疽疫情开始被新闻报道出来。人们的第一反应就是,这事到底是自然发生,还是人为事故?

美国公开表示怀疑,你们是不是偷偷搞生物武器搞出事了?苏联方则坚称冤枉,说当地本来就有炭疽病,这次疫情是炭疽杆菌污染了家畜饲料,导致家畜感染了炭疽,然后人又吃了感染炭疽的畜肉……

最初,苏联方面称,这次疫情是炭疽杆菌污染了家畜饲料,导致家畜感染了炭疽,然后人又吃了感染炭疽的畜肉。 | 图虫创意

直到1992年,苏联已经解体,时任俄罗斯总统叶利钦承认,军方对斯维尔德洛夫斯克事件负有责任,受害者及其家属应得到赔偿。俄罗斯也终于允许研究小组去当地调查,小组成员有美国科学家,也有俄罗斯科学家。

这都过了十几年了,还能查出啥?

还真查到了证据。有两位病理学家保存了当时的尸检样本和医案记录。当苏联军方来收缴资料时,费娜·埃巴拉莫娃( Faina abramova)和列夫·格林贝格( Lev grinberg)两名医生偷偷留下了一些组织切片和泡在福尔马林里的脏器。这些证据显示,当时的发病者胸腔淋巴结肿大,这表示他们是死于吸入型炭疽,而非胃肠型炭疽。

这是一个关键证据。

假如是炭疽污染饲料感染牲畜,那么发病者应该主要是皮肤型炭疽(因为触摸到)和胃肠型炭疽(因为吃下)。而吸入型炭疽意味着空气中漂浮着炭疽孢子,被吸入肺里后引发疾病。这种“风中炭疽”,正是生物武器的特征。

另外,研究小组采访了发病者家属,绘出了当时疫情的地理分布图。结果显示,发病者几乎都位于一条长达50千米的直线带上。调查小组成员、哈佛分子生物学家马修·梅塞尔森(Matthew Meselson)说,“被污染的肉不会自动排成一条50千米的直线,但风(吹出的气溶胶)会。”

发病者的分布图,每个红色数字代表一个发病者 | 参考论文 DOI: 10.1126/science.7973702 图2

后续调查结果显示,这场疫情起源于斯维尔德洛夫斯克的军工厂“19号基地”(Compound19)。当时这个军工厂正在量产炭疽孢子,里面有培养炭疽杆菌的发酵桶,有制造炭疽孢子粉末的干燥设备,还研制了能让炭疽孢子更容易被吸入肺部深处的助剂。军工厂里到处都漂浮着致命的炭疽孢子,工作人员都穿着防护服,内部空气必须过滤消毒后再流通到外界。

1979年4月2日,“19号基地”的空气过滤系统出了问题。有个过滤器被取下检修了,相应的干燥机器应该被关闭,但交班后,接班的工作人员没有注意到这件事,继续开动了机器。等工作人员发现问题后,又花了3个小时才把整个系统关闭。在这段时间里,许多致命孢子已经逃出了军工厂,顺着风散逸向远方,最远飞出了50千米……

图 | 图虫创意

炭疽并非不治之症,如果在潜伏期就使用合适的抗生素,感染者有很大机会痊愈,早期用药也能大大增加生存可能。然而,时间就是一切,每分每秒炭疽菌都在体内蓬勃生长并制造毒素,等出现了内出血、呼吸困难、胸部积液等后期症状,要阻止它就很难了。

尤其是吸入型炭疽,是三种炭疽病里死亡率最高的。皮肤型炭疽病死亡率在10%左右,胃肠型死亡率不超过60%,并且两者即使不用药也有一定的自愈率。而吸入型炭疽,不用药时死亡率超过90%。

然而,苏联军方在获知这个事故后,居然选择了保密。

由于军方掩盖了泄露事件,卫生部门对突然出现的一大堆“感冒致死病例”措手不及,错失了黄金治疗时间。直到事故发生一星期后,卫生部门才通过检验确认了炭疽,在此期间,许多人的病情也已经发展到了不可收拾的地步,甚至已经死去。

当时救了最多当地居民的,不是军方,甚至不是当地卫生部门,而是那天刮的风。那天的风向并非吹向人口稠密的市中心,而是吹向了人口较少的郊区,否则,死亡人数很可能还会上升。

绝不能掩盖生物污染事故 | 图虫创意

斯维尔德洛夫斯克事件给我们留下的最大教训,就是绝不能掩盖生物污染事故。掩盖就是害命。在那次事件里,老人尤其容易感染炭疽,可能仅仅吸入了个位数的炭疽孢子就发病了。有的人吸入炭疽孢子六星期后才发病死去——假如救治及时,这些人本来有更大的生存希望。

在交通运输空前发达的今天,疾病更容易跨越千山万水进行传播。不过,对流行病的监测和信息共享也远比从前通畅,还有火爆的社交媒体帮忙“报信”,假如Vector这场事故真的放出了天花、炭疽或者什么奇怪的病毒,我们应该很快就会读到相关的疫情通报。

谢天谢地,截至此刻还没有消息。没消息,就是天大的好消息!

参考资料

1.Meselson, M., Guillemin, J., Hugh-Jones, M., Langmuir, A., Popova, I., Shelokov, A., & Yampolskaya, O. (1994). The Sverdlovsk anthrax outbreak of 1979. Science, 266(5188), 1202-1208.

2.Kai Kupferschmidt . (2016). Anthrax genome reveals secrets about a Soviet bioweapons accident. Science | AAAS website: https://www.sciencemag.org/news/2016/08/anthrax-genome-reveals-secrets-about-soviet-bioweapons-accident

3.Guardian staff. (2019). Blast sparks fire at Russian laboratory housing smallpox virus.

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4.Dean, S. (2019). Explosion at Russian Lab That Houses Smallpox Sends Internet Into Panic. https://www.sciencealert.com/explosion-at-russian-lab-that-houses-smallpox-sends-internet-into-panic

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‌7.Novosibirsk: “No risk” after blast and fire at Russian lethal virus lab. (2019). BBC News. https://www.bbc.com/news/world-europe-49727101

‌8.McKie, R. (2011). Smallpox virus: crunch time for the fate of a global killer. https://www.theguardian.com/society/2011/feb/13/smallpox-virus-vector-health-terror

9.Russian Virology Research Center Hit By Blast. (2019). https://www.rferl.org/a/russian-virology-research-center-hit-by-blast-fire/30167495.html

1‌0.Scientist dies after lab accident involving Ebola virus. (2004). https://www.smh.com.au/world/scientist-dies-after-lab-accident-involving-ebola-virus-20040526-gdizwc.html

‌11.Russian scientist dies of Ebola after lab accident. (2004). http://www.cidrap.umn.edu/news-perspective/2004/05/russian-scientist-dies-ebola-after-lab-accident

12.保罗·凯姆等. (2017). 尘封38年的炭疽惨案:一阵风,救了几十万人的命. | 环球科学. https://mp.weixin.qq.com/s/mczWydCQJmLoGovselVO0w

‌13.(美)珍妮·吉耶曼着;周子平译. 生物武器 从国家赞助的研制计划到当代生物恐怖活动. 北京:生活·读书·新知三联书店, 2016.05.

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