2020-04-25 15:29:00
要探討複雜的科學議題,除了精確嚴謹的邏輯思維之外,也必須對相關事實有專業級廣汎而深入的掌握,對觀測和實驗結果所含的隱性誤差和假設有徹底的瞭解,並且明白專業用語的確實定義,否則外行人想當然爾,要排除自己的主觀偏見,進而做出正確的邏輯推論,基本是不可能的。
新冠疫情的起源,正是如此的複雜專業議題。由於疫情影響極度嚴重,而科學上的研究探討卻仍處於早期階段,各式各樣互相矛盾的説法以及行内專家的主觀臆測充斥媒體版面,一般人自然無所適從,不能取得完整的大局觀。剛好傳染病學史上有一個很類似的案例,在經過許多專家的努力發掘和激烈爭辯之後,纍積了相當豐富的事實根據,而且沒有受到國際地緣政治需要的扭曲左右,依舊花了20多年才蓋棺論定。我想在這裏簡單介紹這段研究的歷史;華語世界的讀者沒有切身的主觀成見,就更方便大家客觀參考案例中的推理過程。
這個老傳染病,就是梅毒(Syphilis),其病原體是梅毒螺旋體(Treponema pallidum),它是一種細菌,但是因爲針對感染哺乳類高度優化,省略掉了很多基因,所以無法在寄主細胞外很好地存活,在這個特性上類似病毒。T.pallidum能導致好幾種疾病,除了梅毒之外,還包括Yaws(熱帶肉芽腫)和Bejel(貝耶病),它們不是性病,而是接觸傳染的皮膚病,流行於赤道非洲;另一類皮膚病Pinta則發生在中美洲。T.pallidum因此可以被歸類為四個亞種。
歷史記錄上第一個梅毒流行疫情,發生在1494年年底,當時法軍圍攻意大利半島的Naples王國,雙方的部隊都以傭兵爲主,營區裏混雜著商販和妓女。梅毒從法軍(含相當數目來自西班牙的士兵)營地起始,很快一發不可收拾,隨即被當地人稱爲“法國病”。然而梅毒的病例,其實在1493年就在西班牙的港口城市被一位資深的醫生記錄並研究,他認定這是一種全新的性病。更早一年,哥倫布的船醫在加勒比海的島嶼觀察到土著普遍有Pinta,然後在回程途中,記錄到西班牙籍船員也顯現出同樣的病症。後世的考古學家,又開挖了許多加勒比海沿岸早於1492年的墓葬,在骨骸和牙齒上一再發現T.pallidum的病徵,所以主流歷史學家把這些證據點連起來,獲得梅毒來自美洲的結論,這被稱爲“Columbian Theory”。
到了1990年代,學術界開始有了反對意見。其後20多年,異見派學者在希臘、奧地利和英國發現了若干早於1492年的骸骨,也同樣具有T.pallidum的病徵。再加上梅毒的症狀多變,很容易被誤診,尤其是和麻瘋類似;而歐洲歷史上有些對麻瘋疫情的描述,以現代醫學的知識來看,反而更像梅毒。傳染病史學家把梅毒源自歐洲本土的學説,稱爲“Pre-Columbian Theory”;它說1494年的疫情爆發於哥倫布囘國後一年,純屬巧合,而各地的醫生對其陌生,是因爲歐洲的活版印刷術是1440年代才發明的,所以更早的病例往往沒有被詳細精確地記錄和傳播。
雖然Pre-Columbian Theory的支持者一直鍥而不捨,但卻沒有説服大多數的歷史學家,這是因爲不但他們所列出證據的質和量都不如主流派,論證的邏輯也漏洞百出:首先,梅毒在1494年後的大流行,範圍極廣、歷時甚長,一直到17世紀,法國國王Louis XIV還因爲慢性梅毒而成了癩痢頭(Syphilitic Alopecia),只好戴假髮來遮掩,這是近代歐洲男性貴族戴假髮的濫觴。幾年後英國國王Charles II同病相憐,於是也引進男用假髮,至今仍是英系法庭的標配(參見香港)。如果真如Pre-Columbian Theory所説,傳染力極强的梅毒在1494年之前就在歐洲流行,怎麽可能在印刷術發明後的50多年間都沒有任何記錄?1495年前後,幾千名在港口城市(亦即有許多水手出入停留的地方)執業的醫生怎麽會異口同聲說這是一個全新的疾病?
Pre-Columbian Theory說,早期歐洲的梅毒病例被誤診為其它疾病,特別是麻瘋。但是1494年開始的梅毒,毒性極强,短期致死率達到近30%,歐洲既有的類似疾病,沒有一個能望其項背;例如麻瘋的致死率就低了近一百倍。梅毒在歐洲流行了幾十年之後,毒性才慢慢減弱,致死率跟著下降了一個數量級。我以前曾經解釋過,流行性傳染病的病原體,是在和寄主共同演化,所以隨著時間流逝而纍積的小突變,一般會使得傳染力上升,而致死率下降。17世紀之後已經軟化(Mellow)過的梅毒,或許還可能被誤認為麻瘋;但是15世紀末剛出現時的梅毒毒性極强,如果此前在歐洲傳播,怎麽會被混肴呢?
其實從1494年版梅毒的傳染力和致死率雙高的現象,就可以推斷T.pallidum在那之前不久,剛剛經過了一個重大的突變,所以現代所謂的梅毒,必然是一個全新的亞種,任何此前的版本,都不是完全相同的疾病。這種重大的突變隨機發生的機率很小,一般是被環境變化所壓迫,必須跳躍生態,才不得已而為之。如果像Pre-Columbian Theory所説,梅毒自古就在歐洲流行,那麽千百年都沒有發生的突變,在沒有明顯外因的背景下,剛好在哥倫布的船隊引進了美洲版的同種病菌之後,就忽然爆發,這樣的巧合實在太極端。反之,美洲版的T.pallidum是為熱帶環境下肢體赤裸、皮膚經常隨機接觸而優化的,一旦被帶回陰冷的歐洲,傳統的傳染方式被阻斷,在演化上就會有强大的轉型壓力。
到了21世紀,基因分析成爲廉價方便又可靠的演化歷史研究工具(亦即Phylogenetic Network Analysis,譜系學網絡分析),於是就有學者用它來驗證梅毒的起源理論。先是在2008年(參見https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2217670/),證實了現代所有的梅毒病例都來自15世紀的同一個祖先,然後在2016年(參見https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27918528)確認了那個祖先源於美洲版的T.pallidum。至此,爭論了20多年的梅毒起源問題,終於塵埃落定:歐洲殖民者帶給印第安人許多致命的病原體,印第安人的確以直報怨了一次。
同樣的邏輯,也完全適用於新冠病毒:從2019年底爆發傳染力/致死率雙高的疫情,可以推斷在那之前不久,剛剛發生一個重大的突變;任何此前的冠狀病毒版本,不論是人傳人,還是以某種野生動物為中間寄主,都不是和新冠完全相同的疾病。當然,後者可能性更大,因爲跳躍物種才像是會引發這類重大突變的演化壓力。不論如何,對科學真相的探求,不應該受政治上權宜考慮而影響;如果在公關上必須做誤導,也只是針對敵方,知識分子永遠都須要對自己保持100%的誠實。
【後註一,2023/08/15】剛剛注意到一篇有關蚊子演化進程的論文(參見《Climate and Urbanization Drive Mosquito Preference for Humans》),在此做個簡單介紹。
大部分的蚊子物種是所謂的“Generalist”(“通才”,有叮無類),但一般引發我們煩惱的卻只限於少數幾種特別喜歡針對人類的Specialist。科研界已有共識,這些Specialist蚊子應該是人類農業化、城市化之後的結果。前述論文進一步細化,對其中之一的Aedes aegypti埃及伊蚊及其野生通才祖先做了全面基因調查,確定其關鍵突變發生在5000年前的Sub-Saharan West Africa,亦即Niger的周邊。當時正是Sahara完成從草原轉化為沙漠的最後階段,Generalist蚊子下卵繁衍所依賴的野外樹洞水坑徹底消失,理所當然地被迫突變轉而適應人類居所内外儲存的清水。
順便提一提論文之外的相關常識:氣候變化是推動舊物種滅絕、新物種演化的最大動力之一。非洲大陸因爲地理割裂嚴重、生態系統複雜,其氣候又對地球的幾個公轉和自轉進動章動周期特別敏感,所以素來是生物演化的熱點區域。尤其地跨赤道及兩邊的熱帶和亞熱帶,方便微生物和無脊索動物孳生繁衍,所以病蟲害也就格外嚴重,例如Ethiopia的首都Addis Ababa幾千年前發展為城市,主因就是爲了選址在山腰高地、埃及伊蚊的活動上限之上。近年來因全球暖化,這個活動上限向高海拔擴展,導致蚊子大批攻入城區,是當地必須面對並解決的全球暖化後果之一