徐建國,中國工程院院士,醫(yī)學微生物學家。2005年至今任傳染病預防控制國家重點實驗室主任。徐建國及其團隊長期在第一線,從事新發(fā)、突發(fā)、重大、不明原因性傳染病疫情的病原學研究,主持完成9起在我國有較大影響的傳染病疫情或事件的病原學調(diào)查,提出行為生態(tài)傳染病的學術(shù)觀點。近年來致力于野生動物病原體的調(diào)查,發(fā)展了細菌宏分類學技術(shù),發(fā)現(xiàn)和命名了十余種新的細菌,發(fā)現(xiàn)青藏高原野生動物喜馬拉雅旱獺、禿鷲等在病原體傳播、進化方面具有獨特的作用。他所取得的科研成果,提高了傳染病疫情應急處置的科技水平和控制效果。1997年獲國家科技進步二等獎,2001年獲何梁何利醫(yī)學藥學獎。
細菌的歷史,可以追溯至幾十億年前,但人類發(fā)現(xiàn)它們,不過幾百年時間。細菌幾乎無處不在,伴隨每個人的一生,而大多數(shù)情況下,人們毫無覺察。一些細菌構(gòu)成了對人類生存的巨大威脅。歷史上,鼠疫桿菌造成鼠疫大流行,奪走了上億生命,對人類社會進程產(chǎn)生了重大影響;由霍亂弧菌引發(fā)的霍亂疫情,至今仍在印度和諸多非洲國家不斷上演;而帶有芽孢的炭疽桿菌不易被殺滅,在合適的環(huán)境下可以存活數(shù)十年之久,使炭疽病現(xiàn)在在世界各地仍頻繁出現(xiàn)。
值得慶幸的是,隨著人類對細菌的認識不斷深入,人類逐漸發(fā)現(xiàn),細菌還有友善的一面,在絕大多數(shù)情況下,人體的細菌與人類是共生關系,不僅無害,反而有益健康。細菌可以為我們制造維生素,對我們的消化、免疫等系統(tǒng)提供有力支持。它們甚至還會保護我們,抵抗一些病原體的侵害。目前可以食用的益生菌多達40余種。打造健康中國,探索細菌世界至關重要。我們該如何趨利避害,遠離細菌性傳染病的威脅呢?
細菌是人類的敵人嗎?
無處不在的細菌。細菌和病毒統(tǒng)稱為微生物。什么是微生物?就是人類肉眼看不見的微小生物。人類借助于顯微鏡,才知道細菌的存在,這段歷史不過300年左右的時間。如果從先來后到這個角度看,這個世界最早是屬于微生物的。在地球上還沒有氧氣的時候,厭氧菌就可以在地球上生長,所以人類是后來者。細菌可以在各種溫度下存在,不管是在北極還是在溫泉,我們的世界到處都有細菌,從某種意義上說,我們是生活在細菌的世界。
細菌有一種特殊的存在方式,一部分細菌可以產(chǎn)生芽孢,像我們熟知的炭疽桿菌,它就可以產(chǎn)生芽孢。在遇到特殊的環(huán)境下,細菌不太好生存的時候,它轉(zhuǎn)入芽孢這種狀態(tài),在土壤里面可以存在幾十年而不受影響,沒有任何的生命活動,在適當?shù)臅r候它又可以重新繁殖。我們過去聽說在某些工地,工人在挖土的時候,被炭疽桿菌感染了,就是這個原因造成的。
細菌和病毒還有一個很大的區(qū)別,有特異性殺滅細菌的抗生素,到現(xiàn)在為止,還沒有一種特異性抗病毒的藥物。這是應對病毒性傳染病,一個非常大的挑戰(zhàn)。
從人體來說,人體所有和外界相通的地方,都有細菌的存在,都會形成一定的菌落,比方說腸道、呼吸道、泌尿生殖道、皮膚、口腔、眼睛、耳朵等等,我們的人體到處都是細菌,很多細菌跟我們一起建成一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。我們應該研究細菌和我們?nèi)梭w的相互關系,把細菌作為人類的一部分,或者人體的一部分來對待。
“好”細菌是我們的健康衛(wèi)士。菌群的平衡,對人類的健康具有非常重要的意義。我所在的實驗室對中國幾個省市篩選出來的120個健康人的糞便進行研究,發(fā)現(xiàn)這些糞便里面存在1200多種細菌,700多種是未知的,目前了解的只有460多種。過去我們對細菌的研究高估了,實際上我們現(xiàn)在知道得非常非常少。這些細菌正常存在于我們的腸道里,我們和細菌要保持生態(tài)平衡,如果打破這個平衡,我們就要得病。
魏曦院士在20世紀50年代開展的糞便移植研究,應該是全世界第一的。他在大連醫(yī)學院工作的時候發(fā)現(xiàn):有一個病人大量地使用抗生素,但是他的病怎么治都治不好。他就想到要恢復菌群的平衡才能治療這個人的疾病。他是怎么做的呢?他找了一個健康人的糞便收集起來,把雜質(zhì)離心下去,然后把細菌再懸浮起來,經(jīng)過反復的沖洗,把健康人的糞便的細菌收集起來,然后通過灌腸的方法灌給病人,最后把這個病人治好了。
很多細菌是可以食用的。現(xiàn)在有一個目錄,有幾十種微生物是可以作為食品來吃的。酸奶里面有微生物,做成菌粉,出差的時候可以吃一點。為什么?旅行的時候,必須面對一個問題:旅行者腹瀉。過去腹瀉病是很常見的,一個人一年要發(fā)生三次到五次腹瀉,特別是小孩,怎么解決這個問題?腹瀉有一部分是因為病原體引起的,還有一部分實際上是菌群失調(diào)引起的。中國發(fā)展了十幾種微生態(tài)的制劑,現(xiàn)在市場上用得很多。微生態(tài)制劑現(xiàn)在治療和預防腹瀉是常見的,另外針對老年人便秘,這個微生態(tài)制劑也有很好的作用。
對細菌有益的功能,我們的研究還特別少,我們要更好地研究。
預防傳染病的常規(guī)辦法
我們認識細菌是從傳染病開始的,很多細菌是能引起傳染病的。我搞傳染病研究多年,9個字非常重要:“喝開水、吃熟食、勤洗手”。這是老祖宗告訴我們的一句話,在我們不知道還有細菌、病毒,不了解其他微生物的情況下,對我們中華民族的繁衍起到了非常重要的作用。
第一是喝開水。水要煮一煮,水一開以后,把細菌給殺滅了。
第二是吃熟食。蒸也好、煮也好、炸也好,不管怎么都要加熱,這樣可以把細菌殺滅了,少得很多腸道病。
第三是勤洗手。洗手就是洗掉細菌和病毒。人類也是經(jīng)過漫長的斗爭,才知道洗手的重要性。今天如果醫(yī)生做手術(shù)不洗手的話,簡直是不可思議的,但在早期的時候,醫(yī)生是不是要洗手,是經(jīng)過一番激烈斗爭的。這都是生命和鮮血換來的代價,就像我們今天戴口罩一樣。
喝開水、吃熟食、勤洗手主要是針對腸道傳染病。針對呼吸道傳染病,就要戴口罩。戴口罩可能會作為我們一個常規(guī)的預防疾病的辦法。
中國人從什么時候開始戴口罩呢?是從防止鼠疫開始的。1910年哈爾濱發(fā)生鼠疫。那時候引進了很多西醫(yī)在中國,當時在哈爾濱有一個比較有名的法國醫(yī)生,這位法國醫(yī)生認為老鼠會把鼠疫傳給人,但是人和人之間是不傳染的,他沒有戴口罩,幾天以后就去世了。當時伍連德也被派到了哈爾濱,他就戴著口罩去看病人,一直很安全。幾乎所有防控新發(fā)傳染病的這些重大措施,都是伍連德在防治鼠疫的時候提出實施的。
禁止活禽交易,切斷傳染源。禽流感在某種程度上是與人類的行為有關的一種疾病,禁止活禽出售,是控制人感染禽流感很好的一種辦法。
中國2003年就發(fā)生過禽流感,到2005年,H5N1人感染禽流感發(fā)生了很多起,就是因為幾乎所有感染禽流感的患者都接觸過病禽。
2013年H7N9禽流感出現(xiàn)了,H7N9出現(xiàn)以后我們第一時間建議關閉活禽市場。上海市第1個關閉了市場,以后7天,上海沒有病例。禁止活禽的銷售,基本上把人感染禽流感給杜絕了。
禁食野生動物,遠離潛在風險。不食野生動物,應該提上議事日程。每推廣一種野生動物人工飼養(yǎng),如果沒有研究野生動物微生物的問題,等規(guī)?;院?,就會引起人類的疾病,小的關系還不大,一成規(guī)模,就會引起問題。
2003年中國發(fā)生了非典(SARS)疫情,科學家發(fā)現(xiàn)果子貍是動物宿主。中國疾控中心把任務交給我們,我們的團隊開展了人工飼養(yǎng)的果子貍攜帶SARS冠狀病毒的調(diào)查。2004年1月,廣東省決定關閉果子貍市場,禁止果子貍的交易。關閉市場之前,要對這個市場進行全面消毒,把市場所有的果子貍以及相關的一些動物,做無害化處理。我們團隊過去了40多個人,廣州市疾控中心大概出動有六七十個人,一共100多人的隊伍。我們用一個多小時把收款臺、動物的籠子、墻壁、地板都采了標本。結(jié)果非常令人吃驚,百分之百攜帶SARS病毒。這個鏈條是很清晰的:發(fā)展果子貍產(chǎn)業(yè)的時候,沒有注意傳染病的問題,從來不檢測果子貍出售場所存在的這些病毒。一進入市場,在某一個時間段里面果子貍?cè)珟Р《?,帶了病毒以后,又送到餐館或者其他人購買的地方,就把病毒擴散出去了。廣東省做了一個很好的事情,就是嚴禁果子貍交易,有效地控制了SARS。
反向病原學幫我們“變被動為主動”
自然界存在大量細菌、病毒,其中一部分隨時可能對人類生命健康造成重大威脅。我們不知道它們會在什么時候、什么地方、以何種方式,引發(fā)何種傳染病?一旦發(fā)生傳染性疾病,盡早確定病原體,及時切斷傳播鏈條至關重要。傳統(tǒng)做法是當傳染病發(fā)生后,假設是由某種微生物引起的,設計方案分離鑒定可疑微生物,按照柯赫氏法則,確定病原體,然后才是發(fā)現(xiàn)傳染源、動物宿主研究、傳播途徑研究、診斷治療研究、預防控制研究。也就是說,我們的研究總是在新發(fā)傳染病發(fā)生之后。
但是,目前人類對自然界的細菌、病毒等微生物,可以說知之甚少。要想在短時間內(nèi),通過流行病學調(diào)查,找到明確證據(jù),迅速鎖定“元兇”,十分困難。所以,當突發(fā)急性傳染病,而傳染源又未知的時候,用傳統(tǒng)辦法追根溯源有時就像大海撈針,常常事倍功半。那么,在與細菌或病毒的遭遇戰(zhàn)中,我們怎樣才能變被動為主動,盡快確定病原體,拿出應對措施,有什么辦法可以讓我們有備無患呢?
怎樣才能變被動為主動,發(fā)現(xiàn)未來病原體,提前開展研究工作,發(fā)展技術(shù)方法,提前采取措施,使我們的國家未來不發(fā)生重大新發(fā)傳染病疫情,為經(jīng)濟社會發(fā)展保駕護航。為此,中國科學家提出“反向病原學”理論。
科研先行,打有準備之仗。1999年,有一天我突然接到一個電話,徐州周圍的地方發(fā)生一種疫情,194人腎衰,177人死亡。當時搞不清楚原因,所以謠言四起。我們一看,這就是大腸桿菌O157∶H7引起的腹瀉,最典型癥狀是不怎么發(fā)燒,糞便是血性便,它不是一般的糞便里面帶點血,而是鮮血便。在國外是小孩得這種病比較多,在國內(nèi)基本上是老人。我們已經(jīng)有十幾年的經(jīng)驗了,實驗室里面各種技術(shù)都是全備的,所以在當?shù)夭闪艘恍┭?,拿到實驗室,?天就出來結(jié)果。那個時候很多人都不知道還有一個大腸桿菌O157∶H7,從來沒有聽說過,沒有人認為大腸桿菌會引起這么嚴重的疾病,所以形成一致的意見是非常難的。想來想去我們寫了一個報告,我跟專家組說,如果你們同意這個報告的話,你們簽上名字,如果不同意,我自己簽名,因為也是要承擔責任的。專家組的成員都一致同意簽上自己的名字。我們把這個報告遞交給衛(wèi)生部,雖然證據(jù)還不是特別充分,但是我們認為這個病原體是大腸桿菌O157∶H7,應該明確病原體來采取行動。衛(wèi)生部收到報告以后,肯定了我們的判斷,開始布置防控措施,動員社會力量,這次疫情很快得到控制。發(fā)生這次疫情的時候,針對大腸桿菌O157我們已經(jīng)有十幾年的研究經(jīng)驗,我是1986年開始研究大腸桿菌O157的,到1999年已經(jīng)有13年了,實驗室有一整套的方法來做這種研究。過去完全憑借興趣開展研究,沒想到最后對國家有用,但有用的前提是做了很多年的儲備,所以我們意識到科研先行非常有用。
走進青藏高原,探索野生動物的秘密。青藏高原寒冷、海拔高,沒什么人去,不太容易受外面的污染,它是一種最原始狀態(tài)。我覺得把這些青藏高原的野生動物研究透了,能夠?qū)魅静〉睦斫馓峁┖艽髱椭?/p>
野生動物帶的病原體我們知道得很少。過去我們認為都知道,那是因為我們所用的方法、技術(shù)和知識的局限。微生物,過去都是外國人在研究,中國不具備這種能力。現(xiàn)在這些能力我們逐漸都掌握了,中國發(fā)現(xiàn)了很多微生物,都是我們自己命名的。
發(fā)現(xiàn)新的微生物,要評價它有沒有致病性,然后可以提前采取措施,避免發(fā)生大的疫情。俗話說大將無戰(zhàn)功,如果不發(fā)生傳染病,才是傳染病事業(yè)取得了最大的勝利。
人類知道細菌和病毒,也就是短短的二三百年的時間,雖然進展很快,但是還遠遠不夠。絕大多數(shù)微生物我們還不了解。希望我們一起努力,真正理解人、微生物、動物之間的關系,科學地來相處,避免發(fā)生一些大的傳染病疫情,這樣才能實現(xiàn)健康中國的宏偉目標。