天花(smallpox)是人类历史上最致命的传染病之一。仅 20 世纪,它就夺走约三亿人的生命;幸存者往往满脸麻坑、甚至失明。
它的阴影笼罩了人类至少三千年:古埃及法老拉美西斯五世的木乃伊上,就留有疑似天花脓疱的痕迹。在 18 世纪末的欧洲,天花每年约杀死四十万人,无论国王还是农奴,无人能够豁免。
然而 1980 年,世界卫生组织(WHO)正式宣布:天花,在全球范围内被彻底消灭了。它是迄今唯一被人类完全根除的人类传染病。
这场长达近两个世纪的胜利,起点是一位英格兰乡村医生的一个大胆而冒险的实验。1796 年,他给一个八岁男孩接种了从挤奶女工手上取来的脓液。这个人叫爱德华·詹纳。
破除误解:他不是凭空发明,而是验证了民间智慧
最常见的误解,是把詹纳塑造成"无中生有的天才发明家"。事实更复杂,也更有意思。
第一,"以毒攻毒"预防天花的做法,在詹纳之前早已存在。中国、印度、奥斯曼帝国都流行过一种叫"人痘接种"(variolation)的古老方法:取轻症天花病人的痂或脓,接种给健康人,让其得一场(希望是)较轻的天花,从而获得终身免疫。
中国的人痘术至迟在明代已有明确记载,清代宫廷也为皇子种痘;这套方法经商旅西传,进入奥斯曼帝国,再被欧洲人注意到。
这方法有效,但风险很高——接种者可能真的得重症死亡,还能传染他人。风险有多高?史料估计,人痘接种本身的死亡率大约在 1%–2%,远低于自然感染天花约三成的病死率,但仍意味着每一百个接种者里,就有一两个人因此丧命。这是一笔残酷、但当时许多人愿意接受的交换。
第二,把人痘接种引入欧洲主流视野的,是一位常被忽略的女性。1718 年,英国驻奥斯曼帝国大使的夫人玛丽·沃特利·蒙塔古(Mary Wortley Montagu)在君士坦丁堡见识了当地的人痘接种,让使馆外科医生为自己年幼的儿子接种。她本人患过天花、哥哥死于天花,深知这种病的可怕。
1721 年回到伦敦后,蒙塔古夫人又让女儿接种,并四处奔走推广。在她的推动下,1721 年英国御医对六名死囚做了接种试验,六人全部存活并获得免疫。人痘接种由此进入欧洲医学的视野——这比詹纳的牛痘实验早了七十余年。
第三,"挤奶女工不得天花"是当时英国乡间流传的说法。詹纳的贡献,不是发明这个观察,而是第一个用近乎实验的方式去检验它、并系统地传播开来。他把民间经验变成了可推广的医学程序。
所以更准确的说法是:詹纳站在前人和民间智慧的肩膀上,做了关键的验证与推广,把一个危险的偏方升级为一种相对安全、可复制的预防术。
现场:1796 年那场冒险的实验
詹纳 1749 年生于英格兰格洛斯特郡的伯克利镇,大半生都是一名乡村医生。他年轻时曾在伦敦师从著名外科医生约翰·亨特(John Hunter)。当詹纳为某个医学猜想苦思冥想时,亨特给他的忠告是:"不要空想,动手去试。"这句话几乎成了他一生的信条。
故事的核心是一个观察:挤奶女工常感染"牛痘"(cowpox)——一种牛身上的轻微痘病,人感染后只在手上起几个脓疱,很快痊愈。而这些得过牛痘的女工,在天花大流行时似乎安然无恙。
1796 年 5 月 14 日,詹纳决定验证。他从一位名叫莎拉·内尔姆斯(Sarah Nelmes)的挤奶女工手上的牛痘脓疱里取出物质,接种到一个八岁男孩詹姆斯·菲普斯(James Phipps)的手臂上。男孩得了轻微的牛痘,几天后痊愈。
接下来是决定性的一步,也是从今天伦理标准看令人不安的一步:约两个月后(1796 年 7 月),詹纳故意给这个男孩接种真正的天花病料。
如果牛痘真能保护人,男孩就不会发病。结果——男孩没有得天花。詹纳后来又重复接种天花多次,男孩始终未发病。
他把这种用牛痘预防天花的方法命名为"vaccination"(来自拉丁文 vacca,意为"牛")。后来巴斯德为纪念詹纳,把所有预防接种都统称为"vaccine"(疫苗)——这个词的牛味,就是这么来的。
值得一提的是,詹纳最初把报告提交给英国皇家学会时并未被采纳,1798 年他是自费出版了那本小册子。科学的新想法遭遇权威的冷遇,这在医学史上屡见不鲜。
詹纳一生都照看着菲普斯,后来在伯克利为他购置了一座小屋。1853 年菲普斯去世时,距离那场改变世界的实验已过去半个多世纪。
为什么牛痘能防天花:事后补上的机制
詹纳至死都无法解释自己的方法为什么有效。答案要等一个多世纪后,由免疫学补上。
牛痘病毒与天花病毒同属痘病毒科的正痘病毒属,表面的许多蛋白质(抗原)高度相似。
免疫系统第一次接触牛痘病毒时,会产生针对性的抗体和"记忆细胞"。此后真正的天花病毒入侵,这套防御力量能立刻认出它,在它立足未稳时将其歼灭。
打个比方:牛痘是天花这个敌人的"表亲"——长得像、危害小,正好拿来给免疫系统当陪练。
到 20 世纪,交叉保护的精确机制被逐层揭开:中和抗体负责在体液中拦截病毒,T 细胞负责清除已被感染的细胞。
詹纳凭经验踩中的,正是免疫学最深的规律之一。
还有一个常被忽略的细节:20 世纪根除天花运动实际使用的疫苗病毒是痘苗病毒(vaccinia virus),而不是詹纳手里的牛痘病毒。
痘苗病毒的确切起源至今仍有争议——它可能是牛痘病毒与某种已消失的马痘病毒之间的"失落亲戚"。最终完成根除的武器已不完全是詹纳那一种,但原理一脉相承。
核心贡献:奠定免疫学与公共卫生的思路
詹纳 1798 年自费出版的研究报告,描述了二十多个病例。
尽管最初遭到怀疑和嘲讽,牛痘接种因其相对安全、效果可靠,很快在欧洲乃至全球推广开来。
推广速度快得惊人:短短几年内,牛痘接种法传遍欧洲大陆、北美乃至亚洲。
英国议会先后在 1802 年和 1807 年两度拨款奖励詹纳,合计三万英镑。一个乡村医生的观察,就这样变成了由国家推动的公共政策。
还有一段堪称传奇的插曲:1803 年,西班牙国王派出"巴尔米斯远征队"(Balmis Expedition),把疫苗跨越大西洋运往美洲和菲律宾。
当时没有冷链,他们的办法是让 22 名孤儿排成一条"人链"——前一个孩子的手臂上长出痘疱,就取浆接种给下一个孩子,靠一程一程的手臂,把活疫苗带过了大洋。
它的历史意义远超天花一种病。
第一,它确立了主动免疫的核心思想——用一种安全的弱刺激,"训练"身体提前认识病原、建立防御。这是整个免疫学和现代疫苗学的种子。后来 louis-pasteur 把这一思路推广到狂犬病、炭疽等疾病,并真正搞清了背后的微生物机制。
第二,它是预防医学的里程碑。在此之前,医学主要是"病了再治";疫苗第一次大规模地证明,人类可以在疾病发生前就主动阻止它。这正是现代公共卫生的根本理念。
第三,它是最早被公共机构大规模采用的医学干预之一。从免费接种诊所到各国接种立法,"疫苗"第一次把国家、医学和每个家庭的日常连在一起——这是现代公共卫生制度的雏形。
两个世纪后的胜利:根除天花行动
詹纳 1823 年去世时,天花仍在全球肆虐。从牛痘到根除,人类又走了一个半世纪。
1967 年,世界卫生组织启动"加强根除天花计划"(Intensified Eradication Programme),由美国流行病学家唐纳德·亨德森(D. A. Henderson)主持。当时天花仍在三十多个国家流行,每年造成上千万病例、约两百万人死亡。
行动的关键不是给所有人接种——这在资源匮乏的国家根本做不到——而是"监测加环状接种":一旦发现病例,立即隔离患者,并给患者周围所有人接种,像用堤坝围住火星。
配套的技术同样重要:可常温保存的冻干疫苗,以及本杰明·鲁宾(Benjamin Rubin)发明的分叉针——一次蘸取即可接种,既省疫苗又易学,普通乡村卫生员稍加训练就能操作。
最艰苦的战场在 1970 年代的南亚与东非:战争、饥荒与洪水让"找到每一个病例"近乎不可能。数十万卫生工作者逐村排查、悬赏征集病例线索,才把最后的疫点一一拔除。
1975 年 10 月,孟加拉国博拉岛上的三岁女孩拉希玛·巴努(Rahima Banu)成为最后一例自然感染重型天花(variola major)的患者——她痊愈了。
1977 年 10 月,索马里梅尔卡镇的医院厨师阿里·马奥·马阿林(Ali Maow Maalin)成为最后一例自然感染天花的患者。他感染的是毒性较轻的变异型天花(variola minor),同样痊愈。
病毒并未就此悄悄退场。1978 年,英国伯明翰大学实验室发生泄漏事故,医学摄影师珍妮特·帕克(Janet Parker)感染天花死亡,成为世界上最后一例天花死亡。这起悲剧提醒人们:当病毒被赶出人间之后,实验室里封存的毒株本身就成了最后的风险源。
1979 年 12 月,全球根除天花认证委员会确认根除完成;1980 年 5 月,世界卫生大会正式宣布:天花已被根除。
据估算,整个行动直接花费约三亿美元,而此后全世界每年节省的疫苗、防疫与治疗开支以十亿美元计——从任何角度看,这都是人类历史上回报最高的公共投资之一。
根除天花的经验还直接催生了 1974 年世界卫生组织的"扩大免疫规划"(EPI),把麻疹、脊髓灰质炎、白喉、破伤风等疫苗带进每个儿童的常规接种。今天,免疫规划每年为全球数以百万计的儿童免于死亡——这是詹纳那间乡村诊室里最长远的一笔遗产。
代价与争议 / 局限
詹纳的故事不能被讲成纯粹的英雄传奇,它有沉重的另一面。
从今天的医学伦理看,他在菲普斯身上做的实验是不可接受的:故意给一个无法真正知情同意的儿童接种致命的天花病毒,风险极大。我们应当如实承认这一点,而不是用"结果是好的"来抹平过程的问题。
公平地说,詹纳时代既无伦理审查制度,也无"知情同意"概念,用今天的标准审判历史人物需要分寸。但正因如此,菲普斯的故事才必须被如实讲述——后世正是从这类事件中,逐步发展出知情同意、伦理审查等保护受试者的制度。
牛痘疫苗本身也不是绝对安全。少数人接种后会发生严重并发症,如全身性牛痘和接种后脑炎,偶有死亡。
到 20 世纪 60 年代末,美国本土已多年没有天花病例,每年却仍有数人死于接种并发症——风险收益比倒挂,美国遂于 1971 年前后停止了常规天花接种。这提醒我们:任何疫苗政策都必须随疾病流行状况动态调整。
推广的过程也并非坦途。1799 年,伦敦医生伍德维尔(William Woodville)在给患者接种牛痘时混入了天花病料,造成污染和死亡,一度让"牛痘不安全"的质疑甚嚣尘上。詹纳坚持必须保持接种物绝对纯净——"质量控制"的概念,由此第一次进入疫苗史。
牛痘接种从一开始就伴随反对声浪。1802 年,画家詹姆斯·吉尔雷(James Gillray)画了一幅著名的讽刺画:接种者的胳膊上长出牛角、牛头和整条牛腿。恐惧是真实的,哪怕论据荒诞。
1853 年英国立法强制婴儿接种牛痘后,反对者组织起反强制接种联盟,游行与拒缴罚款者数以千计。
讽刺的是,最早质疑疫苗安全性的部分声音并非全无道理——正是这些质疑推动了接种器械消毒和操作规范的建立。
这场关于疫苗的信任之争,两百多年后仍以各种形式延续。新冠疫情期间围绕疫苗的犹豫与争论,与 19 世纪英国的反接种运动在结构上惊人相似——它提醒我们,科学的成功不只取决于证据,也取决于公众的理解与信任。
最后还有一个延续至今的争论:天花被根除后,仅存的病毒毒株保存在美国疾控中心和俄罗斯国家病毒学研究中心两处高等级实验室里。是否该将其彻底销毁?销毁派认为留之无用、泄之成灾;保留派则主张,留着毒株才能在疫情再现时研制对策。世界卫生大会讨论多年,至今悬而未决。
詹纳其人:博物学家医生
鲜为人知的是,让詹纳第一次当选皇家学会会士(1789 年)的并不是医学,而是一篇关于布谷鸟的论文。他细致观察了布谷鸟雏鸟如何把宿主的蛋和雏鸟推出巢外,解开了巢寄生行为的细节。
他一生都保持着博物学家的好奇心:收集化石、观察刺猬冬眠、记录鸟类习性。伯克利那间乡村诊室里坐着的,是一个十八世纪的博物学家。
1823 年 1 月 26 日,詹纳因中风在伯克利家中去世,享年七十三岁。他生前看到的,只是自己开启的那场革命的序幕。
跨域连接
- 去殖民全球史:人痘接种不是欧洲的发明。中国至迟在十六世纪已有把痘痂研粉吹入鼻腔的做法;奥斯曼的臂部划痕接种由驻土耳其大使夫人蒙塔古在 1721 年带回英国;同年波士顿的马瑟从被奴役的非洲人奥内西姆斯口中得知西非早有此法。这套技术经由外交、贸易与奴隶贸易三条路径进入英语世界,而教科书把它压缩成一句"詹纳发明了疫苗"。推论有方法论意义:追溯技术源头时被系统遗漏的,往往正是没有文字发表渠道的群体。
- 天花:牛痘能取代人痘,关键在于毒力与免疫被解开了。人痘接种者会真的出天花,因而在康复前是活的传染源;牛痘接种者获得对天花的保护,却不会把天花传给任何人。这就是为什么人痘术在个体层面能把死亡率从二三成降到百分之一二,在群体层面却可能点燃新的疫情。普遍的机制是:一项干预的个体收益与群体外部性可以方向相反,评估必须分成两个层次做。
- 传染病建模与监测:1760 年丹尼尔·伯努利建了第一个传染病数学模型,问的是一个非常具体的政策问题——人痘术本身有约百分之一的即时致死率,普遍推行是否仍然划算。他把"当下的确定小风险"与"一生中的不确定大风险"折算到同一把尺子上(预期寿命),算出普遍接种可使出生时预期寿命增加约三年。这是干预决策的原型:只要两种风险不放到同一尺度上,争论就永远停在"疫苗也会死人"这一句上。
- 科学如何进步:1796 年的实验被皇家学会退稿,理由是结论与既有认识冲突且案例太少;詹纳 1798 年自费出版了那本小册子。当时并不存在同行评审之外的第二条发表渠道,自费印书是绕过守门人的唯一办法。机制值得记住:守门制度过滤噪声的同时也会过滤掉与框架不合的信号,而过滤强度取决于替代渠道的成本——这解释了为何早期医学的重要发现常以小册子而非期刊论文面世。
- 语言的演变:詹纳把牛痘称作 variolae vaccinae,即"牛的天花",vaccine 一词由此而来。1881 年巴斯德提议把所有减毒接种统称 vaccination 以纪念他,一个专指牛痘的词就此扩展为整个技术门类的名字。这是词义泛化最典型的路径:专名先被当作提喻使用,再固化为类名。代价是实实在在的:"疫苗"今天同时覆盖减毒活疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗与核酸疫苗,它们的风险结构完全不同,公众争论却常被这个统称拉平。
参考文献
- Jenner, Edward. An Inquiry into the Causes and Effects of the Variolae Vaccinae. London, 1798.
- Porter, Roy. 《人类医学史》(The Greatest Benefit to Mankind: A Medical History of Humanity). W. W. Norton, 1997.
- World Health Organization. The Global Eradication of Smallpox: Final Report of the Global Commission for the Certification of Smallpox Eradication. WHO, 1980.
- Fenner, F., Henderson, D. A., Arita, I., Ježek, Z. & Ladnyi, I. D. Smallpox and Its Eradication. World Health Organization, 1988.
- Henderson, D. A. Smallpox: The Death of a Disease. Prometheus Books, 2009.
- Bazin, Hervé. The Eradication of Smallpox: Edward Jenner and the First and Only Eradication of a Human Infectious Disease. Academic Press, 2000.
延伸阅读
- Riedel, Stefan. "Edward Jenner and the History of Smallpox and Vaccination." Baylor University Medical Center Proceedings 18, no. 1 (2005): 21–25.
- Glynn, Ian & Jenifer. The Life and Death of Smallpox. Profile Books, 2004.