本文最初刊载于 Knowable Magazine。
2024 年初，近三十年来一直在全球传播的禽流感做了一件完全出乎意料的事情：它出现在了德克萨斯州狭长地带的奶牛身上。
换句话说，一种危险的禽流感突然在哺乳动物中传播——而人类与这些哺乳动物有着持续、广泛的接触。“我的老天爷，”威斯康星大学麦迪逊分校的病毒学家 Thomas Friedrich 说。“大流行病就是这样开始的。”
这种禽流感，科学家称之为高致病性禽流感（HPAI），或 H5N1，已经达到了泛疫病——动物大流行——的地位，在除澳大利亚以外的所有大陆上都导致了鸟类死亡。在全球范围内，它还影响了各种哺乳动物，包括猫、山羊、水貂、老虎、海豹和海豚。到目前为止，美国是唯一一种在其奶牛身上发现 H5N1 的国家；它已出现在 至少 17 个州的奶牛场。
加州大学戴维斯分校的兽医研究员 Maurice Pitesky 说：“在我们已知的全部历史中，这是我们曾有过的最大规模的动物疾病爆发。”
这种近三十年前出现的病毒，现在正在家禽和奶制品行业造成混乱，并因鸡蛋价格的波动而 引发经济和政治动荡。但其风险不仅仅是超市价格标签的冲击。在迁徙鸟类的翅膀上，这种病毒已经传遍了世界，自 2003 年以来 感染了 960 多人，其中约有一半人死亡。自 2024 年初以来，它已感染了 美国数十人——主要是农场工人——并且它 在 2025 年 1 月在美国夺去了第一个人的生命。
到目前为止，H5N1 流感尚未获得从人到人轻松传播的关键能力，而这正是能够引发人类大流行的能力。目前，美国疾病控制与预防中心（CDC）和世界卫生组织（WHO）都将公众健康风险评为低。但情况可能会发生变化。
澳大利亚墨尔本世界卫生组织流感参考与研究合作中心的病毒生态学家 Michelle Wille 说：“这种病毒的特别之处在于，每当我们以为我们知道会发生什么时，它就会做一些完全出乎意料的事情。而且，这是我能说的唯一一致的事情。”
一次性——或者说“顽固的杂种”
从生物学上看，H5N1 与其他任何流感 A 型病毒——主要存在于野生鸟类和蝙蝠中，偶尔会感染人类——并没有太大区别。它包含八段基因物质，编码 11 种已知蛋白质。两种蛋白质，“H”和“N”，分布在病毒的外部。“H”代表血细胞凝集素：它能附着在细胞的糖上，从而使病毒获得进入。“N”代表神经氨酸酶：它能让新生成的病毒颗粒离开细胞。
但是，存在着大量的可能性。流感 A 型病毒至少有 19 种 H 蛋白选择和 11 种 N 蛋白选择，其中大多数存在于感染野生水禽的各种流感毒株中。H5N1 流感具有 H 蛋白的第 5 版和 N 蛋白的第 1 版。
其他基因也存在变异。如果两种不同的流感病毒在它们都感染的细胞中相遇，它们就可以 进行基因交换，从而创造出新的流感后代。
因此，各种流感 A 型病毒都感染野生水禽的肠道，通常不会对鸟类造成危害。但是，如果病毒转移到其他生物身上，它们就可能造成麻烦。
几十年前，科学家们认为他们已经掌握了当某种禽流感 A 型病毒溢出到其他物种时会发生什么。美国地质调查局国家野生动物健康中心（USGS National Wildlife Health Center）的涌现性疾病协调员 Bryan Richards 表示，在家禽中，它可能会变得很危险，但通常是“一次性”情况。过去的情况是，所有农场里的鸟都会死亡，病毒会耗尽宿主——就这样结束了。
而且，从鸟类跳跃到人类并非易事。科学家们长期以来一直认为，要感染人类，禽流感 A 型病毒需要与另一种病毒在中间物种（如猪）中进行基因交换，以适应哺乳动物的生物学特性。
所以，早在 1996 年，当中国广东省的家鹅感染 H5N1 时，这 hardly 引起了全球的警觉。
但一年后，在香港，一名 3 岁的男孩在发高烧和肺炎后死亡。世界各地的专家花了三个月的时间才确定了这种病毒。田纳西州圣裘德儿童研究医院的病毒学家兼名誉教授 Robert Webster 说，起初没有人相信是 H5N1，他领导的团队之一进行了鉴定。带有 H5 的病毒本应是鸡的病毒。但这株 H5N1 感染了 18 人，其中 6 人死亡。
Webster 说：“这是一个顽固的杂种。”
Webster 和其他专家赶赴香港，他们通过吸入从第一例感染者那里获得的灭活 H5N1 病毒来保护自己，正如 Webster 在《病毒学年鉴》中记载 的那样。他们得知这名男孩的家人曾去过活禽市场，检测结果在这些市场和农场中发现了更多 H5N1 感染的鸟类。显然，它已经通过鸭子从中国传来了。
Friedrich 说：“1997 年，让所有人震惊的是，人类明显感染了禽流感病毒，跳过了猪的环节。”
香港扑杀了所有家禽。那个特定的病毒谱系被消灭了。
被病毒的意外转折弄得晕头转向
但它的“父母”，在中国大陆，仍然存在。它衍生的庞大病毒谱系将继续让科学家们出乎意料。“这不是一次性事件，”Richards 说。“病毒一直在不断制造意外。”
H5N1 从一个农场传播到另一个农场。它继续感染人类，通常是那些与家禽密切接触的人。然后，在 2005 年，病毒又一次制造了意外：它溢回到了野生鸟类身上，此时它已经发生了足够的改变，足以对它们致命—— 导致中国青海湖自然保护区数千只斑头雁、海鸥和鸬鹚死亡。Richards 说：“那为我们今天的状况奠定了基础。”
更多的鸟类，很可能是野生和家养的，将 H5N1 传播到了欧洲和非洲。通过基因的混合搭配，H5 曾经一度与 N8 等其他伙伴结合。2014 年底，候鸟将 H5N8 从亚洲带到了北美太平洋沿岸，在那里 H5 还与 N2 结合，疫情 蔓延到几个州，然后逐渐消退。
病毒继续在亚洲、欧洲和非洲传播，通常是 H5N8，还有一些 H5N6。2020 年，野生和家养鸟类感染 H5 病毒的报告开始上升。一种新的 H5 基因变异体，称为 2.3.4.4b，首次在 荷兰被发现。Friedrich 说，携带这种 H5 的病毒似乎具有跨物种感染哺乳动物的特殊能力。
到 2021 年，2.3.4.4b 变异型的 H5 又与 N1 形式结合。“从那时起，我们 开始看到这场大规模的传播事件，”Wille 说。2021 年底，病毒抵达北美，这次是为了长期停留。
泛疫病已经开始。
来源：NEXTSTRAIN.ORG
不完善的生物安全措施
随着鸟类南迁过冬，它们将 H5N1 传播到家禽养殖场。大多数受感染的鸡都会死亡，主要的防御措施是扑杀。自 2022 年以来，美国已扑杀了超过 1.66 亿只鸡，尽管疫情的缓和 导致鸡蛋价格在 2025 年 3 月初下跌 。
为了防止传播，生物安全已成为关键词。对家禽养殖户而言，这 意味着各种事情，例如限制人与禽群的接触、洗手和靴子、佩戴口罩。但病毒却不断从野生鸟类溢出到养殖户的禽群中。Pitesky 说，问题的一部分在于，家禽养殖场通常靠近水源，如泻湖和雨水池，候鸟会在那里过夜栖息，使野生动物和家养动物近距离接触。这是一种存在于野生鸟类肠道中的病毒，并通过它们的粪便轻松传播。
2025 年 2 月，美国农业部 宣布拨款高达 10 亿美元 用于防治高致病性禽流感，包括支持生物安全、为农民提供经济援助以及疫苗研究。几十年来，公司一直在开发针对 H5 病毒株的高致病性禽流感的禽类疫苗，并随着病毒的进化而更新。美国农业部在 2025 年 1 月宣布将 更新其禽类疫苗储备，Zoetis 公司（一家总部位于新泽西州帕西帕尼的公司）最近开发了一种更新版本。Zoetis 公司位于密歇根州卡拉马祖工厂的高级副总裁、全球生物制品研发主管 Mahesh Kumar 表示，该疫苗基于 2022 年流通且持续流通的一个毒株。
Kumar 说，该疫苗在预防症状和死亡方面有效，但不能预防感染或病毒传播。Zoetis 此前的疫苗已被几个其他国家的家禽使用，甚至美国鱼类及野生动物管理局在 2023 年也曾使用一种疫苗来保护 加州神鹫。
2025 年初，美国农业部 授予 Zoetis 新配方疫苗的暂定许可，但这种初步许可只是使用过程中的一步，并非广泛销售的许可。事实上，尽管家禽接种了许多其他疫苗，但美国 从未允许广泛使用高致病性禽流感疫苗。
有人担心接种疫苗可能会加速病毒的变异。但阻碍疫苗接种的主要问题是，这样做可能会限制国际家禽贸易，而美国是 活禽的主要出口国。接种疫苗的动物可能会携带病毒而不表现出症状，许多国家不希望引进可能隐形携带 H5N1 的禽类。
为了解决这个问题，Zoetis 的疫苗有一个特别之处。在制备灭活病毒时，科学家使用了 N2 神经氨酸酶，而不是 H5 最近结合的 N1。这提供了一种方法来检测禽类是否具有抗体，这些抗体表明它们曾暴露于疫苗的 N2、真实病毒的 N1 或两者。
然而，美国是否会广泛部署禽流感疫苗仍然不确定。Pitesky 说，决策权很大程度上掌握在饲养肉用 broiler 鸡并出口的农民手中；broiler 鸡占美国家禽销售额的 约三分之二。他认为，如果 broiler 农民不接受，美国农业部不太可能推广疫苗接种。北卡罗来纳州立大学的兽医研究员 Rocio Crespo 认为，决定可能会根据地区家禽产业在各州层面做出。
Kumar 表示，Zoetis 可以在两个月或更短的时间内将储备的材料制成可用的疫苗，具体取决于疫苗在储存时完成的程度。“我们想做好准备，”他说。
溢出到奶牛场
现在，家禽行业的灾难也变成了奶牛行业的难题。该病毒 2024 年出现在德克萨斯州奶牛场让流感专家感到意外：“文献表明，奶牛不会感染流感 A 型病毒，”Pitesky 说——但“俗话说，奶牛不看文献。”奶牛场措手不及， 缺乏针对家禽的指导方针和支持系统。而且，据一些报道，它们在 采纳生物安全措施方面行动迟缓。
感染 H5N1 的奶牛通常能存活，但必须将其从普通群体中隔离出来，并在医院病房中度过数周。它们的乳腺发炎，或乳腺炎，使牛奶变得粘稠发黄；挤奶厅里飞溅的受污染牛奶 产生了病毒在动物之间传播的可能性。（一项研究表明，更广泛的或呼吸道的感染 并未发生，而且目前没有迹象表明肉牛受到影响。）
美国农业部现在要求美国本土 48 个州 对牛奶进行 H5N1 检测。这些检测发现了 H5N1 向新的奶牛群体的两次溢出，分别在 内华达州 和 亚利桑那州，于 2025 年 2 月报告。
令人担忧的是，该病毒与 2024 年感染奶牛的病毒版本不同。2024 年的溢出事件出现的是一种具有特定流感基因序列组合的 H5N1，仍然是 H5 2.3.4.4b，称为 B3.13。但流感病毒的进化速度很快，H5 2.3.4.4b 已经与其他病毒发生了多次基因重组，产生了许多 变异体和亚变异体。最近，另一种称为 D1.1 的变异体正在野生鸟类中传播。尽管 B3.13 仍然占大多数奶牛感染病例，但在 2025 年初，正是 D1.1 溢出到了奶牛群。
D1.1 对奶牛以及禽流感总体的长期影响尚不清楚。“我们真的希望这只是一系列独特的情况，并且我们不会再发生溢出事件，”弗吉尼亚州阿灵顿市国家奶业联合会首席科学官 Jamie Jonker 说。但他补充说：“我们希望有一个疫苗可以纳入工具箱，并了解如何使用它。”Zoetis 和其他公司正在 研发用于奶牛的 H5N1 疫苗，但现在就说能否以及如何部署这些疫苗还为时过早。
德克萨斯大学医学分校加尔维斯顿分校的传染病流行病学家 Gregory Gray 说，即使有疫苗，“我们也可能无法扑灭这场大火。”“对我们许多人来说，似乎这些病毒将长期存在，或者说‘地方性流行’。”
目前来看，人们处于安全的一方
这一切对人类构成什么样的风险？Gray 研究过牛和其他动物的多种病毒，他说，尽管从一个物种溢出到另一个物种很常见，但病毒适应并轻松传播到新物种的情况却很少见。截至 2025 年春季，美国没有确诊的人际 H5N1 传播病例。
Gray 说：“这不像电影里演的那样。它需要持续的溢出事件才能站稳脚跟。”但这种情况确实会发生，就像 2009 年一样，当时一种具有基因新组合的 H1N1 流感 A 型病毒 从猪身上跳到了人身上，然后广泛传播。这导致了一场大流行，估计在全球造成 12.3 万至 20.3 万人死亡，而死于 Covid-19 的人数超过 700 万 ，这使死亡人数相形见绌。
为了擅长感染人类，病毒需要改变其血细胞凝集素的结构。它目前的版本会附着在鸟类细胞表面 特定的糖排列。这种类似鸟类的糖排列在奶牛的乳房中存在，这解释了乳腺炎。
人类也存在这种类似鸟类的糖排列，但它深埋在肺部，导致病毒难以传播给他人，也难以在人与人之间传播。它也存在于人眼中，这或许可以解释为什么结膜炎 是 2024 年在美国感染禽流感的人最常见的临床症状（许多人还伴有发烧和呼吸道症状）。但对于通过咳嗽、打喷嚏和流鼻涕持续的人际传播，研究人员认为 H5N1 需要变异以识别存在于人类上呼吸道——鼻子、鼻腔、鼻窦、口腔、咽喉和声带——的糖排列。
它还需要改变复制其基因的蛋白质——病毒聚合酶。这种聚合酶需要从擅长处理鸟类蛋白质转变为擅长处理人类蛋白质。在一定程度上，它已经做到了：一些 H5N1 版本 已经获得了相关的突变，有助于其在哺乳动物细胞中复制。但 Friedrich 表示，截至 2025 年春季，从奶牛传播到人类的病毒中，没有一种具有预测支持人际传播的血细胞凝集素突变。
H5N1 可以自行进化，也可以与其他感染人类的流感病毒进行基因交换。后者尤其令人担忧，尤其是在季节性流感高发期，例如 2024-25 年冬季。漂浮的流感病毒越多，两种类型在同一种动物的同一种细胞中相遇并交换基因的机会就越多，从而诞生出新的、潜在危险的病毒。
匹兹堡大学的病毒学家 Valerie Le Sage 认为，影响大流行风险的因素还有病毒本身之外的因素。“有很多事情需要协调一致，不仅在病毒方面，还在人们方面，”她曾与他人合写了 2023 年《病毒学年鉴》中关于 流感传播障碍的概述。
其中一个因素是疾病史。Le Sage 从近期对雪貂进行的实验中了解到，雪貂感染和传播病毒的方式与人类相似，她怀疑那些之前感染过流感的人——即大多数 5 岁以上的人——可能拥有足够的免疫力来抑制 H5N1 流感最严重的后果。在她的实验中，早期暴露于 2009 年 H1N1 猪流感的雪貂在后来暴露于德克萨斯州奶牛的 H5N1 时， 得到了保护，免受最严重的症状和死亡。而只感染了 H5N1 流感的雪貂则生病并死亡。“我无法准确告诉你这种保护能持续多久，但很高兴看到这一点，”Le Sage 说。
另一个好消息是，在最近的美国感染病例中，该病毒并未达到报告的 50% 的死亡率。Friedrich 指出，这种死亡率的计算并不完美，因为它们是基于那些病情严重到足以接受 H5N1 检测的人；那些病情不严重的人不会被算作幸存者。这会人为地夸大死亡率，尽管尚不清楚这在多大程度上影响了计算。无症状感染可能并不少见，至少在目前的美国病例中是如此：最近一项 CDC 研究发现，三名奶牛兽医体内存在 H5N1 抗体，表明他们曾被感染，但 从未出现症状。
H5N1 获得的早期基因变异体似乎也起到了作用，而这里的消息可能不太好。波士顿大学新兴传染病中心（Center on Emerging Infectious Diseases）的公共卫生流行病学家 David Hamer 表示，早期的 B3.13 病毒似乎引起了轻微感染。从 2024 年到 2025 年春季，CDC 在美国追踪了 70 例 H5N1 病例，无论何种类型，大多数 都比较轻微。一名死亡病例患者年龄超过 65 岁，且 有潜在健康问题——但他也有新的 D1.1 毒株， 在加拿大一名重症 Teenager 也感染了此毒株。
Friedrich 推测，尽管 D1.1 对人类意味着什么尚不完全清楚，但它可能是不好的消息。“我有一种直觉，我的同事们也有同感，D1.1 基因型在适应人类的突变方面可能更加宽容，”他说。
信任问题，以及时间问题
对公众而言，专家们提出的主要建议是不要饮用生奶或食用未煮熟的禽类产品。尽管截至 2025 年春季，CDC 未报告任何因生奶或未煮熟食物引起的人类感染病例，但在东南亚少数病例中，病毒可能 通过生禽产品传播，并且它 感染了饮用未巴氏消毒牛奶的猫。巴氏消毒会杀死病毒； 鸡蛋、鸡肉和牛肉的烹饪 也是如此。
美国已经准备了一些防护措施， 包括个人防护装备储备、抗病毒药物——据说达菲对这种病毒有效——以及制造人类疫苗的成分。这些成分包括病毒片段以及有助于刺激免疫系统的化学物质。这些都以散装形式储存，可以在几周到几个月内组装成可用的疫苗剂量。
尽管这些疫苗材料是使用 2000 年代初的 H5N1 流感版本设计的，但一项近期研究表明，它们可以对自 2020 年以来在全球传播的较新 2.3.4.4b 版本 产生抗体反应，包括 B3.13 和新近流行的 D1.1。科学家们也在 研发更新的疫苗，以更精确地匹配目前流行的病毒。
社会因素也可能影响对 潜在流行病的检测和应对。许多农场工人是无证移民，这使得许多人不愿意接受筛查或寻求医疗救助。Pitesky 说：“我们应该最密切监测的人群，可能不是我们正在进行充分监测的人群。”
Friedrich 指出，Covid-19 大流行病的一个巨大悖论是：它催生了一个 不太准备好 应对下一次疫情的社会。“大流行侵蚀了公众对科学的信任，”他说。“对公共卫生机构控制疫情的权力一直存在反弹。”
2025 年初，CDC 关于 H5N1 流感从牛传播给人的报告 发布延迟。负责禽流感应对的美国农业部人员 被解雇；该部门随后 努力恢复他们的职务。一项关于 RNA 疫苗（在 Covid 大流行期间被证明成功的疫苗类型）的 5.9 亿美元资助 被重新审查。变化仍在继续，3 月份，美国食品药品监督管理局的一位顶级疫苗官员 辞职，4 月份开始大规模裁减数千名联邦卫生工作者。
对野生动物造成严重影响
无论 H5N1 是迟早会人际传播，还是永远不会，它都在野生动物中肆虐。在美国，超过 160 种本地鸟类，包括野鸭、麻雀、鸽子和白头海雕，已有数千只 被感染。另外，还有两个多打的本地哺乳动物物种，包括浣熊、熊和负鼠，已有数百只 被感染。其中一些因此生病，一些则死亡。
Richards 指出，许多这些感染是“死胡同”：它们不会将病毒传播出去。主要是长距离飞行的鸭子这样做。
到 2022 年底，H5N1 已进入南美洲，并沿该大陆太平洋沿岸迅速蔓延。“然后它在六个月内沿着南美洲 6000 公里的脊梁线传播，对于没有飞机辅助的病毒来说，这速度非常快，”Wille 说。它到达南美洲的最南端，并 跳跃到了南极洲。
沿途，它杀死了 40% 的秘鲁鹈鹕、 至少 24,000 只 南美海狮和 超过 17,000 只 南象海豹幼崽。
世界各地的野鸟都受到了影响，甚至连通常携带甲型流感病毒但无症状的水禽，也遭受了损失。虽然缺乏完整的统计数据，但个别案例令人警醒。主要分布在苏格兰的大鲣鸟数量据报告下降了75%。2023年，美国加州神鹫爆发的疫情导致21只动物死亡，而该物种的总数不足1000只。“这样的事件可能会改变一个物种的命运，”Wille说。“它们还会恢复吗？”
H5N1尚未抵达澳大利亚或新西兰，但Wille认为这只是时间问题。对于全世界而言，这种病毒的未来，及其出乎意料的特性，仍悬而未决。“我认为我们正处于一个临界点，”Wille说。“至于这个临界点意味着什么，我还不确定。”
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