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植物、动物毒素与生物恐怖
http://www.100md.com 2003年5月12日 中国中药材GAP网
     来源:摘自宋诗铎、张怡滨主编《迎击生物恐怖——从炭疽热说起》

    危害面积最大的武器

    目前人类所掌握的大规模杀伤性武器中,面积效应最大的,不是氢弹和原子弹,而恰恰是生物武器。据世界卫生组织推算,一架战略轰炸机使用不同种类的大规模杀伤性武器袭击无防护人群,各自的杀伤面积为:100万吨当量的核武器为300平方公里;15吨神经性化学毒剂为60平方公里;10吨生物制剂可达到10万平方公里。国际上公认的生物武器分为潜在性生物制剂和标准生物制剂两大类。大量资料显示,生物制剂至少有六大类23种病原微生物以及毒素。这些生物制剂的使用方式也已发展成以气溶胶形式大规模散布。其实早在史前,古人就已开始使用生物武器了——他们在箭头或标枪上涂抹从植物或动物中提取的毒素以猎杀猎物或杀死敌人。

    1937年,日本侵略者开始了一个野心勃勃的生物武器计划。那就是在我国哈尔滨市南20公里一个叫满洲里的地方,建立了一个代号为“731部队”的实验室,他们的罪恶研究一直进行到1945年。据美国科学家希尔博士报道:731部队进行了大约一千具尸体的解剖,其中的大部分都曾吸入过炭疽杆菌。到1945年,这个生物武器计划已积累了400公斤炭疽杆菌,准备用于一个特别设计的炸弹中。1940年在中国的满洲里,随着日本侵略者飞机的掠过,淋巴肺鼠疫爆发了。感染有淋巴肺鼠疫的虱子同谷粒被一起空投下来,吸引了当地的老鼠,老鼠又把感染的虱子传递给当地的居民。
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    1943年美国建立了第催克营,进行生物武器的研究。在朝鲜战争期间,生物武器计划得到扩大,开发出了针对农作物的生物武器。1954年,美国生产出针对人的生物武器集束炸弹。1959-1969年这10年,是美国攻击性生物武器研究和发展的“黄金”岁月,这一期间取得的进展是:可以安全地进行大规模病原微生物的发酵,可以大规模进行细菌、病毒、立克次体以及它们的代谢产物(毒素)的提纯、浓缩;技术的发展使液态和固态制剂的稳定性得以保证,并发展出了多种多样的生物武器。1970年,尼克松总统宣布放弃生产、研制和使用进攻性生物武器,只进行对生化武器防御措施的研究。

    1972年,联合国签订了禁止研制、生产和储存并销毁细菌(生物)和毒素武器的国际公约。但是少数发达国家从来就没有放弃生物战的准备,只不过进行得更加隐蔽了。由于生物武器比其他大规模杀伤性武器更容易制造和走私,因此,它对整个人类的威胁不仅没有消除,反而在冷战后更加增大了。

    1991年,伊拉克军方装备了炭疽、肉毒毒素和黄曲霉毒素等生物武器。幸运的是,在沙漠盾牌和沙漠风暴行动中,伊拉克并没有使用这些生物武器。联合国部队于1996年摧毁了伊拉克剩余的生物武器。
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    生物武器的首次大规模的使用始于第一次世界大战,但大量研制生物武器是在30年代确立了免疫学和微生物学之后。随着70年代后期基因工程和分子生物学技术的出现、发展并逐渐成熟,生物武器又增加了一个新成员——基因武器。基因武器就是运用遗传学、基因工程和分子生物学技术,改变细菌或病毒,使不致病的成为可致病的,或者使疫苗或药物预防和救治失去原来的效用。

    生物恐怖主义

    据美国国务院估计,从1980年以来,全世界共发生了6000例以上的恐怖事件。许多恐怖集团受到某些国家的支持,具有研究、开发和装备各种武器的能力。

    相对而言,生物武器的生产简单、方便、成本低,生产设备和材料都可以购买,只需要少量受过训练的工作人员。例如可以在一个小屋中建立炭疽杆菌生物武器的生产工厂,设备和材料不超过十万美元,只需一个博士和十几个助手。生产微生物武器制剂的基本知识可以很方便地获得,设备和化学药品也不难搞到。
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    当生物武器用于攻击未尝预料、未受保护、非免疫的平民时,其效果远高于攻击一支快速移动的军队。这一点在第二次世界大战中,日本侵略者使用生物武器攻击中国和苏联军队的战例中即可得到证实。恐怖集团的目标往往不是典型的军事目标,因此生物武器很适合他们的目的。

    由恐怖分子在城市发动的生物袭击所造成的破坏程度要远远超过化学袭击。在某些情况下,诸如气候条件适合、生物武器爆炸的高度恰到好处等,造成的死亡人数可能不亚于核武器。如果具备某些合适的条件,在一座面积类似华盛顿的城市上空喷洒100公斤含炭疽杆菌的粉末,将造成100万至300万人的死亡。而一颗百万吨级的氢弹造成的死亡人数也不过50万至200万。

    生物武器与化学武器也有很大的区别。化学武器是一种毒药,与人的皮肤接触或被吸入身体后才会致命;而生物武器则是微生物,它们侵入人体后,以几何级数繁殖,最后摧毁人的生命。化学武器不能像生物武器一样,以传染的方式在人群中扩散,人们也无法制造足够浓度的化学武器来引致大规模的伤亡。因此,生物武器远比化学武器可怕得多。
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    在发生袭击或受到袭击威胁的地区,对医疗卫生机构的潜在冲击是巨大的。紧急救护部门将由于大量病人的涌入而瘫痪。假设有一枚载有生物武器的飞弹空降于一个只有100万人口的城市,即使其中只有六成的人感染了病毒,如每人需要80毫克的抗生素,也需要48吨的药品,几乎没有任何国家会有这么大的储备量。

    恐怖分子是否得到政府的支持,在很大程度上决定了其生物制剂的使用种类及其投放机制。国家支持的恐怖集团更有可能制造大规模的伤亡,而未受援助、单独行动的恐怖分子产生的破坏性影响将局限于较小的规模。一个心怀不满的雇员在公司食堂的沙拉中散布沙门氏菌,与一个受到国家支持的恐怖分子利用飞机在华盛顿的西北方播洒干粉状炭疽杆菌,所造成的可能的伤亡必将大不一样。

    炭疽杆菌的扩散传染

    炭疽一词来源于希腊语anthrakis(煤炭),以其炭样皮肤损害得名。

, 百拇医药     1998年,美国前国防部长科恩为了显示美国对付生物化学武器的能力,曾在电视上讲解炭疽的威胁。科恩手持一袋重约2.25千克的白糖说,要袭击一个大城市,只要一袋相同重量的炭疽杆菌,它对人类的杀伤力不亚于一颗氢弹。

    在可以作为生物武器的许多生物制剂中,只有为数不多的几种微生物能够使大批民众患病、死亡,摧毁一个城市或地区。炭疽杆菌是其中最严重的一种。

    只有很少一部分生物制剂以气溶胶形式扩散传染,这种空气传染方式最容易使大批人患病。炭疽就是其中少数可怕病菌之一。炭疽杆菌作为生物武器的研究始于多年前,在这之前的几百年,炭疽杆菌在世界上主要引起动物疾病,导致人类的严重疾病则比较罕见。现在,至少17个国家拥有攻击性生物武器计划,伊拉克已承认生产和研制过炭疽杆菌武器。目前还不能确定有多少国家正在进行炭疽杆菌的研究工作。多数专家认为没有先进的生物技术,个人或团体没有制造致死性炭疽杆菌气溶胶的能力。然而,拥有充足资金和复杂关系网的恐怖团体有可能获得可以进行生物袭击的生物制剂。
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    1979年,前苏联明斯克市军事微生物实验室发生炭疽杆菌芽孢意外泄漏,炭疽杆菌以气溶胶形式释放,通过空气传染的炭疽首次显示了它作为生物武器的潜在威力。炭疽杆菌气溶胶没有气味,释放后肉眼看不到,能随空气播散数公里。有人研究发现空气受炭疽杆菌芽孢污染后,室内人员与室外人员的感染危险度没有太大区别。1995年日本恐怖组织奥姆真理教在东京地铁车站释放沙林毒气,同时在东京至少八个地方散布炭疽杆菌气溶胶和肉毒毒素,但生物袭击未能引发疾病,有人认为奥姆真理教所用的炭疽杆菌是丢失了致病因子的低毒株,因而没有造成更大的危害。

    1970年世界卫生组织专家委员会推测,如果在一个拥有500万人口的发达城市以飞机播洒50千克的炭疽杆菌芽孢,理论上会有25万人员伤亡。美国国会技术评估办公室1993年报告预测,在华盛顿特区逆风播洒100公斤炭疽杆菌芽孢,将有13万至300万人死亡,地区毁灭性等于甚至超过一枚氢弹的威力。美国疾病控制和预防中心分析认为每10万炭疽杆菌感染者需要提供262亿美元费用。以上仅仅是推测,因为关于生物攻击的潜在影响和生物攻击的防范和应对措施,历史经验极少,人们只能根据有限的知识经验制定政策法规。
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    去年“9·11”以后在美国发生的炭疽恐怖事件,以邮件作为携带方式,有关人员认为此次发现的炭疽杆菌对青霉素等抗生素敏感,不像通过生物技术改造的耐药工程菌。

    炭疽的控制和预防

    1.疫苗接种炭疽疫苗在美国于1970年批准使用,疫苗分六次注射,近来已由全美军事行动和储备署托管。疫苗是由无包膜的炭疽杆菌减毒株的无细胞性滤液制成。诱导免疫的主要抗原是炭疽杆菌的保护性抗原。1999年3月1日,近59万名美国士兵接种炭疽杆菌疫苗,未发现严重不良反应。在实验猴子的研究中,在0-2周接种疫苗,在8-38周可对炭疽杆菌气溶胶具有完全的保护作用,在100周时有效率为88%。

    前苏联曾使用过一种炭疽杆菌减毒活疫苗;但西方国家认为,炭疽杆菌减毒活疫苗不宜用于人体。目前美国的疫苗生产能力不大,供应有限,供大量市民使用还需要一段时间。美国的一些专家认为目前遭受生物恐怖袭击的可能性不大,考虑到大规模疫苗接种的人力物力,不提倡此时在大规模人群中接种炭疽疫苗。此外,美国还只允许18-65岁的人使用炭疽疫苗,因为眼前的研究仅局限于这组人群。
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    2.接触后的预防发生炭疽生物武器袭击后,国家和当地卫生部门必须立即与专家商讨出台有关对策。接触炭疽杆菌气溶胶后的抗生素治疗方案,目前还没有一个获得FDA批准。专家建议,抗生素治疗方案与上面推荐的治疗方案相同,预防应持续60天。

    3.炭疽的控制炭疽病人应严格隔离,直至伤口愈合,痂皮脱落或症状消失,对病人的用具采取消毒灭菌措施进行处理,病人的家人、朋友、同事不必进行炭疽的免疫和预防,除非他们在袭击发生时也可能接触了炭疽杆菌。目前没有发现因人与人之间接触发生炭疽感染。

    4.消除环境污染对炭疽杆菌芽孢污染的环境进行消毒有一定的技术困难。在第二次世界大战期间英国军队在一个小岛上进行炭疽实验,实验结束后36年仍有存活的炭疽杆菌芽孢。1979年到1987年英国对小岛进行消毒,一共用掉280吨甲醛和2000吨海水。

    生物袭击时释放的炭疽气溶胶称原始气溶胶,芽孢传播的时间和距离依赖气象条件,最多数小时到一天芽孢即可完全散布。发现生物袭击后进行环境消毒可以杀灭落到地面的芽孢,以避免芽孢再次飞扬引发感染。, http://www.100md.com