作为一种被束缚的病原体，霍乱弧菌何以能引发疫情？

霍乱源自动物躯体。

霍乱宿居的生物，生活在海洋中，是小型甲壳纲桡足类动物。它们身长约1毫米，身体呈泪滴状，仅有一只亮红色的眼睛。它们无法游动，故被认为是浮游生物，在水中漂浮，利用向外张开的长触角抵御重力向下的牵引，这些触角就好像是滑翔机的机翼。

人们很少了解这种生物，但它们其实是地球上数量最多的多细胞生物。每一只海参上都可能附着超过2000个桡足类动物，而一只人类手掌大小的海星身上也可能附着好几百个。某些海域的桡足类动物密度过高，海水因此变浑浊，而且仅仅一个季度之内，一只桡足类动物就可以产出差不多45亿个后代。

霍乱弧菌便是这种桡足类动物的微生物搭档。霍乱弧菌隶属于弧菌属，是呈逗号形状的极微小细菌。尽管能在水面漂浮、自给自足，但宿于桡足类动物体内外时，明显能让它们获得最大满足。

它们会粘在桡足类动物的卵囊上，排列在它们的内脏里。弧菌在桡足类动物体内发挥了重要的生态功用。甲壳纲动物会将自己包裹在由几丁质（chitin）聚合物形成的硬壳外表中，桡足类动物也不例外。它们一生中会有几次类似蛇那样蜕下过长的皮肤，加起来每年会丢弃1000亿吨甲壳。弧菌便以这些丰富的几丁质为生，它们总共有效循环了海洋里90%的过剩几丁质。若不是因为它们，桡足类动物外骨骼所形成的山丘，会吸光海洋里所有的碳元素和氮元素。

弧菌和桡足类动物会在温暖、盐度较大的近岸海域大肆繁殖，新鲜而富含盐分的水流会在这些地方相汇，比如位于世界上最大的海湾孟加拉湾湾口的广阔湿地苏达班。这是一片海陆相交的低地，长久以来人类难以踏足。

《流行病的故事：从霍乱到埃博拉》，索尼娅·沙阿 著，苗小迪 译，译林出版社2021版

孟加拉湾的咸潮，每天不断冲刷苏达班低洼的红树林和滩涂地，海水甚至可以灌入内陆约500英里，暂时将高地化作岛屿，这些被称作“焦地”的岛屿会随着潮涨潮落出现再消失。气旋风暴、毒蛇、鳄鱼、爪哇犀牛、野牛，甚至孟加拉虎都盯上了这片沼泽地。统治南亚次大陆直至17世纪的莫卧儿王朝的皇帝们，都不愿染指苏达班。19世纪的评论家们则干脆称它为“丛林密布、疟疾频发、野兽出没的淹没之地”，且能“诞育邪恶”。

到了18世纪60年代，东印度公司掌控了孟加拉，自然也包括苏达班。英国移民、猎虎人和殖民拓荒者拥入这片湿地。他们雇用成百上千的当地人，砍伐红树林，建造护堤，种植水稻。不过五十载，苏达班近800平方英里的森林已经消失。在整个19世纪，人类定居点已经扩张到原本无人踏足、无法穿越、富含桡足类动物的苏达班90%的区域。

在这些新近为人类征服的热带湿地里，人类与滋生弧菌的桡足类动物之间的接触，从未如此频繁。苏达班的农民和渔民，生活在一个潜于半咸水域之下的世界里，弧菌在这里极为繁盛。弧菌穿透人体并不是件难事，比如，一个捕鱼人坐在船边用水洗脸，或是一个村民从被洪水侵入的井里舀几口水喝，都能轻易摄入少量肉眼不可见的桡足类动物。而其中，每个桡足类动物都可能包含多达7000个弧菌。

这种亲密接触，使得霍乱弧菌“溢出”或“跳跃”到我们体内。起初，它不会受到款待，人体的防御机制本就可以驱逐类似的闯入者，我们胃部的酸性环境能消灭大多数细菌，而寄宿于我们消化道的微生物也会与之激烈竞争，更不要说还有免疫细胞在持续巡逻。但假以时日，霍乱弧菌持续接触人体环境，便会逐渐适应。它会获得各种能力。举个例子，其尾部长长的如头发般的细丝会提升与其他弧菌细胞结合的能力。有了这样的细丝，弧菌便能结合形成强大的菌落，粘连在人体消化道壁上，就好像浴帘上的浮垢。

霍乱由此成为人畜共患病（zoonosis）。Zoonosis，源自古希腊语zoon（动物）和nosos（疾病）。霍乱弧菌是一种能够感染人类的动物微生物。但此时，它还算不上大流行级别的杀手。

霍乱作为人畜共患病，只能感染那些接触宿主动物（即桡足类动物）的人类。霍乱弧菌是一种被束缚的病原体，无法感染任何位于其受限的感染范围之外的人，亦即没有接触富含桡足类动物的水体的人类。但当许多人同时接触桡足类动物时，霍乱弧菌还是可以引发疫情，只是这时的疫情往往有其自限性，通常会自行瓦解。

一个病原体若要引发持续的感染潮，必须能直接从一个人传到另一个人（至于是普通流行还是大流行，要看感染潮能传播多远）。

也就是说，它的基本再生数必须大于1。基本再生数（亦即R0，英式英语爱好者一般读作“R-naught”）描述的是不存在外部干预的情况下，单个感染者所能传染的易感者平均数。比如，你患了感冒，传染给了你儿子和他的朋友。如果这个假设的情况就是你所传染的所有人数，那么你这场感冒的基本再生数就是2。如果你还传染给了女儿，那么基本再生数就是3。

这一数值的计算对疫情暴发至关重要，因为利用它能立即预测疫情未来的发展方向。如果从平均情况来看，每次感染所能引发的新感染数小于1——你传染给儿子和他的朋友，但他们不再传染给其他人，那么这次疫情就会自行消退，就类似每个家庭的生育数少于两个的情况。这跟感染有多致命没有关系。但如果平均来看，每次感染还能引发一次新感染，那理论上疫情会无限期持续下去。而如果每次感染引发的新感染数大于1，就意味着大量人口面临生存威胁，事态紧急，亟须引起关注。在这种态势下，若缺乏干预措施，疫情会以指数级扩大。

换句话说，基本再生数就是对人畜传染病病原体与跨过这道门槛的人类病原体之间差异的数学表达。人畜传染病病原体的感染者无法将之传染给另一个人，所以这种病原体的基本再生数总是小于1的。但随着它对人类的攻击力不断完善，传播的能力也会提升。一旦病原体的基本再生数越过1，它就能越过传染门槛，离开原本的宿主，成为一种真正的人类病原体，在人体内自我维持。

能让人畜传染病病原体获取直接在人与人之间的传播能力，切断其与宿主之间联系的机制有很多，霍乱弧菌是通过获得产生一种毒素的能力而做到的。

这种毒素是弧菌的拿手项目。正常情况下，人体的消化系统会将食物、胃液、胰液、胆汁以及各种消化道分泌物输送到肠道，肠道内层的细胞则会提取其中的营养物质和液体，留下大量固体排泄物排出体外。弧菌毒素改变了人体肠道的生化状态，使器官正常功能发生逆转。被弧菌侵占的肠道不再吸收食物和水分来滋养身体组织，反而从组织中吸出水和电解质，并将它们与排泄物一起冲走。

弧菌成功跃为人类病原体，要归功于毒素在两个至关重要方面做出的贡献。

第一，毒素让弧菌摆脱了竞争者：大量体液卷走了肠道里的其他细菌，（以强劲的小菌落的形式附着于消化道壁的）弧菌便能不被干扰，定居在人体器官内。

第二，毒素确保了弧菌获得从一个感染者传播到另一个感染者的通道。这种排泄物沾在没洗净的双手上，或是落入被污染的食物和水中，哪怕只是一小滴，都可能将弧菌传染给新的受害者。现在，只要弧菌能进入某个人的体内并引发疾病，就能再传播到其他人体内，这些人是否曾接触桡足类动物、是否曾吞下苏达班那富含弧菌的水已无关要旨。

这种新病原体引发的第一次大流行发生于1817年8月的一场大雨之后，就在苏达班一个叫作杰索尔的村庄。咸海水淹没了该地区，富含桡足类动物的咸水灌入人类的农场、房屋，渗进水井。霍乱弧菌悄悄潜入当地居民的身体里，寄居在他们的肠道中。根据现代数学模型的计算，毒素让霍乱弧菌的基本再生数稳定在2-6之间。一个受感染的病人至多可以再传染给其他6个人。数小时之内，霍乱的第一批受害者就被活活吸干了，每人每天排出超过14升的乳白色液状便，这让苏达班的溪流和粪坑里布满粪便。这些粪液渗入了农民的井里。人们的手和衣服沾到了粪液水滴，每一滴中都满是弧菌，它们正翘首以盼感染新宿主。

孟加拉人管这种新疾病叫ola（意为“大清洗”）。它取人性命的速度，快过人类已知的所有疾病。一万人死于那场大流行。不过几个月时间，这场新瘟疫就已经攫获孟加拉近20万平方英里土地。

（作者索尼娅·沙阿为美国科普作家，著有《热症：疟疾统治人类五十万年的奥秘》《人体猎人：在世界上最穷困病人身上进行的新药试验》等，本文摘自《流行病的故事：从霍乱到埃博拉》一书，澎湃新闻获授权转载。）