原子弹不,冷战时美国最怕的其实是脊髓灰质

年，美国总统罗斯福生命的最后一年。这年二月，他和丘吉尔、斯大林来到苏联的度假胜地雅尔塔进行同盟国会谈。

雅尔塔位于克里米亚半岛南端的黑海岸边。四五年的二月格外寒冷。三位大国领导人身着大衣肩并肩坐在里瓦迪亚宫的庭院里，拍下了进入高中历史课本的经典照片。

从左到右：丘吉尔，罗斯福，斯大林。

肌肉萎缩：坐轮椅的总统

时年63岁的罗斯福此时下半身已经完全瘫痪，不能站立，更不能行走。宽松的裤管也遮挡不住他已经严重肌肉萎缩的双腿。罗斯福为了保护自己的政治家形象，从不在公开场合使用轮椅，因而他与外国政要的合影都是坐姿，这次也不例外。这一年，已经是罗斯福瘫痪的第24年。

24年前的年8月，刚竞选副总统失败的罗斯福在大西洋畔的坎波贝洛岛休养生息。就在罗斯福准备重返政坛之际，他的身体出了状况。从下往上，他身体的不同部位开始不听使唤，有时是没有知觉，有时则出现了“幻痛”。他开始大小便失禁、发烧、面部也出现了麻痹。瘫痪的部位从臀部开始扩散，渐渐地他的腿也完全瘫痪了、然后是腰……据传闻，他症状的第一次发作，是坐在游船边上的他突然浑身瘫软，跌入水中。

今天的医生看到这样的病人也许会更不知所措。但对于罗斯福的医生来说，这一系列的症状太熟悉不过了。

脊髓灰质炎。

贯通身体：重要的脊髓

脊髓，是人脑和全身上下各个器官互相沟通的桥梁。在成年人身上，脊髓是一条约45厘米长、1厘米宽的柔软组织。它发源于颅骨底部的枕骨大孔，上通脑干底部的延髓。从枕骨大孔伸出之后，脊髓沿着脊柱向下穿行。

脊髓示意图

美国国立健康研究院（NIH）

脊柱由厚实坚硬的骨骼组成，包裹着脆弱的脊髓。在向下运行的过程中，脊髓不断分叉，并从脊椎上的小孔穿出，通向身体的各个地方。有的通向了肺部下的隔膜肌，让脑干中的呼吸中枢能根据血液内的二氧化碳浓度控制呼吸频率和深浅；有的通向了手臂和腿中的肌肉，让人脑能操控它们实现行走；有的通向了肾脏，让内分泌系统受到中枢神经系统的调节；有的通向了膀胱的括约肌，让人能自主控制排尿......

脊髓和脊柱关系示意图。深黄色、向外分叉的是脊髓，灰黄色为脊椎骨，蓝色的是脊柱[1]

除了脊柱，人体对脊髓还有一层防护。脊髓周围缠绕着坚韧的硬脑膜。在不属于脑子的身体结构里，只有脊髓能享有和脑一样的待遇。也正是因为这样，中枢神经系统只包括脑和脊髓，而不包括其他的神经结构。

硬脑膜密封的“袋子”中充满了清澈的脑脊液，既能缓冲，又能避免脊髓被血液中的病原体感染。人体对自己的血液已经是严加监管的了，然而脑脊液比血液还要特殊。脑脊液和血液之间，隔着由密密麻麻上皮细胞组成的血脑屏障。他们严格管控着能进入脑脊液的物质，诸如多数蛋白等大分子物质都被拒之门外。

这条纤细又柔软的组织受到这样的重重保护，正是因为它对人体正常工作有着不可替代的作用。它是人脑和人体内绝大多数肌肉和腺体的唯一神经通路。肌肉，作为人类表达自己，进行日常活动的重要输出器官，可不只是跳跃行走这么简单——呼吸需要肌肉、排尿需要肌肉、肠胃蠕动也需要肌肉。脊髓受损的人，往往立刻有生命危险，更不必说对日后生活的影响。

人体对脊髓设置的层层防护，却防不住小小的脊髓灰质炎病毒。

拯救病人：在铁肺里呼吸

脊髓灰质炎病毒（poliovirus）是人类已知的最简单的病毒之一。和细菌不同，病毒本身并不是细胞，而是比细胞还要小得多的一小团物质。因为没有细胞结构，生物学家对病毒是否能算“生物”仍有争议。同样因为没有细胞结构，病毒并不能像细菌一样独立自我繁殖——他们的繁殖依赖于感染宿主的健康细胞，并利用健康细胞里的工具进行自我复制。脊髓灰质炎病毒单个直径只有三十纳米，由蛋白质构成的外壳包裹着核糖核酸（RNA）组成的遗传物质。

入侵神经细胞的脊髓灰质炎病毒示意图

美国自然历史博物馆（AMNH）

脊髓灰质炎病毒是如何突破层层封锁进入脊髓的，至今还是一个未解之谜。脊髓灰质炎的传染主要依赖于“病从口入”。这种病毒的耐酸性很强，能在胃液中存活。进入人体后，脊髓灰质炎病毒在消化道内大量繁殖。由于繁殖速度很快，人体的免疫系统并来不及有效地消灭病毒。病毒最终进入脊髓中的神经元，导致脊髓中的神经元大量死亡。

并不是每一个感染脊髓灰质炎的人都会终身瘫痪[2]。绝大多数患者（约70%）身上不会出现任何症状，少数患者身上会有发热、无力等轻度症状。真正因脊髓灰质炎而瘫痪的仅占全部患者的不到1%。然而这正是脊髓灰质炎可怕的地方——绝大多数病毒的携带者并不知道自己感染了脊髓灰质炎。他们却通过自己的唾液、鼻涕，扩大了被感染的人群。一旦患病，医院只能给病人提供维持生命的辅助治疗，等待病情自行发展。

加州RanchoLosAmigos呼吸中心，。

对于因为脊髓灰质炎而失去自主呼吸能力的病人，医院把他们放置在“铁肺”中，铁肺即负压呼吸机。因为瘫痪后令肺部收缩和舒张的隔膜肌发生麻痹，这些病人需要外力帮助他们呼吸。病人要把自己的全身放在一个硕大的金属容器中，只露出头部。金属管内部的气压由机械装置控制，推动病人的肺部一张一缩。这种设备体积很大、极为沉重。患者不仅不能外出，甚至都不能回到自己的家中，医院的铁肺室中度过日夜。

一位年还生活在铁肺中的患者

美联社

离开铁肺几分钟，他们就会因为无法呼吸而死亡。对于因为脊髓灰质炎而终生失去呼吸能力的人来说，他们的余生就将要在一台吵闹的金属棺材中度过。

让美国瘫痪的疾病：脊髓灰质炎

年9月16号，《纽约时报》刊登了罗斯福因病瘫痪的消息。此时的罗斯福因之前参选副总统，已经是家喻户晓的政治家。此时脊髓灰质炎已经成为了在美国最令人恐惧的疾病之一。罗斯福患病的消息，更是让中产阶级和上流社会失去了安全感。一位正值壮年、家境富裕的政客都能感染脊髓灰质炎并因此瘫痪，也就说明脊髓灰质炎不是穷人的疾病、不是老人的疾病、不是有色人种的疾病。用当时的话说，脊髓灰质炎是“让美国瘫痪的疾病”。

因为罗斯福发病时正在一座湖边小屋中度假，焦虑的家长开始怀疑脊髓灰质炎是通过水体传染的。一时间，全美各地的游泳池被抽空，游泳也被视为一项极度危险的运动。由于后来实验发现氯气能使脊髓灰质炎病毒失活，这一时期对脊髓灰质炎的恐惧也推广了用氯气给游泳池消毒的做法。

在疫情爆发期间，人们不惜使用极端手段阻止病毒的传播。年的纽约市脊髓灰质炎大爆发期间，纽约周围的一些城镇派出警员拿着散弹枪在街上拦截外地开来、带有未满16岁儿童的车辆。

地方卫生局贴出的隔离告示，警告他人不要进入患者的家中。

民众对脊髓灰质炎的恐惧，也转化成了美国政府对脊髓灰质炎研究的大力支持。因为病毒不是细胞生物（不同于细菌），治疗病毒感染的药物难以研发。病毒的强传染性和大多数感染者没有显著症状的特点也让预防工作困难重重。科研工作者自然把研究的重心转向了疫苗。

上文提到过，人体的免疫系统其实有能力清除脊髓灰质炎病毒，只不过速度有限。然而脊髓灰质炎进入人体后复制很快，免疫系统常常无法在病毒能侵犯脊髓之前清除病毒，当症状发生时已经为时已晚。和许多其他传染病一样，得过脊髓灰质炎的人对脊髓灰质炎会产生免疫。这让科研工作者认为疫苗也许是控制脊髓灰质炎的有效办法。

疫苗对于人体的免疫系统来说就像是一场演习。疫苗中通常含有和病毒相类似的成分。进入人体后，人体的免疫系统会对这些成分产生反应，生产出专门清除它们的抗体。抗体生成之后会一直留在体内。当同样的病毒再次出现的时候，因为它们早已准备好，病毒便会在大面积扩散之前被清除。设计疫苗的关键，就是要制作出和真实病毒尽可能接近，但又不会给人体带来严重疾病的成分。

左：和脊髓灰质炎病毒结构相似的鼻病毒（rhinovirus）。右：蓝色的鼻病毒抗体与病毒表面的蛋白结合，阻止病毒感染健康细胞。原图：RCSB。

很多时候，疫苗制造者会从真正的病毒着手，设法消除他们的毒性。消除的太少，疫苗本身就能让人患上它们本应用来预防的疾病；消除的太多，疫苗虽然安全，但是因为里面含有的成分和真实病毒相差太远，并不能帮助人体应对真实病毒的感染。

疫苗是否安全和有效，最终是要在人体上试验的。可是谁愿意看到自己健康的孩子因为试验而患上脊髓灰质炎呢？又有什么样的科研人员，愿意承担自己研究导致他人患病的责任呢？

年的美国公共健康协会大会上，两组科研人员报道了他们对脊髓灰质炎疫苗的试验。在第一组实验中，被接种疫苗的约一万名儿童中有五人因为脊髓灰质炎而死，十人瘫痪。这组实验没有对照组，但主持实验的约翰·柯尔摩（JohnKolmer）在报告中称不接种疫苗的感染率会更高。这样不负责任的猜测让现场一片哗然。听众纷纷指责柯尔摩是杀人犯，也对脊髓灰质炎疫苗研究失去了信心。

第二个上场的是纽约大学的毛里斯·布罗第（MauriceBrodie）。接种了他研发的疫苗的人群中，七千五百个人中有一人感染脊髓灰质炎；在接种了培养基的对照组中，九百个人中有一人感染了脊髓灰质炎。这本应是不错的结果，然而在场的听众认定被接种的人群中出现的感染是疫苗导致的，纷纷谴责布罗第的研究让健康人患上了脊髓灰质炎。报告后不久，布罗第丢掉了在纽约大学的职位。

不久之后，布罗第在家中自杀身亡。这次大会后的二十年，没有人再敢试验脊髓灰质炎疫苗。

与此同时，每年的脊髓灰质炎疫情开始愈演愈烈。年，全美有五万余人患病，两千余人死亡、两万余人终生残疾。

也就在这时，折磨人类三千年的脊髓灰质炎病毒终于遇到了对手。

不爱治病的病毒学家：乔纳斯·索尔克

罗斯福瘫痪的那一年，乔纳斯·索尔克（JonasSalk）七岁。他的父母是来到纽约的犹太移民，家里并不富有。因为无法付起去哈佛耶鲁之类的私立大学的学费，他挤破脑袋进入了纽约城市学院（CCNY）。从小聪明的索尔克一路跳级，进入大学时才15岁。大学毕业后，他进入了纽约大学医学院。

索尔克并不想和他的同学一样成为医生。事后回忆医学院经历时，他说自己想在更大的层面上对人类有所帮助，而不是一对一的治病救人。毕业前的最后一年，他来到著名病毒学家托马斯·弗朗西斯（ThomasFrancis）的实验室。就这样，他找到了自己的热情所在——病毒学。

乔纳斯·索尔克

加州大学圣地亚哥分校

年，索尔克在匹兹堡大学创办了自己的病毒学实验室。创立实验室后不久，由罗斯福创办的国家小儿麻痹基金会找到他，希望让他寻找脊髓灰质炎病毒的新亚种。这个听上去平淡无奇的科研项目，成为了人类战胜脊髓灰质炎的第一步。

和当时大多数研究脊髓灰质炎的科研人员不同，索尔克的研究使用的是灭活的病毒，这让他产生了用灭活病毒制作疫苗的想法。很快，他就研制出了在动物身上安全的疫苗。

然而，疫苗的有效性必须要在人体上试验。此时，年发表的两次疫苗试验给科研界带来的阴影还挥之不去。索尔克并不能像前辈那样能找到健康的儿童作为试验对象。年，急于测试新疫苗的他找到两家残疾儿童和智障儿童的护理所，用身体已经不健全的儿童作为试验对象。两所护理所加起来，他也只找到了一百余名儿童。要想测试一种新疫苗，这个数量级是远远不够的。

对于回顾这段历史的我们来说，年的疫情可以说是“祸兮，福之所倚”了。这年夏天过后，美国民众对疫苗的渴望终于超过了对疫苗试验的担忧。索尔克被允许在健康儿童身上进行试验。此时研发疫苗成为了美国社会齐心协力的工作。几年之内，人体试验的规模不断扩大。索尔克的疫苗得以在一百八十万儿童身上进行了试验。这段时间，国家小儿麻痹症基金会收到了来自一亿人的捐赠，也受到了七百万志愿者的帮助。在当时，这是人类历史上最大规模的医学试验。

跨越冷战：一支疫苗

年4月12日，是罗斯福逝世十周年纪念日。同一天，索尔克公布了大规模试验的结果。疫苗对病毒的不同亚种有60-90%的有效率。各大报纸都在头版报道了这次试验的成功。这一消息公布后，美国政府和国家小儿麻痹症基金会马不停蹄地开始了大规模疫苗接种。几乎是实验结果公布的第二天，全美数百万儿童就接受了脊髓灰质炎疫苗的接种。眼看夏天又要到来，疫苗接种成为了全社会刻不容缓的工作。

年4月12日的JournalAmerican头条

就在这个节骨眼上发生了美国历史上最大的医学丑闻之一——“卡特事件”。全国各地的医护人员报告称一些儿童在接种疫苗之后出现了脊髓灰质炎的症状，有的已经造成二次传染。政府调查显示，位于加州伯克利的卡特公司生产的疫苗虽然通过了国立健康研究院的安全检查，里面却含有具有致病性的活体病毒。

索尔克宣布试验成功后仅仅十五天，卡特公司召回了他们生产的脊髓灰质炎疫苗。然而就在这短短十五天，受污染的疫苗被注射进了十万儿童体内。最终，四万儿童感染了脊髓灰质炎，数十人瘫痪。这批受污染疫苗造成的感染人数，直逼几年前的五二年疫情。

所幸，这次事件并没有阻碍脊髓灰质炎疫苗的大规模接种。索尔克游说美国政府强制接种脊髓灰质炎疫苗。短短两年后的一九五七年，全美脊髓灰质炎感染人数从之前的数万人降到了几千人。一九六一年，脊髓灰质炎在全美只有一百余人感染。

公共健康事业甚至跨过了冷战的铁幕。与此同时，美国科学家阿尔伯特·萨宾（AlbertSabin）和希拉里·科普罗斯基（HilaryKoprowski）研发了一款口服脊髓灰质炎疫苗。在美国儿童接种索尔克的注射疫苗的同时，苏联的十万儿童接种了口服型疫苗。萨宾和科普罗斯基也因此获得了苏联授予平民的最高荣誉——人民友谊勋章。

后记

在今天世界上的绝大多数地方，脊髓灰质炎已经同天花一样被宣布完全灭绝。每年夏天，世界各地的孩子们可以愉快地戏水、玩耍，不用活在脊髓灰质炎的恐惧之中。

因为疫苗成功而家喻户晓的索尔克继续工作在病毒学一线。他还在加州创办了索尔克生物科学研究所（SalkInstitute），成为今天重要的生物科学研究中心。

虽然索尔克是这个故事中的英雄人物，人类战胜脊髓灰质炎的故事却不是一个人的故事。

让孩子参与疫苗试验的家长，

在疫苗出现丑闻之后接种疫苗的家庭，

不惧危险治疗患者的医护人员，

那些为疫苗研发铺路五十年的科研人员，

那些大规模推广疫苗接种的政治家……

一个病毒的故事，其实是人类的故事。这里我们能看到人在病魔面前的恐惧，在未知面前的焦虑，也能看到人对全社会福祉的追求。

一个病毒的故事，也是科学的故事。我们看到了科学进步路上的种种阻碍——除去大自然自己的神秘，社会舆论的压力也无时无刻不在影响着科学。社会对科学怎么看，影响着科学能为社会做什么。在战胜脊髓灰质炎的路上，科学一次又一次受到了挫折。然而不管是失败的试验还是劣质的疫苗，都没有完全停下科学家探索的脚步。今天不必担心脊髓灰质炎的我们，应该感谢那个时代的科学人，还有那个时代支持科学的人。

参考来源

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