古代僵尸病毒引起科学家对温暖北极的警觉 - 彭博社
Liza Tetley, Bhuma Shrivastava
法国病毒学家让-米歇尔·克拉维里（Jean-Michel Claverie）位于顶部中央，已经花费了十多年的时间研究病毒，包括在西伯利亚冻土层深处发现的近5万年历史的病毒。
图片说明：731。摄影师：Jeremy Suyker & Jean-Michel Claverie
在俄罗斯科利马河（Kolyma River）蚊虫叮咬、泥泞的河岸露营两周，听起来可能不像是最光荣的工作之旅。但这是病毒学家让-米歇尔·克拉维里为了揭示有关僵尸病毒的真相而愿意做出的牺牲——这是气候变化对公共卫生构成的又一风险。
他的发现揭示了全球变暖带来的一个严峻现实，即解冻了数千年的冻土。73岁的克拉维里已经花费了十多年的时间研究“巨型”病毒，包括在西伯利亚冻土层深处发现的近5万年历史的病毒。
由于地球已经比工业化前时代暖和了1.2摄氏度，科学家们预测到2030年代北极可能会夏季无冰。人们担心更热的气候将释放像甲烷这样的困住的温室气体到大气中，因为该地区的冻土融化已经被充分记录，但休眠的病原体是一个较少探讨的危险。去年，克拉维里的团队发表了一项研究，显示他们从西伯利亚冻土中提取出多种古代病毒，所有这些病毒仍然具有传染性。
“随着气候变化，我们习惯于认为危险来自南方，” Claverie 在法国艾克斯-马赛大学卢米尼校区的实验室接受采访时说道，他指的是来自更温暖热带地区的传播矢量传播疾病。“现在，我们意识到可能会有一些危险来自北方，因为永久冻土融化并释放微生物、细菌和病毒。”
法国艾克斯-马赛大学基因组和结构信息实验室的病毒学家让-米歇尔·克拉维里和他的妻子香塔尔·阿贝尔，2023年9月25日。摄影师：Jeremy Suyker/Bloomberg这可能构成威胁的方式仍在不断出现。2016年夏天西伯利亚的一次热浪激活了炭疽孢子，导致数十人感染，造成一名儿童和数千只驯鹿死亡。领先，今年7月，另一组科学家发表了研究结果，显示即使是多细胞生物也能在永久冻土条件下以一种不活跃的代谢状态，称为隐芽虫状态，存活。他们成功地复活了一只来自西伯利亚永久冻土的4.6万年前的线虫，只需重新水合。
“从我们可以停止生命然后重新启动它的角度来看，这是基本的，”曾参与研究的马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的名誉教授泰穆拉斯·库尔兹查利亚说道。“这意味着对一些生物来说，以某种方式减少或暂停代谢过程是固有的。”
2019年在西伯利亚旅行时科利马河上的“海军上将”号船只。来源：让-米歇尔·克拉维里多年来，全球卫生机构和政府一直在监测未知传染病，人类对其既没有免疫力也没有药物疗法。世界卫生组织在2017年将一种名为“疾病X”的病原体列入了研究和制定预防或控制流行病路线图的首要病原体名单。自新冠疫情关闭了世界数月以来，相关工作一直在加紧进行。
“世卫组织与300多名科学家合作，研究所有可能引发流行病和大流行病的病毒家族和细菌，包括那些可能随着永久冻土融化而释放的病原体，”世卫组织发言人玛格丽特·哈里斯博士说。
2019年西伯利亚的研究站。来源：Jean-Michel Claverie尽管大多数情况下没有联系，克拉维耶自己的研究却处于类似的前沿。藏身于法国马赛郊外一个岩石悬崖底部的实验室里，他实验室里的货架乍一看有点像古玩店或怪人收藏家的家。
塑料瓶里装着土壤样本，玻璃瓶里装着不起眼的棕色液体，克拉维耶的办公室里摆放着一根毛绒犀牛脊椎骨和他的团队在2019年西伯利亚探险中发现的猛犸象象牙残骸。与此同时，实验室里的昂贵设备和生物安全室表明这绝非一项轻浮的消遣。
多年来，全球卫生机构和政府一直在监测未知传染病，这些传染病人类既没有免疫力也没有药物疗法可以应对。摄影师：Jeremy Suyker/Bloomberg与他的工作空间一样，克拉维耶友好的态度和随时准备的微笑下面隐藏着令人敬畏的专业水平和广泛的专业知识。他的背景是理论粒子物理学、应用计算机科学和生物化学，他没有接受过病毒学的正规培训 — 克拉维耶说这反而成为他职业生涯中的优势，让他在这个领域没有先入之见。
克拉维耶出生并成长于巴黎，但他的职业生涯带他走遍全球。他首次涉足理论生物学是在1979年，当时他拒绝了著名的麻省理工学院生物物理学家亚历山大·里奇实验室的职位，选择前往圣地亚哥寻找弗朗西斯·克里克 — 这位发现DNA分子结构的诺贝尔奖获得者。在索尔克生物学研究所的走廊里，他偶然遇到了这位生物学家，克里克被克拉维耶的热情和进取心所打动，给了他一个工作推荐。 “之后我们每周三一起吃午餐，”克拉维耶说。
一组不同突变病毒的网格，正在等待确定其特性。摄影师：Jeremy Suyker/Bloomberg也许正是这种超越传统思维的倾向引发了他对永久冻土的着迷 — 地球的层，在至少连续两年保持在冰点以下。一些西伯利亚的永久冻土样本可以追溯到650,000年前。
“在阅读到一篇关于从一个被冷冻了30,000年的水果中复活出一株开花植物的文章后，他开始了永久冻土的研究，” Claverie的妻子、实验生物学家夏朗塔尔·阿贝尔格尔说道，她负责实验室的运营。“他认为，如果像开花植物这样复杂的东西可以被复活，那么我们也可以期望从永久冻土中复活病毒。”
Claverie和Abergel正在使用X射线衍射设备来确定病毒蛋白的三维结构。摄影师：Jeremy Suyker/BloombergClaverie在2014年首次展示了可以从西伯利亚永久冻土中提取“活”病毒并成功复活的事实。出于安全考虑，他的研究仅关注能够感染变形虫的病毒，这些病毒与人类物种相距甚远，避免了任何意外污染的风险。但他认为，这些发现所暗示的公共卫生威胁的规模被低估或错误地被认为是罕见的。
所以，2019年，他的团队继续从七个不同的古代西伯利亚冻土样本中分离出13种新病毒，包括一种在48500多年前的湖泊下被冻结的病毒，这证明了它们的普遍存在。在2022年的一项研究中发表了这些发现，他强调了人类、动物或植物中来自未知古代病原体的病毒感染可能会产生“灾难性”的影响。
“回到5万年前，我们就来到了尼安德特人从该地区消失的时候，”他说。“如果尼安德特人死于一种未知的病毒疾病，而这种病毒再次出现，那对我们来说可能是一种危险。”
在西伯利亚收集的猛犸象象牙。摄影师：Jeremy Suyker/Bloomberg冻土，曾经充满动物生命的土壤，为保存有机物提供了完美的条件：它是自然的、黑暗的、缺乏氧气并且几乎没有化学活性。在西伯利亚，它可以达到一公里深——全世界唯一一个冻土深达如此之深的地方——覆盖了俄罗斯领土的大约三分之二。根据2021年在《自然》杂志上发表的一篇论文，仅一克土壤就发现了数千种休眠微生物物种。
在过去的40万年里，底层冻土层基本上保持稳定。以至于俄罗斯的城镇在西伯利亚遍地开花，他们将基础深深地钻入类似混凝土的冻土中。但现在，随着北极地区变暖速度快于地球上任何其他地区，整个地区出现了大量甲烷陷坑，整个城镇正在下沉。
最近，地缘政治造成了新的盲点。即使在俄罗斯于2022年2月入侵乌克兰之前，组织前往西伯利亚并与俄罗斯实验室合作也并不容易。但是，与该国的前同事和合作者的交流现在几乎完全中断了。Claverie的实验室以及西方世界许多其他实验室都是政府资助的。“我们被告知不要再与俄罗斯人交谈了，”他说。
用于培养阿米巴细胞的各种培养基，病毒在其中复制和繁殖。摄影师：Jeremy Suyker/Bloomberg全球变暖对西伯利亚的影响对俄罗斯经济既带来风险又带来回报。融化的永久冻土据估计可能使价值约2500亿美元的基础设施面临风险，并且据信已经导致了像2020年诺里尔斯克油污泄漏这样的环境灾难，因为地面变得不稳定。
然而，该地区还拥有丰富的自然资源 —— 煤炭、天然气、黄金、钻石和铁矿石。与阿拉斯加和格陵兰等其他永久冻土覆盖地区不同，Claverie说俄罗斯在开采这些土壤方面更为活跃：“他们到处挖洞。”
一些科学家还担心技术 —— 如俄罗斯的浮动核电站“阿卡德米克·洛蒙诺索夫” —— 可能会将西伯利亚海岸线以前无法到达的地区转变为采矿中心，因为随着北极圈无冰航线的增加，这些地区变得更易接近。Claverie表示，开采这些更深层次，超出每个夏季都会融化的活跃层的地方，将增加人类与潜在有害的古老病原体接触的可能性。
这突显了研究中固有的困境 — 追踪对人类构成威胁的下一个大威胁可能会无意中传播危险。 采样探险期间的交叉污染潜力很高。 因此，一些人开始倡导采取不那么积极主动、资源消耗大的方法。
“建立一种专门的方式跟踪因纽特人口，例如，看看他们患什么疾病，这将是有益的，” Claverie说。“如果有什么来自永冻层的东西，我们将能够更快地捕捉到它。”
用于分子生物学技术的典型设备的货架。 Claverie在2022年的一项研究中强调，人类、动物或植物中来自未知、古老病原体的病毒感染可能会产生“灾难性”的影响。摄影师：Jeremy Suyker/Bloomberg更大的组织也开始意识到这种风险。 本月早些时候，美国国际开发署取消了其1.25亿美元的项目，该项目旨在在东南亚、非洲和拉丁美洲寻找可能感染人类的病毒，担心研究本身可能引发一场大流行。
与此同时，Claverie不会返回西伯利亚，无论战争的结果如何。 他说他已经表明危险存在，而揭示那些冰冻深处更多秘密的探险将是愚蠢的。
“年纪越大，你在哲学方面就变得越好，”他说。“也许最好还是把那些事情留给自己。”