第4章 融化的冰川，被打開的“潘多拉的盒子”
國內外海洋、氣候、冰川病毒權威專家最近研究指出，存活了近14萬年的病毒毒株都在地極冰層的“潘多拉盒子”裡潛伏著，等待時機徹底釋放。而目前世界各地超乎尋常的極端天氣預示著這種威脅正在向人類逼近。
人們常常喜歡用“潘多拉的盒子”來形容暗藏災難、禍害、威脅的地方。一旦打開這個盒子，這一切不幸就會被釋放到人類世界，造成難以抵擋的災難。近日，美國科學家發現了部分冰川中隱藏著可能導致疾病蔓延的病毒毒株。冰川正在消融，沉睡的病毒是否隨著冰川大融化重返世界？人類是否即將面臨氣候和疾病的雙重災難？
在北極圈冰湖里徘徊的一隻北極鷗做夢也不會想到，去年冬天融化的流水中，蘊藏著被冰凍了數万年的神秘病毒。隨著一條小魚的被捕，這些病毒成功地進入了北極鷗的體內。 7月末，這只病鳥隨著同類開始向南飛行，在穿越歐洲西海岸時體力不支，不幸墜地身亡。
數月過後，一種讓人在一周內窒息而死的神秘疾病開始在歐盟傳播，以迅雷不及掩耳之勢通過歐洲鐵路和航空器向四面八方擴散。各種預防隔離措施無法阻擋空氣流動，一年內，全球患病人口急劇增加，各國經濟均受到嚴重影響……
上面所講述的可不是什麼科幻小說，而是有可能爆發在將來某一天的一場人類大災難。
近年來聯合國及各國的專家都在不斷發出警告，全球變暖正促使極地冰川以及其他地區，比如我國西部地區的冰川融化，以目前的趨勢來看，幾十年內，可能地球上的冰川就會完全消失。接踵而的後果，就是沉睡在冰川中的古老微生物病毒可能會被釋放出來，從而給對此毫無抵抗能力的人類帶來一場更為恐怖的災難。
冰川病毒是在第四紀冰川時形成的，由於氣候極具嚴寒，病毒被封凍在冰川里。地球氣候的演變史主要分為冰期和暖期，以13萬年為周期不斷循環往復，而我們眼下正處於氣溫不斷上升的期間。因此，潛伏在冰川里的邪惡病毒將有可能隨著冰川的消融，衝破冰川的束縛，威脅整個地球的安全。至於這些冰川病毒到底有多大的破壞力，目前還是個未知數。
對於科學界來說，地極冰川病毒目前尚屬於一個嶄新的課題，儘管如此，它已經引起了全球科學家的極大關注。美國俄亥俄州博林格林州立大學斯科特·羅傑斯教授是極地冰芯微生物考察、科研計劃的發起人和組織者，他的實驗室一直在對冰芯微生物進行研究。近日，他表示說：“我們在冰芯裡發現了已經在冰層中存活了近14萬年的病毒毒株，也在西伯利亞的季節冰中找到了不到1歲的A型流感病毒。據此猜測，這類微生物會在適合其生存的冰中蟄伏，等待'東山再起'。”羅傑斯教授的話絕非危言聳聽。很多萬年以來，溫暖的季風總是不知疲倦地把熱帶和溫帶的海水送往遙遠的極地區域，許許多多曾經肆虐地球的病毒，也被一同冰封在冰層中。由於溫度極低，這些古老的病毒可能依然保持著生命力。
由於冰芯保持著最原始的狀態，記錄了大量的氣候環境信息，因此是研究氣候變化和冰芯微生物最好的介質。在研究過程中，為了避免污染，研究人員在運輸過程中把南極冰塊浸沒在乙醇和乾冰中，然後用消毒過的水將最外層的幾厘米冰層融化掉，再向融化的冰塊中加入營養物質，在實驗室中培育，結果得到了古老的細菌。在這樣的研究中，羅傑斯教授和他的同事們排列出了冰層中有500年到14萬年曆史的番茄葉病毒的核糖核酸序列和不到1歲的A型流感病毒的核糖核酸序列。
羅傑斯教授表示：“至今，我們能夠證明的在冰川中活著的病毒，是一種寄居在細菌體內的噬菌體。這些細菌的年齡大約在500歲到5500歲之間，而這些細菌則是病毒的保護者。”
這類微生物一直在適合其生存在冰中蟄伏。一旦冰川融化，隨著冰川融水，這些微生物就可能乘機寄居在宿主身上。宿主有可能是人類、動物、水生物等等。有些病毒甚至可以通過空氣找到宿主。一滴從融化的冰水中蒸發的帶有病毒的浮質又很有可能在另外的地區形成新的降水。如果一些病毒能在乾旱的環境中生存，它們就可以通過空氣傳播很長的距離了。
羅傑斯教授表示，目前他在對北極圈附近的冰湖內的A型流感病毒進行研究時發現，這些湖泊上常年有候鳥來往，比如鴨類和鵝類，而候鳥身上攜帶的病毒和湖水中的病毒結合後發生了變異。在候鳥遷徙的時候，它們就會把新的病毒傳播到它們所去的地方，從而造成疾病的流行。
研究者發現，在即將融化的古老冰層中所隱藏的病毒種類相當繁雜，如各種怪異的流感病毒、骨髓灰質病毒、天花病毒等，另外還有很多至今尚未探明的病毒種類。儘管還不能確定有多少古老病毒會重返現代社會，但隨著全球氣候變暖，這一切確定將會發生。而人類健康的自我防禦機制，不會預見到這些在人類社會中已經消失了幾千年的病毒會重新出現，因此針對這些病毒的抵抗能力很脆弱。一旦傳染髮生，就可能導致大規模的疾病流行。例如有一種能夠引起痢疾狀腹瀉的病毒，這種病毒每隔幾十年便在沿海地帶出現一次，而它的棲身場所就是南極和北極的冰川。病毒在找到第一個宿主之後，就會以幾何級數全面擴增自己的“家族”。對於可能影響人類的病毒的擴散方式，中國疾病預防控制中心病毒防控所研究員杭長壽表示，也許用“無孔不入”來形容最合適不過了。因此，疾病就有可能因此爆發或者大流行。
羅傑斯教授還表示：“一些病原體從融化的冰川中釋放出來，至少有引起地區疫病暴發的潛在威脅，這樣大規模的疾病流行在過去應該發生過很多次，或許是地球上曾經存在的一些物種大滅絕的原因，而這樣的疾病流行在將來也依然會發生很多次。”
大家一定會對此疑惑不已，這些細菌和病毒為什麼會在如此嚴酷的環境下依然能夠生存下來呢？對此，中國科學院青藏高原研究所副研究員劉永勤博士解釋說：“在這種天寒地凍的環境中，對於其他的生物絕對不是適合生存的地方，然而對於微生物來說，卻是它們能夠存活百萬年的好地方。”在冰層中的微生物，大部分細菌、古菌都是處於休眠的狀態或者處於活著但是新陳代謝非常低的狀態。在細菌這個龐大的群體中，有些是適冷的，有些是適熱的，而對於適冷的細菌來說，冰川恰恰符合了它們的生存條件。
對於這個問題，羅傑斯教授也給出了更加詳細的解釋：引起微生物分子、生物組織降解的主要原因是熱、水，還有一些化學成分比如酶和氧化劑，以及紫外線照射。而冰層有效地減弱了所有或大部分這些因素的作用。寒冷減小了熱量對它們的毀滅；而冰層里水是以晶體的形式存在的，幾乎沒有流動的水存在，這就大大減小了化學物質對生物分子的腐蝕；光，包括紫外線都可以穿過冰層，但是當冰層達到幾米厚的時候，光的能量就已經被減小很多了，在幾米厚的冰層下就幾乎沒有光了，因此微生物被埋藏在深深的完全黑暗的冰層中了。
此外，還有一些研究顯示，在冰的晶體形成過程中，會將溶質“擠出”晶體之外，因此在兩個晶體之間會有充分的鹽分與養料存在。這也允許非常少量的水在其中流動，形成很多微小的渠道，一些細菌就可以在這些渠道中正常地居住。
有人說，中國距離南北兩極那麼遙遠，應該可以遠離這些病毒的侵害吧？真是這樣嗎？
中國科學院從事這些冰川微生物研究的張新芳博士，從自己研究的經歷中感受到了身邊潛在的“威脅”。她說，我國西部青藏高原上也有大面積的冰川，這些謎一樣的古老病毒基因隨著氣候變暖，隨時有被釋放出來的可能。
目前，有很多專家在青藏高原上從事冰川病毒種類的研究工作，但目前還沒有確切的科學數據證明，這些微生物當中有能夠致命的病毒。冰川融化，微生物從冰川中解凍出來，這將是一個非常複雜的過程。而這當中，能夠有多少適應環境的變化存活，這些微生物中又有多少病毒，有多少能夠發揮作用，都還是未知之數。
羅傑斯教授也表示，這些微生物在冰川中生存瞭如此長的時間，沒有人會知道在冰川融化時，它們會發生怎樣的變化，這些微生物從冰凍中進入當地的環境中，將會發生什麼。他說：“我們正在做這方面的實驗，但目前還沒有結論。不過我們也有一些猜想，微生物（包括病毒）被凍在冰川中，但當中也一定有融化出來的。至今，我們還不知道世界各地的冰川樣本中的病毒屬於什麼類型，因此如何讓人類免於這些病毒的襲擊這個問題，我們還沒有辦法回答。”
對於冰川病毒的預防問題，中國科學院專家任賈文表示，如果能想辦法“拖延”氣候變暖的腳步，古代病毒再厲害，也終究將受制於冰川的封鎖。同時，只要能給科學家充裕的時間，及時研製出相應的病毒疫苗，人類就不用那麼憂心忡忡了。