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月球瘟疫恐慌


【2021-05-03】 YNN】


2020年5月,许多人开始囤积食物并躲在室内,以应对新冠肺炎大流行疫情。与此同时,美国宇航员罗伯特·本肯和道格拉斯·赫尔利也进入了隔离状态。两周后,他们将搭乘龙飞船飞往国际空间站,见证美国自2011年航天飞机退役后,首次从本土将宇航员送入太空的历史性时刻。

 但现在,他们只能等待,并且只允许接待少数经过新冠病毒彻底筛查的访客。尽管这是美国国家航空航天局(NASA)长期以来的“飞行人员健康稳定计划”(2010年)的常规部分,但两位宇航员的隔离也引起了媒体的关注。在隔离问题上,宇航员和普通人也没什么两样。

 五十年前的隔离检疫行动

 实际上,20世纪60年代,NASA就曾为了控制疑似来自月球的病原体而花费巨资。

NASA官方的隔离检疫计划可以追溯至1971年的阿波罗14号任务,当时的两位宇航员分别是第5名和第6名登月者。事实上,这项计划的真正开始于阿波罗11号,即第一次登月任务。在1969年7月发射升空前三周,尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林和迈克尔·柯林斯就进入隔离期。当时和现在类似,一场由H3N2流感病毒引起的大流行席卷了整个美国,到7月,已经有成千上万的人死亡。

 然而,对一些NASA官员而言,隔离的主要目的与保证宇航员在太空中的安全无关。一位高级管理人员担心地说:“如果他们在飞行前感染了什么(病原体),我们就得(在任务结束后)不断说服所有人这不是什么月球生物”,NASA最不需要的就是“月球瘟疫恐慌”。

这在现在看来并不是大问题,但在1969年夏天,数以百万计的人都在担心宇航员返回地球后会引发一场“月球瘟疫”。他们的担心并非空穴来风。科学家、官员和工程师们已经花费数年时间,为这种可能性做准备。他们所谓的“返回污染”(back contamination)可能会导致超出人类控制范围的后果:将外星微生物引入地球,使它们在温和的地球生物圈中成倍增长。

 当时,没有人确切知道月球是否真如看上去的那样死气沉沉。有科学家推测,可能在地球生命出现的同时,月球上就有生命在演化了。年轻的卡尔·萨根曾警告称,微生物可能潜伏在月球表面下,随时准备感染毫无防备的宇航员。考虑到这些风险,NASA官员有些不情愿地对返回地球的宇航员实施了严格的检疫隔离程序。这项工作主要在一个巨大的复杂设施内完成,即“月球物质回收实验室”(Lunar Receiving Laboratory,简称LRL),它将保护宇航员带回的月球岩石不受地球污染,同时防止宇航员、月球岩石和航天器污染地球。

NASA再次向公众保证,他们已经做了“无与伦比”和“详尽无遗”的准备工作,没有任何漏洞。然而,事实远非如此。后来发现,检疫程序的每个部分都出现了灾难性的漏洞。如果月球上真的存在微生物的话,地球生物肯定会暴露在它们面前。事实证明,宇宙中的微生物根本不可能被控制。

 月球微生物的威胁

 1960年,也就是阿波罗11号发射9年前,权威的美国国家科学院空间科学委员会警告称,月球微生物有一天可能会污染地球。两年后,有科学家在爱荷华州进行的美国国家科学院夏季研讨会撰文称,从其他星球引入地球的“破坏性外星生物”可能会造成“对人类影响重大的灾难”。同年8月,卡尔·萨根指出,阿波罗任务宇航员从月球上取回的生物体可能也会引发这样的灾难。

 当卡尔·萨根还在芝加哥大学读本科时,他从历史学家威廉·麦克尼尔那里了解了疾病爆发的历史。在最后一次阿波罗任务结束四年后,麦克尼尔出版了一本开创性的著作——《瘟疫与人》(Plagues and Peoples)。书中记录了人类与疾病之间错综复杂的历史,也提出了切中要害的教训。欧洲探险家曾多次将致命的欧亚大陆病原体,如麻疹和天花,带到没有抵抗力或免疫力的人群中,导致数百万人死亡;但另一方面,他们却很少把病原体带回欧洲(这一点颇有争议)。在萨根看来,历史有可能在宇宙范围内重演。

 美国国会留意到了这些。1963年初,一份国会工作备忘录重复了萨根的警告,称从月球爆发的疾病可能类似于“中世纪席卷欧洲的性病大流行”,或者更像“被引入波利尼西亚并造成大量死亡的麻疹”。当年4月和5月,参议员们向NASA官员提出了大量有关返回污染及其是否威胁地球的问题。NASA的代表向国会保证:“我们将进行研究,并采取适当的行动。”

一年后,也就是1964年7月,来自农业部、陆军、国立卫生研究院、公共卫生局、各个主要大学和研究所以及NASA的代表举行了为期两天的会议,专门讨论如何应对月球微生物的威胁。风险似乎很高。会议代表指出,在历史上,向没有免疫力的人群引入的病原体曾杀死了数百万人,而他们现在关心的问题是:月球上的微生物是否也会如此?

 他们甚至想到了更糟的可能。代表们警告称,在月球上看似无害的生物,一旦被引入地球上“相对繁盛的环境”,可能会“过度生长,超过地球的生命形式”,从而改变甚至破坏整个生物圈。长期以来,思想家们一直认为人类的健康与景观和环境的健康之间存在联系,到了20世纪60年代,日益普及的环境运动已经明确阐明了这种联系。现在,这些联系似乎变得异常清晰,甚至令人恐惧。

 与会者一致认为,任何程序或技术都不能消除返回航天器上储存的所有生物体。他们必须假设“如果地球被外星生物感染是可能的,那感染就会发生”。解决这一问题的关键将是在疫苗研发出来之前阻止这些微生物的逃逸。要做到这一点,唯一的办法是隔离所有从月球返回的东西:不仅是宇航员,还包括他们收集的岩石和运送他们的宇宙飞船。

为了确保宇航员不会患上慢性疾病,隔离检疫期至少要持续三周。而且,为了验证月球上的微生物不会污染生物圈,宇航员们收集的一部分无价的月球岩石会被磨成粉末,与植物、动物和组织样品接触。

 这次会议是在应对返回污染问题上的转折点。结论很清楚,NASA需要设计一个设施,不仅可以保护月球岩石免受地球污染,同时也保护地球免受月球岩石的污染;所有从月球返回的人与物都需要在这个设施内接受严格检疫,与月球岩石有关的复杂实验也都将在该设施内进行。这样的设施是人类从未想象过的,更不用说建造了。

经过一年多的争论,NASA的规划人员最终确定了一个约8000平方米的实验室设计方案,其建造费用约7500万美元,设备费用约6000万美元,每年还需要超过1300万美元的运营费用(全部以2020年的美元计算)。实验室将由三个部分组成,每个部分都有不同的功能:一个隔离设施,通过生物学屏障将返回的宇航员与宇宙飞船隔离;一个样品操作区,设在另一个屏障后面,主要进行月球岩石与地球生物群的实验;最后是行政区。

 1965年夏天,NASA官员说服美国公共卫生局的代表,称可以在美国本土建造月球物质回收实验室,而不是建立某个“偏远的前方接收站”,当年7月,美国疾病控制和预防中心主任詹姆斯·戈达德警告NASA,称公共卫生局不会允许宇航员在没有检疫设施的情况下返回美国。美国公共卫生局局长威廉·斯图尔特与NASA局长詹姆斯·韦伯后来同意成立一个委员会,监督NASA防止返回污染的工作。

到1966年3月,一个新的“返回污染跨部门咨询委员会”(Interagency Advisory Committee on Back Contamination,简称ICBC)成立,成员包括两名来自美国疾病预防控制中心的代表,9名NASA代表,美国国家科学院、农业部和内政部也分别派出了两名代表。理论上,他们将负责为NASA制定规程,以达到保护地球的目的。

 从建成到测试

 在美国公共卫生局的支持下,NASA成功地让持怀疑态度的国会确信:没有新的实验室,阿波罗计划就无法继续。然而,国会一直推迟到1966年8月才发放了这笔资金,此时距离人类首次登月只有三年的时间。于是,有史以来最复杂的科学设施必须在不超过16个月的时间内建成,以便留出时间为该设施提供设备和人员,并进行测试和认证。

 在科学界内部,地质学家和化学家想要研究月球岩石,而生物学家想要保护地球生物圈,他们之间的关系迅速紧张起来。地质学家坚持认为,实验设施内的气压要比室外更高,这样地球空气就不会自然地流入月球岩石中,从而远离地球污染。然而,这么做也可能导致月球生物的逃逸。因此,生物学家要求设施内的压力更低,使空气流向月球岩石。他们的观点最终占了上风,这让地质学家们很是恼怒。

 月球物质回收实验室的建成速度之快,令人不可思议,但到1968年夏天,也就是阿波罗11号任务的前一年,还没有人知道如何测试并认证这一复杂的实验设施。同年12月,化学家约翰·霍奇率领新成立的“操作准备检查小组”,发现了该实验室的140个缺陷。很显然,一切还远远没有准备好。

 NASA的管理人员匆忙做出回应。然而,急于测试该设施的行动遭遇了一个又一个灾难。最严重的失败来自样品操作区域,超过100种动植物将在那里接受月球尘埃的“挑战”。1969年2月,一个过滤器将模拟污染物释放到停车场;一条在“超净隔离环境”中繁殖的小鱼死于真菌感染;一只“无菌”小鼠在不到一小时内死亡,显然是死于寄生虫感染。

 在3月份的一次模拟中,该设施的每个实验室都出现了密封故障,导致所有小鼠死亡,甚至“常规仪器似乎也不能正常工作”,高压釜经常会灌满水,而且似乎“没有办法进行快速的小型紧急维修”。

NASA的管理人员承诺做出改变。与此同时,他们正忙于招募实验室的工作人员。月球物质回收实验室最终需要约200名技术人员与100名NASA员工和访问科学家一起工作。进入实验室后,工作人员必须脱掉自己的衣服,换上实验室服。为了防止违规,他们工作时会有检疫人员在场。离开的时候,他们要脱掉实验服,洗澡,裸体走过紫外线,最后穿上便服。

 想要在月球物质回收实验室工作的技术人员有一些事先的同意事项,包括当暴露于月球污染物时,他们不能试图突破隔离,他们的亲属在他们死后也不能要回遗体。如果危险的月球生物突破实验室内部屏障,出现即将逃逸的危险,NASA制定的计划就比较暧昧,比如武装警卫将用武力手段封闭设施,甚至可能把整个实验室埋在厚厚的泥土和混凝土之下。

 至于返回污染跨部门咨询委员会设计的污染防护措施,主要围绕他们能找到的最致命的病原体——鼠疫杆菌(Yersinia pestis),曾导致了臭名昭著的黑死病。这是个奇怪的选择,因为鼠疫杆菌是一种复杂的细菌,对地球上的环境条件高度敏感,并适应了一种非常特殊的寄主:印鼠客蚤(Xenopsylla cheopis,又称印度鼠蚤)。鼠疫杆菌通过人兽共患病的方式从跳蚤传播给人类,在生物学家看来,月球微生物并不会采用这样的传播方式;此外,这种微生物不会产生孢子,而对于能在月球表面生存的细菌而言,孢子可能是必不可少的。

 因此,科学家建议使用另一种病原体来测试已经建成的月球物质回收实验室。他们的选择是贝纳氏立克次体(Coxiella burnetii),一种引起人类Q型流感的微小细菌。贝纳氏立克次体可以产生孢子,因此能抵抗极端环境。它还具有高度传染性,不到10个细菌个体就能导致宿主患病,并且很容易通过气溶胶传播。霍奇意识到,就实验室的设计和测试而言,重要的不是病原体的致命性,而是它能多容易地突破容器,以及它能在恶劣的环境中存活多久。

 NASA的管理人员强烈反对用危险的活生物来测试实验设施,甚至咨询委员会也建议不要进行一项可能导致数千人——包括准备首次登月的NASA重要员工——生病的测试。阿波罗计划面临的风险似乎比地球面临的风险重要得多。

 一波三折的隔离计划

 直到1968年,媒体和公众基本上都忽视了NASA预防返回污染的努力。而就在1968年夏天,一种新的流感病毒H3N2在东南亚出现引起了西方的注意。到那时,H3N2流感已经发展成一场大流行。美国是疫情最为严重的国家之一,11月至2月期间死亡人数激增,最终导致约10万人死亡。与现在的COVID-19大流行类似,当时死亡率最高的是65岁以上的人群。

 随着这场大流行导致的死亡人数越来越多,美国公众的注意力开始转向来自更遥远的传染病威胁。1968年末,美国主要报纸和杂志上出现了一波关于月球物质回收实验室和月球瘟疫威胁的文章。然而,真正让大众关注返回污染威胁的是迈克尔·克莱顿的惊悚小说《安德洛墨达品系》(The Andromeda Strain,又译为《天外来菌》)。在这本出版于1969年的小说中,科学家试图在一座秘密高科技实验设施——克莱顿明显是以月球物质回收实验室为原型——中控制住一种外星病原体。该小说在《纽约时报》畅销书排行榜上迅速蹿升,推动了美国各大期刊上出现了又一波相关的文章。

 焦虑的人们向NASA发去了数千封信,而其中所表达的大多数恐惧,其实很少能与登月联系起来。近几十年来,心理学家已经积累了大量令人信服的证据,表明与传染病威胁相关的厌恶和恐惧情绪有时会非常深刻,以至于扭曲了人们对现实的看法。除了激发强烈的情绪以外,传染病的存在还会引发对不寻常和未知事物(比如阿波罗计划这样的探索行动)的敌意。

NASA一直小心翼翼地在大众媒体上塑造自己的形象,现在,该机构的管理者感到有必要安排一场新闻发布会。1969年6月,月球接收业务主管、空军上校约翰•皮克林向媒体保证,NASA与返回污染跨部门咨询委员会进行了密切合作,已建成的设施远远超出了目前最先进的水平,也制定了非常完善的规程。

 事实上,返回污染跨部门咨询委员会当时已经发现,NASA设计的检疫隔离规程存在严重漏洞。这些规程主要是为了防止宇航员抵达月球物质回收实验室之前出现样品泄漏。根据规程,将宇航员送回地球的太空舱在进入大气层后需要完全密封。在太平洋溅落后,它将被起重机吊起,放到一艘航空母舰上。一条密闭的隧道将引导宇航员进入一个移动隔离设施:一辆改装的Airstream旅行拖挂房车。一旦发生泄漏,这艘航母将无限期地逗留在海上。

 如果一切顺利,房车及其里面的宇航员将与太空舱一起,在珍珠港卸下,然后空运到休斯顿的艾灵顿联合军事基地,然后用卡车运到月球物质回收实验室。在那里,宇航员将通过另一条封闭的隧道,与太空舱和月球岩石一起进入隔离区。如果搭载他们的飞机不幸坠毁,NASA将对坠机地点进行隔离。

然而,让返回污染跨部门咨询委员会的一些代表感到惊愕的是,在距离阿波罗任务仅剩数月之时,有NASA官员认为密封太空舱可能会使宇航员窒息,甚至可能在溅落时将他们淹死。唯一的解决办法是让空气进入太空舱,允许宇航员在海上出舱。NASA认为,宇航员的安全高于一切。

 很明显,阿波罗计划正在以我们无法阻止的速度推进,这一不可抗拒的进展正被用来扫除隔离计划所带来的种种不便限制。也就在这时,返回污染跨部门咨询委员会的代表接触了媒体,一波新的批评文章出现了。

 在阿波罗任务发射前几周,NASA同意了一项新计划,宇航员们要用真空吸尘器和过滤器来清除月尘,从而净化飞船。海军的潜水员还需要将生物隔离服扔进飞船里,供宇航员在出舱时穿着。NASA在一份新闻稿中向公众保证:“我们已经采取了一切预防措施。”

然而,卡尔·萨根和分子生物学家塞勒斯·莱文瑟尔发现了一个更严重的漏洞。NASA的计划规定,在发生医疗紧急情况时,可以中断月球物质回收实验室的隔离。具有讽刺意味的是,如果月球上的微生物让宇航员病得很严重,那么按照规定,这名宇航员就会解除隔离,送到医院——这简直就是引发流行病的完美方式。

 漏洞百出的隔离

 1969年7月20日,巴兹·奥尔德林和尼尔·阿姆斯特朗在月球静海着陆,他们打开登月舱的舱门,在月球表面留下了足迹。当他们返回登月舱准备睡觉时,会先缓慢地给舱内加压。在脱下头盔的那一刻,他们闻到了月球尘埃的味道。阿姆斯特朗称那是一种“潮湿灰烬”的气味,而奥尔德林认为更像是“鞭炮爆炸后空气的味道”。

 到处都是月尘。这些会刺激皮肤的尘埃是如此无孔不入,以至于那天晚上,两名宇航员都戴着头盔和手套睡觉。清除所有月尘显然是不可能的。如果这些尘埃中含有微生物,那宇航员就很容易受到感染。这只是众多失误、漏洞和恐慌中的第一个。

 美国总统理查德·尼克松飞到了接回宇航员的航空母舰上。如果宇航员生病的话,总统一行就随时准备撤离。然而,这可能也于事无补。宇航员在他们的隔离服中发现了盐水,表明已经发生了泄漏。又一个缺口被打开了。

 然后,就在宇航员抵达实验室,准备开始为期三周的隔离时,NASA的摄影技师、兼职歌剧演唱家特里·斯莱扎克拿起了一盘从月球带回来的胶卷暗盒,突然发现左手上覆盖了一种“非常黑……像石墨一样的东西”。那就是月尘。换言之,在一个封闭的房间里,斯莱扎克和其他5个人都接触到了月球物质。

月球物质回收实验室的临床实验室主任克雷格·费希尔记得,阿姆斯特朗曾在月球上扔过一个胶卷盒。果然,斯莱扎克发现了奥尔德林的一张字条,证实这个胶卷盒的确直接接触了月球表面。他用湿毛巾擦了擦胶卷盒,并对其进行净化处理。两小时后,这些技术人员脱去衣服,用次氯酸钠溶液洗了手和胳膊,淋浴了5分钟(水被排进隔离的化粪池),然后与宇航员一起接受隔离。10个小时后,NASA向媒体透露了这一消息。

 实验室报告显示,随后又发生了其他泄漏事件。7月27日,一个装有月球样品的袋子泄漏,而即将用来存放指令舱的储藏室发生了排水管溢水。7月28日,一只生物安全柜手套被鹌鹑笼割开。7月29日,技术人员发现样品实验室的卫生间装置出现了气泡。第二天,排水系统的气压使小便池和饮水机也开始冒泡。

 然后,7月31日,宇航服手套在“没有预警”的情况下破裂,又有两名技术人员加入了隔离行列。8月2日,一个仪器刺穿了又一只生物安全柜手套,然后在8月3日,实验室真空室的压力突然间恢复了平衡。8月5日,一个男盥洗室的下水道开始冒泡,实验室的医务人员决定对三名男子进行日常观察。

又过了一天,一个高压釜的真空管道发生泄漏,将受污染的液体喷到了三男一女身上。于是,现在就有19人被隔离了,包括宇航员和提供支持的技术人员。NASA将他们中的大多数人隐藏了起来,远离公众的视线。如果宇航员或月球岩石中含有病原体,这些缺口很可能就会使其逃逸。

 几乎没有证据表明,被隔离的人感受到了登月前几周时,那些给NASA写信的人心中的恐惧。阿姆斯特朗回忆道:“我们被隔离了起来,但我从不觉得有什么不愉快。”隔离检疫使他们从公众汹涌的关注中缓了过来。

 如果说被隔离者最糟糕的感受是挫折而非恐惧,那很可能是因为生物试验返回的最重要结果是,植物暴露在月尘中时生长得更快。这些出乎意料的发现甚至也成为了头条新闻。NASA官员们煞费苦心地强调,他们并没有揭示某种未知的月球对生物的影响。月尘中的营养元素从未遇到过水,因此很容易被饥饿的植物吸收。

对宇航员的隔离在返回地球三周后结束,同年11月,皮特·康拉德驾驶阿波罗12号在登月航天器“勘测者3号”(Surveyor 3)的拍摄范围内着陆。早在两年多前,这台航天器就已抵达月球。宇航员们极精确地进行了登月舱着陆,而这也是未来任务的要求。之后,康拉德卸下了勘测者3号的相机,供地球上的科学家研究该设备在严酷的月球环境下所受到的影响。任务完成后,宇航员们返回登月舱,准备在月球上过夜。这个时候,康拉德突然喊道:“天哪!我们都变脏了!”

 在这些宇航员返回地球,也开始进行隔离后,月球物质回收实验室又遭遇了更多的泄漏问题。同样地,相关消息也没有被公众知晓。在一位技术人员的手套破裂之后,至少有11名地质学家加入了隔离行列。地质学家们几乎都没有担心过来自月球的传染病,而且许多地质学家对生物学家制定的隔离措施十分不满,因为这些措施使他们更加难以研究珍贵的月球岩石。在生物屏障的背后,这些地质学家成了一群吵闹者。

从月球到其他星球

 1970年春,月球物质回收实验室的两项发现登上了全美的新闻头条。首先是在3月,实验室的微生物学家将细菌暴露在阿波罗11号宇航员从月球表面以下采集的月尘中。NASA的报告称,经过10小时的暴露,所有细菌都死亡了。《时代》杂志对此的描述是,“月球土壤中有一个未知杀手”。NASA官员同意在阿波罗13号任务时继续执行隔离规程,当然,阿波罗13号从未到过月球表面。

 两个月后,月球物质回收实验室的科学家们在勘测者3号的相机外壳中发现了细菌,这正是返回污染跨部门咨询委员会担心的结果。进一步的检验表明,这是缓症链球菌(Streptococcus mitis),在地球上十分常见的人体正常菌群之一,存在于人类的呼吸系统中。当时,科学家们得出的结论是,可能有技术人员在勘测者3号发射之前对着它呼吸,导致相机污染。不过,这种细菌并没有演化成更具威胁性的生物,它显然在月球上存活了多年,但没有什么变化。

 康拉德后来反思道:“我常常在想,我们在整个月球上最重要的发现,就是那些微小的细菌回来之后,竟然还都活着,却没有人对此说过什么。”

 研究表明,细菌确实可以在近乎真空的太空中存活数年。然而,这里的重点是,月球物质回收实验室的管理如此宽松,以至于检验相机外壳的科学家能轻易地检测到来自他们自己体内的细菌。

 可以确定的是,如果月球上确实存在致病性微生物,NASA是无法控制住它们的。它们可能会感染登月的宇航员;它们可能会从阿波罗返回舱的上方逃逸,或者进入太平洋的海水中;它们可能早已突破月球物质回收实验室的隔离。NASA的工程师和科学家远非无能,而是被迫承担起了一项不可能完成的任务。即使那些认识到返回污染风险的人也明白,没有任何一个密封系统是万无一失的。从太空带到地球的危险病原体将不可避免地逃逸,这只是时间问题。

 如今,NASA、欧洲空间局(ESA)和中国国家航天局(CNSA)都已经向火星发射探索任务,希望将火星上的样本带回地球。相比月球,火星更有可能孕育微生物生命。金星比火星距离太阳更近,具有稠密而复杂的大气层。一些太空机构和公司提出了探索金星的计划,希望对其大气层进行采样并带回地球。

 这两个星球上的微生物(如果存在的话)都不熟悉人类的免疫系统,可能也无法感染我们。然而,由于陨星在内太阳系的活动,而地球是太阳系中生物最为繁盛的角落,其他行星上的微生物可能会对地球的生物圈造成伤害。

 2020年7月,NASA发布了一项指令,明确了其保护地球免受火星返回污染的义务。然而,从NASA对月球物质隔离的历史可以看出,一旦火星或金星上的有害微生物抵达地球,我们很可能无法将它们控制住。我们需要更明智地仔细考虑这种风险。在火星上研究火星生命,或者在金星上研究金星生命,可能耗时更长也更加昂贵,但历史表明,这么做可能安全得多。今年的新冠肺炎疫情也让我们获得了一个教训,那可能是人类对微生物界的控制远比想象的要少。



            
   
        

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