生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

前言

根據1969 年聯合國化學生物戰專家組統計的數據,每平方公里導致50%死亡率的成本,傳統武器為2 000 美元,核武器為800美元,化學武器為600美元,而生物武器僅為1美元。生物武器的極端是基因武器,尤其是近年來興起的CRISPR/Cas9基因編輯技術,使生物恐怖武器的研製門檻大大降低,生物恐怖威脅進一步增大。因此,維護生物疆域安全、提高生物威脅拒止能力將成為新時期軍事醫學研究重要方向。

生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

近年來埃博拉病毒、寨卡病毒以及新發流感病毒接連爆發,在一定程度上引起了地區動盪和國際恐慌。2015年埃博拉疫情的持續擴散,一度將恐慌傳至歐美地區。美國疾控中心主管人員表示,“埃博拉疫情是艾滋病以來最嚴重的”,全球需做好長期抗擊準備。也有不少軍事專家擔心“伊斯蘭國”(IS)將埃博拉病毒變成生物武器。軍事專家則擔心恐怖組織“伊斯蘭國”(IS)或許正在考慮把埃博拉病毒當成自殺生物武器對抗西方。


生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

何謂生物武器?

生物武器是以生物戰劑殺傷有生力量和破壞植物生長的各種武器、器材的總稱。生物戰劑是軍事行動中用於殺傷有生力量、毀壞植物的各種致命微生毒素和其他生物活性物質的統稱。生物武器的施放裝置包括炮彈、炸彈、火箭彈、導彈等的彈頭和航空布灑箱、噴霧器、氣溶膠發生器、裝載媒介物(鼠、蚊、蜱等)的容器等。用生物殺死有生力量和毀壞植物的武器統稱為生物武器。尤其美國炭疽恐怖事件後,生物恐怖迅速引起了全球的關注,此後歷次國際上傳染病流行爆發包括我國非典甚至2020年初的這一場突如其來的疫情等都難以擺脫生物武器或生物恐怖的陰影。

生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

流行病學徵兆分析策略

一次大規模的生物恐怖活動足以引起一場全球性災難。目前已知的致病微生物大約有160種,生物恐怖可選用的生物戰劑至少有70多種,其中烈性生物戰劑有20多種。生物恐怖襲擊通常可造成大量人員傷亡,而且隱蔽性強,如何做好科學預判和風險評估至關重要。下面簡要介紹一下外軍採用的生物攻擊潛在通用流行病學徵兆分析策略(Common epidemiological clues),僅供參考。(按確定性由強至弱排序:From most specific to least specific)

01 生物攻擊潛在共同流行病學徵兆

1、出現一般流行病學難以解釋且病因單一的某一類罕見性疾病Single cause of a certain disease caused by an uncommon agent, withlack of an epidemiological explanation.

2、發現不尋常的、罕見的、基因工程菌株Unusual,rare, genetically engineered strain of an agent.

3、批量病人出現相同或類似症狀,且發病率和死亡率較高High morbidity and mortality rates in regards to patients with thesame or similar symptoms.

4、異常的疾病表現

Unusualpresentation of the disease.

5、出現反常地理或季節分佈的疾病Unusualgeographic or seasonal distribution

6、相關性原因不明且穩定發生的區域性疾病Stableendemic disease, but with an unexplained increase in relevance

7、以氣溶膠、食物、水等罕見方式進行傳播Raretransmission (aerosols, food, water).

8、發病人群集中出現在使用同一通風系統的場所內,採用單獨的封閉通風系統的人群中不發病No illness presented in people who were/are not exposed to"common ventilation systems (have separate closed ventilation systems)when illness is seen in persons in close proximity who have a commonventilation system."

9、無法解釋的多種原因不明性疾病集中出現在同一患者身上Different and unexplained diseases coexisting in the same patientwithout any other explanation.

10、波及大量不同人群的罕見疾病(如出現呼吸道疾病提示病原體可能是經吸入致病)。Rare illness that affects a large, disparate population (respiratorydisease might suggest the pathogen or agent was inhaled).

11、疾病對某些人群或某年齡段來說是不尋常的。Illnessis unusual for a certain population or age-group in which it takes presence.

12、在出現人群疾病之前或同時,出現動物種群的集中異常性死亡或發病

。Unusual trends of death and/or illness in animal populations,previous to or accompanying illness in humans.

13、大量病人同時來院就診Manyaffected reaching out for treatment at the same time.

14、感染個體中致病生物具有相似基因組成。Similargenetic makeup of agents in affected individuals.

15、在國內或國外或非鄰近地區同時發現類似病例。Simultaneous collections of similar illness in non-contiguous areas,domestic, or foreign.

16、出現大量不明原因患病或死亡病例An abundanceof cases of unexplained diseases and deaths.

生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

02 未來生物武器的威脅評估

2001年,美國總統在國情諮文中正式提出了“生物盾牌計劃”。該計劃耗資56億美元,用10年的時間加速研製疫苗用以防範諸如天花、炭疽等生物恐怖襲擊。但基於生物恐怖武器的多樣性及時間金錢成本的巨大性,迫使生物安全防控管理層必須做好未來戰爭或恐怖活動中潛在生物武器的威脅評估,已做好重點生防布控。

生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

風險評估矩陣

北約國家生物醫學諮詢委員會通過開展的廣泛協作工作(6個北約國家的12組生物防禦專家),開發了一套可用於評估某種病原體用於生物戰爭或生物恐怖的武器化潛力的風險評估矩陣,主要是針對潛在生物武器的12個屬性按等級進行量化評分,分值分佈介於0-36分,分值越高表示用於生物恐怖武器的可能性越大。這套標準可較為系統、科學地評估新興傳染病威脅的武器化潛力。對常見和主要病原體的系統分析結果出來後,顛覆了很多人對未來生物恐怖襲擊發生的可能性預判,一些熟悉的生物恐怖疾病,例如炭疽熱和兔熱病,由於易於發現,缺乏傳染性,以及較為成熟的處置對策,用於生物恐怖或戰爭的威脅反而不高;相反,有幾種毒素被專家判斷為具有很高的潛在威脅,主要基於綜合分析它們的穩定性、毒力和缺乏可用的對策。尤其是當前隨著新發傳染病不斷出現,如何評估新興傳染病威脅的武器化潛力,需要引起衛生疾控人員注意。北約國家運用的這套標準相對簡潔實用,可以參考借鑑,對我軍下步開展生物防控衛勤訓練提供針對性指導依據。

主要矩陣分析指標:

A感染性(Infectivity)

0 - 非感染性

1 - 輕度傳染性(半數感染量ID50>1,000個病原體/人)

2 - 中等傳染性(半數感染量ID50介於10-1,000個病原體/人)

3 - 高度傳染性(半數感染量ID50 1-10個病原體/人)

B感染致病率(可靠性)(Infection-to-diseaseratio (reliability))

0 - 低(每100名感染者不足1例出現臨床相關疾病)

1 - 中度(100例感染者中1例至10例出現臨床相關疾病)

2 - 高(每10個感染者中超過1例出現臨床相關疾病)

3 - 某些(幾乎所有感染者均發展為臨床相關的疾病)

C可預測性(潛伏期)(Predictability(& incubation period))

0 - 非常低(潛伏期很長和/或可變)

1 - 低

2 - 中等

3 - 高(潛伏期短和/或非常可預測)

D發病率和死亡率(毒力)(Morbidity& mortality (virulence))

0 - 最小

1 - 低(失能劑)

2 - 中等(高發病率和/或某種程度的死亡)

3 - 高(致死劑)

E易於大規模生產和儲存(Ease oflarge-scale production & storage)

0 – 難以批量培養

1 - 困難(需要胚胎或其他生物體上進行種植)

2 - 中等(可以通過遺傳技術在細胞中產生)

3 - 易於(可以在人工培養基上進行繁殖)

F氣溶膠穩定性(Aerosolstability)

0 - 非常低(不可能配製成均勻的氣溶膠)

1 - 低

2 - 中等

3 - 高(可配製成可以制定2 - 3μm均勻的氣溶膠)

G環境穩定性(Environmentalstability)

0 - 很低(環境中不穩定生物的衰減率> 3%/ min)

1 - 低

2 - 中等

3 - 高(在正常大氣條件下相對不易衰減)

H易於分散(Ease ofdispersal)

0 - 幾乎不可能在數量上分散

1 - 低(需要複雜的、穩定的空氣生物學和分散技術)

2 - 中等(需要噴霧技術)

3 - 高(可通過彈道武器傳播)

I傳染途徑(Communicability)

0 - 非感染性

1 - 僅通過接觸傳染

2 - 通過呼吸道分泌物傳染

3 - 通過飛沫核傳染

J預防對策的可用性

(Prophylacticcountermeasure availability)

0 - 對策隨時可用或不必要的

1 - 抗生素和/或疫苗容易獲得(大部分細菌)

2 - 抗生素無效或基本不可用(大多數病毒)

3 - 沒有可用的已知對策(例如,絲狀病毒)

(Therapeuticcountermeasure availability)

0 - 對策隨時可用或不必要的

1 - 容易獲得的抗生素(大多數細菌)

2 - 抗生素無效或通常無法使用(大多數病毒)

3 - 沒有有效對策(例如,絲狀病毒)

L易於檢測(Ease ofdetection)

0 - 可現場檢測

1 - 可通過一般實驗室檢測

2 - 需特殊實驗室方可檢測

3 - 沒有可用於檢測的方法

北約國家生物醫學諮詢委員會通過矩陣分析,提出未來有可能用作生物武器的病原體及優先考慮順序,其中排在前三位的依次是蓖麻毒素、天花病毒和單端孢黴烯族毒素,而廣受重視的炭疽芽孢桿菌僅排在21位。具體分析結果見下圖所示:

生物武器襲擊流行病學線索研判分析策略

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結語

未來戰爭中,機械化武器暫時不會消亡,信息化武器定會成為主流,但生物化武器必將異軍突起。掌握生物恐怖流行病學特徵及生物武器的威脅評估技術,將有助於衛勤人員合理配置衛生資源,提升精準衛勤保障能力。

1.Treadwell, Tracee." Epidemiological Clues to Bioterrorism" . Public Health Reports.

2.COL THEODORE J. CIESLAK. Beyond the DirtyDozen: A Proposed Methodology for Assessing Future Bioweapon Threats. MILITARYMEDICINE, 2017


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