朱曉行 李鐵虎
【知遠導讀】所謂“非傳統生物安全威脅”,是指除軍事、政治和外交沖突而直接使用生物武器以外,其他對國家、組織及人類生存與發展構成安全威脅的生物因素,可以包括新發和再發傳染病、生物恐怖、生物入侵、生物實驗室事故,以及由生物技術發展産生的其他生物安全威脅。
2019年12月以來,新型冠狀病毒肺炎疫情持續蔓延。2020年1月30日,世界衛生組織(WHO)宣布,將新型冠狀病毒疫情列爲國際關注的突發公共衛生事件(PHEIC)。此後,新冠疫情在世界範圍內急劇擴散,新增病例數量近乎指數級增長,幾乎遍及每個國家和地區。由此,關于非傳統生物安全的問題再次引起了廣泛的重視。
非傳統生物安全威脅的當前形勢
當今世界,環境變化、科技發展與社會經濟全球化加速,刺激和推動了各類生物安全潛在危機凸顯與激化,危害來源更爲廣泛,形式更爲多樣,公共衛生突發事件時有發生,新發傳染病層出不窮,生物恐怖威脅現實嚴峻,生物技術的負面影響愈顯突出。
大規模傳染病嚴重危害人類健康
事實表明,世界已進入傳染病高發期。一方面,原有病原體不斷變異,或産生抗藥性,或增加毒性,或重新流行。據統計,從1973年到現在,全球大約出現過20多種廣泛傳播且抗藥性非常強的致命疾病,這些疾病對人類的生存與安全構成了嚴重的挑戰。另一方面,新型傳染病被不斷發現。據統計,20世紀80年代以來,在世界範圍內發現和確認的新發與再發傳染病近40種。傳染病不僅在發病率方面居人類各種疾病的首位,同時也列全球人口死因之首,如艾滋病在全球每年造成200~300萬人死亡、50億美元的損失;埃博拉出血熱是目前已經知道的危害最嚴重的病毒性疾病,死亡率達50%~90%。
據英國專家研究證明,在過去25年中,有38種新型人類疾病的最初傳染源均來自于動物。而且病原體有變異加快的迹象,平均每年都有1~2種新型疾病由動物傳給人類。自2003年發生SARS疫情以來,國內外又陸續暴發了H5N1禽流感、H1N1流感、H7N9禽流感、中東呼吸綜合征、西非埃博拉、寨卡病毒、新冠病毒肺炎等重大疫情,頻率之高令人詫異。
生物恐怖威脅進一步凸顯
生物恐怖是指使用致病性微生物或毒素等作爲恐怖襲擊的武器,或通過一定的途徑散布致病性細菌、病毒,造成烈性傳染病的爆發、流行,導致人群失去活動能力和死亡,或是破壞動植物的活動和生長,引發社會動蕩。近20年來,全球已發生多起生物恐怖事件。2001年美國發生炭疽郵件事件,導致22人感染、5人死亡;2002年津巴布韋一基督教派成員遭人投毒,造成7人死亡、47人受傷,折射出生物恐怖在全球範圍蔓延、實施主體以非國家的恐怖組織爲主的特點。
英國皇家國際事務研究所發表的《2016年新發危險報告》指出,恐怖分子一直“渴望”獲得生物武器,基地組織曾試圖招募有生物學博士學位的人員,以達到獲取生物武器的目的,基地組織成員還曾造訪過英國生物安全3級實驗室,希望獲得病原體和炭疽疫苗。隨著兩用生物技術門檻日益降低,西方國家普遍認爲以生物黑客(biohacker)爲代表的非國家行爲體已成爲生物恐怖威脅的主要來源。
外來生物入侵嚴重威脅人類健康
外來生物入侵加劇引起的生態安全、糧食安全和人口健康等問題日益加重。外來入侵物種能夠通過與本地物種雜交、競爭、捕食等過程排擠本地物種的生態位,加速本地物種的消失,並導致當地生物多樣性降低,生態環境退化。其次,由于缺少天敵,一些通過無意或有意途徑引入的外來病蟲害在當地大量繁殖,使農業、林業、畜牧業等行業遭受巨大損害,甚至直接威脅人類健康。而一些有毒或者能夠攜帶病原體或寄生蟲的外來入侵物種,甚至能直接威脅人群健康。20世紀80年代以來,外來生物入侵對各國經濟造成巨大危害,對生物多樣性和人畜健康帶來嚴重威脅,已成爲各國可持續發展面臨的共同問題。據統計,近年來美國、南非、印度等國每年因外來物種入侵造成的經濟損失分別高達1500億美元,1300億美元和800多億美元,而全球因外來物種入侵給各國造成的經濟損失每年超過4000億美元。
生物實驗室泄露的風險不容忽視
實驗室生物安全隱患一直存在,一些存放有重要病原體的高等級實驗室生物安全一直是各國高度關注的重要安全問題。病原體意外泄漏或失竊可能帶來生物安全危害,不僅會導致實驗室工作人員的感染,也可造成環境汙染和公衆感染,給動物、植物和人類帶來巨大威脅。
1979年4月3日,前蘇聯斯維爾德洛夫斯克市西南部發生炭疽芽孢杆菌意外泄露,造成下風向地域炭疽暴發流行。2003年SARS暴發後,新加坡的專業實驗室隨即發生了一起SARS冠狀病毒的實驗室感染事件。原蘇聯國防部微生物與病毒研究所炭疽芽孢幹粉制劑車間的加壓系統爆炸,約10公斤芽孢粉劑泄漏,造成1000多人發病,數百人死亡,間接影響至今仍然無法消除。近年來,美國生物安全實驗室安全事件頻發,包括2014年美國生物實驗室對炭疽杆菌、天花病毒和禽流感病毒的操作失誤、2015年美國國防實驗室通過郵件轉運活體炭疽杆菌事件、密歇根州弗林特地區水系統汙染事件等。
意外泄漏風險增加主要源于兩種因素。一是世界上從事危險病原體研究的實驗室越來越多。1990年,世界上僅有12個生物安全4級實驗室。到2016年,這一數字增加到56個,且許多實驗室位于人口密集地區,全球有近1億人(全世界人口總數的1.8%)生活在BSL-4級實驗室附近,是1990年的4.6倍。二是實驗室工作人員相應增加。2004年,美國獲得許可從事管制生物劑工作的人數是8335人,到2016年增加到11000人,這些都大大增加因管理不善引發嚴重生物安全事件的可能性。
生物技術謬用潛在危險加劇
20世紀70年代現代生物技術出現伊始,部分科學家就提出應重視和防範生物技術的謬用。生物技術發展極大地促進了人類社會的進步和生活質量的提高,同時,其謬用的潛在風險也要引起國際社會的廣泛重視。
生物技術的謬用大致可分爲兩種模式,一是故意或惡意謬用,其造成的危害往往是引起生物恐怖或生物戰爭;二是非故意或非惡意的謬用,即人們在利用生物技術開展實驗研究時所造成的一種生物意外事件或事故。但不論是故意還是非故意模式,其結果都將對人類社會造成潛在或現實危害。
生命科學領域關鍵技術瓶頸的突破,導致專業化知識和技術平台門檻日益降低,容易造成技術的誤用,也爲技術誤用和蓄意濫用提供了可能。例如,利用生物技術操作和修飾微生物,改變微生物的毒力、致病力、傳染性和抗藥性等特征;疫苗研制過程中,對病毒進行擴增、改造,甚至從頭合成,可能無意中制造出具備強毒性的新型威脅因子。這些生物技術一方面能夠推動科技的進步,促進人類預防與治療疾病;但另一方面也有可能被恐怖分子所利用,研制出新型遺傳重組微生物或毒素。
化生融合可能帶來新的化學和生物安全威脅
化學與生物學科融合是現今科學技術發展,多學科交叉融合的必然結果,它在促進再生能源替代石油能源、綠色化工生産、環境保護、提高健康和醫療水平等方面産生了積極影響;在化學和生物防護領域,化生融合帶來的技術革命和研究模式轉變有可能突破以往的瓶頸,解決長久以來在防護、檢測方面的難題。但也不可避免地會帶來新的化學和生物安全風險,並對《禁止化學武器公約》(CWC)和《禁止生物武器公約》(BWC)履約産生影響。
一是化生技術融合發展爲新型威脅的産生提供了技術手段。從理論上來說,合成生物學等學科的日益普及有可能創造出新的化生戰劑。世界上已能夠人工設計合成致病力和傳播力更強、耐藥譜更寬的新型病原體,其危害更大,難以防範。2017年8月,美國華盛頓大學研究人員通過在基因微粒中植入惡意代碼,將計算機命令轉化成DNA測序數據,在計算機處理測序數據時獲得計算機的完全控制權,成功制造了全球首例利用基因攻擊計算機軟件的事件。相關研究人員稱,利用動過手腳的血液或唾液樣本入侵研究機構的計算機設備,竊取警方法醫實驗室信息或感染領域科研工作者的數據庫文件,對計算機黑客來說將不再困難。
二是是化生技術融合發展對履約産生影響。在CWC和BWC的制約下,經典化學戰劑和生物戰劑的生産、使用和研發受到限制,而以生物調節劑和毒素爲代表的中間譜系戰劑有可能成爲新型毒劑的主體。合成生物學的發展使得大規模合成毒素、生物調節劑和其他生物活性分子成爲可能,這些物質可以用于敵對的目的,對化學和生物安全以及公約履約造成新的威脅。天然來源的毒素通常含量很低,結構複雜,穩定性較差,因産量很低通常難以支持武器研發和使用。生物學技術的發展和化生融合,使得利用生物學或化學方法合成毒素成爲可能,制約毒素規模生産的瓶頸技術有望解決。例如,作爲蛋白毒素,已有多篇文獻報道了蓖麻毒素A鏈、B鏈和全毒素的合成。
非傳統生物安全威脅的主要特點
非傳統生物安全威脅呈現出有別于其傳統安全威脅的典型特點。
非傳統生物安全威脅具有跨國性和不確定性
一是生物風險來源的國際性。生物恐怖或者惡性傳染病是全人類面臨的重大生命與健康威脅,是對國際安全的共同挑戰,同時也是各國經濟發展的巨大威脅。今天,生物風險既可以源自國內也可以來自國外,生物恐怖和傳染病已再不是針對個別國家的安全威脅,且這種威脅也會擴展到其他國家乃至全球。在全球化背景下,由于交通的發達、商業的繁榮使一國國內的人員流動規模程度較以前大大增強。國際間的旅遊開放、商業交往日漸頻繁,人口的國際流動率迅速上升,這些都使生物威脅在全球傳播的可能性大大增加,國與國之間風險因素日益增多。許多疾病的潛伏期都很長,幾乎會長于36小時,達到了全球任何兩個地方之間的最長可能飛行時間。無論是恐怖分子,還是自然爆發的疾病的受害者,在出現症狀之前都可能通過海關檢疫,從而將疾病帶到任何地方,國界線已無法阻止各種傳染病的跨國傳播。
二是生物安全威脅的不確定性。生物安全威脅既包括自然爆發的疾病的流行,也包括惡意的生物攻擊行爲,有時兩者之間難以區分,一些隱秘的生物攻擊有可能會被誤認爲疾病的自然爆發,特別是通過物體或水等媒介傳播的病原體。在新世紀裏,理查德·貝茨警告說,現在“徹底毀滅的危險變小了,但大規模殺傷的危險更大了”,主要令人擔心的不是擁有成千上萬大規模殺傷性武器的對手,而是那些擁有少數殺傷性武器的敵人。在他看來,恐怖分子有可能使用生物武器來殺傷大量平民,因爲生物武器比較容易制造、運輸和走私,很難被發現,並且殺傷性極強。
非傳統生物安全威脅具有多元性和危害性
首先,非傳統生物安全威脅形式具有多樣性。生物威脅涵蓋生物恐怖、突發傳染病、生物入侵、實驗室意外泄露等多種形式。這些形式在大多數案例中可以通過多種偵檢手段判別出來,但有時需長時間研究才能得出正確結論,而有些案例雖經長時間研判也難于得出是生物恐怖襲擊、突發新發傳染病還是生物戰等。生物威脅除了形式的多樣性之外,威脅物質(生物劑)的多樣性以及利用現代生物技術易于制造、便于攜帶、隱蔽性等,也都有別于其他形式。
其次,非傳統生物安全威脅的後果嚴重、影響深遠。生物威脅使用的物質主體絕大多數是活的生物體,它的目標可能針對人,也可以針對動物、植物。對人可以是致死性的,也可以是非致死性的、失能性的。這些物質主體中有的並不能靠消毒劑即時殺滅,可能在環境中長期存活,産生長期危害,例如,炭疽芽孢杆菌。它可以襲擊目標物的神經系統、免疫系統、呼吸系統、消化系統甚至生殖系統等。而生物事件後果往往影響到一個地區、一個國家甚至跨國範圍,既可能造成人員傷亡,也可能造成很難清除的長期環境汙染,甚至使重災區的設施不得不廢棄;既可以造成國家生物資源的破壞與流失,也可以引起國際紛爭甚至戰爭。
非傳統生物安全威脅具有高度擴散性
非傳統生物安全威脅的跨國性、不確定性和多元性導致防生物安全威脅擴散的難度極大。隨著互聯網與人工智能的發展,信息交流速度加快,信息傳播範圍更廣,交流頻度更大,控制的難度也更大。生物技術交流的形式更加多樣,技術交流由有形的紙張傳遞向無形的電子和電磁信息轉變,增大了信息交流的隱蔽性。
生物技術人員全球流動的增多,增大了防生物擴散的難度。生物技術掌握在技術人員的大腦中,其所掌握的技術會因雇傭關系或工作關系的變化而屬于不同的企業或國家,一旦被應用于生物武器研究,必將引起此類武器的擴散。
經濟全球化使生物産品流通量增大,流通方式多樣化,增大了生物擴散的可能性。一些跨國生物制劑公司其原料、生産器材和設施的交流十分頻繁,生物制劑等經多國的轉運後,很容易出現監控漏洞,一些唯利是圖的企業可通過各國出口管制措施的不平衡進行非法交易,如伊拉克生物武器的發展就曾得到諸多跨國公司的支持。此外,技術的兩用性也很難對生物技術進行有效的控制。
非傳統生物安全威脅防範具有複雜性
非傳統生物安全威脅的多元化導致對其防範處置的層次複雜。非傳統生物威脅來源具有多個層次,有來自國家的,有來自恐怖組織的,還有因突發事故引起的。防止生物威脅擴散涉及科技、經濟、法律等多個層面,科技和經濟領域又涉及到國家、政治集團、企業甚至個人等不同層次,法律領域也涉及全球、局部地區和國家等不同層次,因此在防範方面十分複雜。從軍事意義上講,防範措施將包括戰略、戰役和戰術3個層次,從政治上講,其涉及政府、地方政治團體、組織和個人等4個層次。從民族上講,其涉及種族和民族2個層次。
此外,造成生物危害的途徑多樣,可能會來自空氣、水源、物品、動物和人員,生物威脅使用的主體物質——活的生物體或微生物種類也是相當繁多。美國國立衛生研究院(NIH)及歐盟等根據反生物恐怖需要提出的重要生物劑有幾十種;聯合國禁止生物武器公約議定書談判“綜合案文”將51種生物劑和毒素列入監控和核查清單;而近40年來僅新出現的病原體就有40余種,即每年有1~2種新病原體出現。現在對上述清單中的病原體進行快速偵檢仍然比較困難,而預防和治療措施以及溯源等難度更大。因此,應分爲整體、局部和重點部位等不同層次制定非傳統生物威脅的防範處置方案。
結 語
當前,非傳統生物安全形勢日益嚴峻。非傳統生物安全威脅早已超出了傳統生物安全的範疇,不僅僅局限在生物武器這樣的大規模殺傷性武器威脅,各種生物安全威脅,如次生危害、生物恐怖威脅、公共衛生事件、非國家行爲體活動、先進化生技術的濫用和謬用等問題已經成爲世界共同關注與防範的重點。因此,需要完善軍民融合生物防禦體系,加強對生物威脅的態勢感知、預防和保護、監測和檢測、應對和恢複等手段建設,加強多邊合作,強化國家主體責任,才能提升對生物安全威脅的防範能力,主動預防、化解和應對各種危機。