2005年6月,零号病人抵达德克萨斯州布朗斯维尔的一家当地医院时,天气又热又闷。她全身发冷,呕吐不止,血压低得危险,尿液中带血。医生们不知病因,给她输液治疗脱水,服用抗生素,然后让她回家。但在德克萨斯州边境传染病监测项目地区中心的帮助下,进行了血液检测和临床评估,一个令人惊讶的元凶浮出水面:登革出血热,一种致命的病毒性疾病,通常被认为只在热带地区有风险。
登革热曾被认为在美国已根除,现在却卷土重来。此前,在布朗斯维尔——德克萨斯州最南端墨西哥湾沿岸一个拥有约14万人口的繁华都市——曾出现过这种疾病的轻型表亲——典型登革热病例。但这例是首例有详细记录的、在美洲大陆感染的德克萨斯州居民的更严重登革热感染形式——出血热。这不太可能是最后一例。从1995年到2005年,美国和德克萨斯州-墨西哥边境地区报告了约1万例病例。疾病控制与预防中心 (CDC) 认为,许多病例从未被统计,因此这些数字可能被大大低估了。
多种因素影响登革热病毒的传播,但全球气温上升可能是其中最重要的。与许多热带疾病一样,登革热通过蚊虫叮咬传播,而蚊子对气候极其敏感。霜冻会杀死成虫和幼虫,这就是为什么这种疾病以前无法在美国立足的原因。随着冬季变暖,没有任何东西能阻止这些昆虫的繁殖。因此,能够传播登革热的两种蚊子——埃及伊蚊和白纹伊蚊(也被称为亚洲虎蚊)——自20世纪中叶以来,其栖息范围已大大扩大。根据自然资源保护委员会 (NRDC) 2009年的一份报告,它们正在向美国至少28个州蔓延,甚至远至北部纽约州和新罕布什尔州。
更热、更潮湿的天气缩短了蚊子的繁殖周期。高温加速了登革热病毒的孵化,使其更快地具有传染性,并在昆虫生命的更长时间内保持传染性。当气温升高时,雌蚊叮咬的频率更高。气候变化可能会迎来一个极端天气增多的时代,包括形成理想蚊子繁殖地的暴雨和洪水。登革热远非唯一的风险。除了蚊子,蜱虫、老鼠和其他携带者也同样在温暖的冬季中存活下来,并在全国范围内蔓延,传播着各种病原体:莱姆病、落基山斑疹热、马脑炎、圣路易斯脑炎、无形体病和巴贝斯虫病,一种曾经在美国不常见的类似疟疾的感染。“媒介传播疾病的分布和频率正在迅速变化,”CDC 媒介传播疾病部门主任、医学昆虫学家莱尔·彼得森说。
在1950年代和1960年代,美国的军事式昆虫控制行动用滴滴涕对蚊子滋生地进行了地毯式轰炸。限制滴滴涕的使用无疑促成了目前的一些复苏,但问题太过广泛,无法仅用杀虫剂来解释(或解决)。“气候变化将使我们已经看到的常见健康问题恶化,”国家环境健康科学研究所公共卫生高级顾问约翰·巴尔布斯说。“未来5到10年会有渐进的变化,但这可能无法与我们将在几十年内看到的情况相比。在试图不危言耸听的情况下,科学家们系统性地低估了威胁。”
传染病只是这种威胁的一个组成部分。气温升高——过去50年美国平均上升2华氏度——正在加剧一系列现代疾病,包括污染、城市拥挤和医疗设施不足。哮喘、过敏和心脏病在高温和烟雾的压力下会恶化。由于空气污染和专家现在所称的“城市热岛”效应,城市尤其受到影响,因为沥青、路面和建筑物会聚集热量。在发展中国家,极端天气可能会驱使更多的人离开农场,涌入过度拥挤的贫民窟。“人们正在搬到这些没有足够卫生设施的巨大城市贫民窟,这些地方是完美的蚊子繁殖区,”彼得森说。与此同时,暴力飓风、洪水和火灾——全球变暖的可能症状——可能会使许多国家的医疗系统达到极限。看看巴基斯坦,去年8月遭受了其历史上最严重的季风引起的洪水袭击。洪水导致超过1700万人流离失所,并引发了霍乱疫情。
“气候变化是21世纪全球最大的健康威胁,”一组英国科学家和学者去年在《柳叶刀》杂志上写道。根据伦敦大学学院全球健康研究所所长、该报告的主要作者、儿科医生安东尼·科斯特洛的说法,全球健康界和政策制定者完全忽视、边缘化和无视了这一威胁。他补充说:“然而,就我们的福祉而言,就我们在未来100年内的生存而言,这是涉及我们应该讨论的生态系统的绝对首要政治问题。”
零号病人康复了。但布朗斯维尔的公共卫生官员对致命登革热疫情的可能性感到震惊,因为目前没有疫苗可以预防,也没有药物可以治愈。严重的担忧是,“如果登革热进入一个没有经历过它且没有自然免疫力的人群,我们将看到更严重的疾病,”布朗斯维尔德克萨斯大学公共卫生学院流行病学家苏珊·费舍尔-霍赫说,她曾参与其州的登革热研究。“我们隐蔽地生活在屋子里——窗户有纱窗,有空调——这极大地保护了我们。但那些生活不好的人呢——住在拖车公园里,坐在门廊上被蚊子包围的人呢?”
潜在的风险很大。布朗斯维尔正在成为这个国家如何应对新出现和重新出现的传染病浪潮的试验室。一旦明确零号病人是本土登革出血热病例,美国卫生官员就开始与马塔莫罗斯(里奥格兰德河对岸的一个墨西哥城市,人口近75万)的同行合作,派遣团队进行血液采样调查,以揭示登革热感染的总体范围。他们敲开了布朗斯维尔、马塔莫罗斯和边境肮脏贫民窟殖民地的每一扇门。在那里,居民们生活在狭窄的住所,卫生条件差,没有自来水,也没有铺设好的道路。散落在营地里的旧轮胎、生锈的水桶和塑料容器积聚了死水,使它们成为蚊子幼虫的理想繁殖地。
卫生官员发现,截至2005年8月底,近1300人感染了登革热。一项随机调查的结果更是令人震惊:官员们发现,在马塔莫罗斯接受调查的居民中,76%的人体内有登革热抗体,表明他们此前曾接触过该病毒。他们还在布朗斯维尔接受检测的人群中,近40%的人体内发现了过去登革热感染的证据。在从未离开过美国的24名布朗斯维尔居民中,25%的人登革热检测呈阳性——这意味着这种疾病现在已在这里根深蒂固。零号病人仅仅是这种热带疾病的可见表现,这种疾病已经在美国扎根。
尽管已有数千人受害,但大多数美国人尚未意识到登革热的存在。然而,拉丁美洲——巴西、墨西哥、洪都拉斯、巴拉圭、哥斯达黎加、玻利维亚和古巴——的疫情现在每年影响近一百万人。这种疾病正在不可阻挡地向北蔓延。波多黎各和佛罗里达州的病例报告频率日益增加,目前已达数千例。登革热病例已在几乎所有州都有确诊,远至缅因州、明尼苏达州和华盛顿州。这些数字预示着侵略性的亚洲虎蚊的传播范围,它不仅传播登革热,还传播基孔肯雅热,一种特别恶劣的感染,会引起剧烈的关节疼痛。
在过去的三十年里,世界卫生组织在全球范围内确定了至少30种新发或复发的疾病。应对这些疾病需要大大扩展监测网络;布朗斯维尔充分说明了现有系统的不足。在美国,一些最令人担忧的疫情发生在郊区,气温升高可能有助于解释蜱传疾病(如巴贝斯虫病;人粒细胞无形体病,一种潜在致命的流感样感染;以及莱姆病,这个国家最常见的媒介传播疾病)的激增。传播莱姆病细菌的黑腿蜱虫是顽强的幸存者,分布在西海岸部分地区、中西部以及东海岸,从至少南卡罗来纳州一直到加拿大。南部丰富的独星蜱虫传播野兔热、埃立希氏体病和一种尚未确定的莱姆病样疾病等感染。它们已被发现在西至德克萨斯州和俄克拉荷马州,以及沿东海岸北至缅因州。
新港康涅狄格农业实验站的医学昆虫学家兼主任路易斯·马格纳雷利怀疑,气候的微妙变化可能是传播的幕后推手。温暖的冬季、更湿润和更早的春季(延长了蜱虫感染疾病的时间)、湿度增加和更绿色的环境都可能导致蜱虫发病率的增加以及宿主种群的增长,包括白尾鹿等大型哺乳动物;白足鼠等小型哺乳动物,它们是莱姆病的主要携带者;以及许多鸟类。“我们看到更多的疾病——报告的病例数量非常保守——而且蜱虫正在扩大其地理范围,”马格纳雷利说。
现代世界日益增长的流动性使情况变得更糟。科学家们说,最毒的莱姆病版本可能通过船只从欧洲抵达我们的海岸。受感染的个体或寄生搭车者现在可以在不到24小时内到达世界任何地方,并向新温带生态系统输送疟疾、登革热或基孔肯雅热的病原库。巴尔布斯说:“当你有这种巨大的人员和货物全球运输、不断变化的生态系统和不断变化的气候的组合时,就会增加新发疾病的可能性。”
气温升高、极端天气(既潮湿又干燥)和流动性增加的协同作用,使得西尼罗河病毒在北美洲扎根。这种致命病原体于1937年首次出现在乌干达西尼罗河地区,随后休眠了约20年,于1950年代在以色列再次出现,并于1996年在罗马尼亚重现。根据以色列科学家的研究,这些疫情都发生在异常干燥、炎热的时期之后,这为传播西尼罗河病毒的常见家蚊——
1999年,该病毒在纽约市被发现,可能是通过国际航班上的偷渡蚊子抵达我们的海岸,但更可能是由已感染者的血液携带。同样,那个夏天纽约异常炎热干燥,高温帮助西尼罗河病毒站稳了脚跟。“到8月中旬,有10天的气温超过100华氏度,随后是大雨和洪水,导致蚊子数量暴增,”在最初的西尼罗河疫情期间担任布朗克斯动物园野生动物保护协会病理学主任的兽医病理学家特蕾西·麦克纳马拉回忆道。
充满蚊子的死水吸引了口渴的鸟类,它们被感染,传播了西尼罗河病毒。“病毒迅速蔓延到动物园的鸟类种群中,杀死了乌鸦、火烈鸟,甚至秃鹰,”麦克纳马拉说。一年之内,62人感染西尼罗河病毒,7人死亡。当2002年又一个炎热干燥的夏季来临时,这种疾病在美国和加拿大迅速蔓延。自那时以来,美国已报告了3万多例西尼罗河病毒病例。一些人因这种攻击神经系统的病原体而严重残疾,1000多人死亡。
“我们认为我们受到大西洋和太平洋的保护,但现实是,我们距离刚从非洲飞到伦敦的人只有8小时的飞机航程,”新奥尔良路易斯安那州立大学公共卫生学院环境和职业健康科学项目主任、医学毒理学家詹姆斯·迪亚兹说。“别忘了,当西尼罗河病毒蔓延美国时,我们失去了数百万只鸟类,我们还失去了无数的马匹和其他动物。”
疟疾和其他如今在北美和欧洲工业化国家罕见的异国疾病是否会沿着类似的路径发展?迪亚兹认为会。他指出,登革热和疟疾的合格蚊媒已经存在于美国。“它们只是在等待机会,在抵达的受感染航空旅客和附近居民之间局部传播这些疾病,”他说。
杰克逊维尔北佛罗里达大学的媒介传播疾病专家凯瑞·克拉克补充说,许多此类疾病可能在我们意识到它们之前就被引入并扎根。“我们可能会从一个被忽视了一段时间的输入性人类病例中爆发一些局部疫情,然后——就像一场最终爆发的闷燃之火——下一刻你就会发现,登革热已在美国流行,”他说。“西尼罗河病毒可能早在被发现之前就已经存在了——它可能已经在鸟类种群中传播了一段时间,可能一年或更长时间,然后才达到感染阈值,溢出并开始影响人类。”
过敏和哮喘等非传染性疾病在美国已经流行,也可能因气温升高而加剧。事实上,至少有5000万美国人已经患有这些疾病;仅哮喘就影响着九分之一的美国成年人和近10%的儿童。而且它们的发生率已经攀升,这可能与气候变化有关。空气污染和花粉是哮喘和过敏的两个主要罪魁祸首,随着气温升高而加剧。当阳光烘烤大气中的污染物时,会产生臭氧烟雾。当空气变热时,会产生更多的臭氧。在温暖的条件下,开花植物、树木和草释放到空气中的花粉出现得更早,持续时间也更长。
新研究表明,炎热天气加上空气中二氧化碳浓度升高,促使开花植物产生的花粉比过去的花粉毒性更大。美国农业部科学家在三个地点种植杂草:马里兰州西部的一个有机农场、巴尔的摩郊区的一个公园,以及巴尔的摩市中心,那里烟雾弥漫,由于城市热岛效应,比周围乡村地区高出约3到4度。在更热、富含二氧化碳的环境中生长的杂草比农场植物高出近一倍——高达12英尺,而乡村为6到8英尺——不仅产生了更多的花粉,而且根据其他研究,产生了更具过敏性的花粉。
去年,一组欧洲科学家进行的一项研究提供了进一步的证据。他们分析了包括都柏林、伦敦、巴塞罗那和罗马在内的12个主要城市的医院入院数据,发现气温每升高1摄氏度(约2华氏度),老年人因呼吸道和哮喘相关疾病住院的比例就会增加多达4.5%。人们呼吸的污染空气和花粉越多,他们的症状就越严重,也越有可能出现更多的过敏症。
根据国家野生动物联盟和社会责任医师组织2009年联合发布的一份报告,在未来几十年里,强烈的热浪将变得更加普遍。这种增加将提高与热相关的死亡风险。2003年和2005年,热浪席卷欧洲,造成7万多人死亡。斯坦福大学和华盛顿大学的研究人员称,2003年的事件是“西方历史上最致命的气候相关灾难之一”。(气温升高也意味着因寒冷导致的死亡人数减少,但热量是迄今为止更大的危险。2007年《职业与环境医学》杂志的一项研究发现,寒流会使死亡率增加1.6%,而热浪则会引发5.7%的跳跃。热浪还会扰乱热带地区的粮食生产;寒冷没有同等危险。)
去年夏天,俄罗斯经历了有记录以来130年中最强烈的一场热浪,莫斯科日最高气温超过100华氏度,而正常夏季平均气温为85华氏度。在农村地区,严重的干旱引发了野火,导致城市连续六天被有毒烟雾笼罩。空前的高温、干燥和令人窒息的雾霾使死亡率翻了一番,平均每天700人死亡。“连续几周每天都超过100度,如果你走在街上,几乎看不清一个街区,”当地艺术工作室Bittersweet Moscow的创意总监马可·诺斯说。“人们戴着外科口罩四处走动,我不得不紧闭公寓的窗户。我买了两个通常售价约10美元的摆动风扇,每个花了数百美元。而且我不得不和人抢购。”
这是美国国内外即将发生的事情的一个缩影。根据美国全球变化研究项目2009年的一份报告,在未来一个世纪里,全球平均气温可能会再升高2到12华氏度。这一变化意味着全国各地都会有更多极其炎热的夏季日子。到2080年,堪萨斯州每年可能有约120天的气温超过90华氏度——比整个夏季还要长。佛罗里达州和德克萨斯州的大部分地区可能有一半时间气温超过90华氏度,而全国许多地方,特别是阳光地带,每年可能有超过两个月的气温达到100华氏度。
根据同一份政府报告,110°–120°的酷热气温可能很快变得司空见惯。1995年芝加哥的酷热天气夺走了700多人的生命,那仅仅是个序曲。政府科学家表示,如果温室气体排放得不到控制,到本世纪末,仅芝加哥一地的热相关死亡人数就可能增加十倍,中西部和南部地区一年中的大部分时间都可能出现三位数的气温,导致更多的中暑和其他热相关疾病和死亡。
如果火灾、洪水和严重风暴等与天气有关的自然灾害使公共服务不堪重负,慢性病也可能加重。想想新奥尔良,它的医疗基础设施仍然没有从卡特里娜飓风造成的破坏中恢复过来,这场飓风使数千名医生流离失所,几乎每个人都无法获得他们通常的医疗服务。至今仍有八家医院停业。卡特里娜飓风造成的破坏规模之大,使得重建路易斯安那州的医疗保障体系成为一项艰巨的任务。
慈善医院(Charity Hospital),这座两个多世纪以来一直服务于该市贫困和无保险居民的灯塔,仍然关闭。直到2008年12月,也就是卡特里娜飓风登陆三年多之后,最近的I级创伤中心还在300多英里外的什里夫波特。根据2006年《新英格兰医学杂志》的一份报告,大量医生和护士已经离开了该地区,而现有医院的运营水平仍未恢复到卡特里娜飓风之前的水平。
与气温上升相关的一系列健康风险将需要大幅提升美国应对重大疫情和区域气候相关灾害的能力。“如果我们一年内发生多起像卡特里娜飓风那样的灾难,我们的社会将不堪重负,”疾病控制与预防中心国家环境健康中心环境危害与健康影响部主任迈克尔·麦吉欣说。“当密西西比河北部发生类似卡特里娜飓风那样的洪水时,公共卫生系统会怎样?你会回到19世纪90年代。我们会倒退110年,因为系统很容易被压垮到崩溃点,届时我们将没有基本的卫生设施、未受污染的食物或水,也无法控制疾病。”
参观布朗斯维尔可以一窥与入侵性疾病作斗争的景象。整个镇上都设有捕蚊器,病媒控制小组会例行性地被派往蚊子滋生地,在暴雨后或接到投诉后喷洒杀虫剂和施用杀幼剂。边境两边的社区都散发了双语传单,其中包含蚊虫预防提示,当地学校正在举办教育研讨会,医疗中心正在进行培训课程,教医生如何检测和治疗登革热。“来到该地区的医生不熟悉登革热,热带疾病需要成为他们诊断工作的一部分,”布朗斯维尔公共卫生主任阿图罗·罗德里格斯说。“我们还定期与墨西哥同行会面,并共同将登革热列为我们健康的重中之重。”
这些合作努力是疾病控制与预防中心(CDC)更大规模行动的一部分,该中心正在加强全美国的疾病监测,以防止登革热等致命病原体在此地扎根。该机构已与墨西哥卫生部合作,建立了边境传染病监测网络,以尽早识别和控制疫情。“我们非常重视气候变化的潜力,我们正处于一个长期过程的开端,”莱尔·彼得森说。“我们一直在建立我们的国家疾病监测网络,这是一项艰巨的任务。现在我们正在全国各地开发专门的站点,以更深入地集中研究和调查。”
在其他方面也出现了充满希望的迹象。芝加哥、费城、密尔沃基和圣路易斯等预计会出现更炎热天气的城市,已启动了在热浪期间防止生命损失的计划。1999年,当芝加哥再次遭受破纪录高温的炙烤时,立即发布了措辞强烈的警告,开设了90多个降温中心,并亲自联系了3万多名风险最大的人群。该市还启动了一项旨在通过增加公园和树木、将屋顶涂成反射阳光的颜色以及在屋顶种植花园以防止吸热来减少城市热岛效应的计划。
然而,这些零星的创新可能还不够。根据NRDC的Kim Knowlton的说法,美国最终需要在全国范围内更好地协调气象服务和公共卫生部门,并对经济弱势或脆弱社区(包括65岁以上或5岁以下的人群)进行协调一致的宣传。Knowlton说,城市管理者、卫生官员和联邦政府需要实施策略,以减少我们暴露于热应激、空气污染和自然灾害的风险,“我们现在就必须开始。”
然而,各州政府在规划卫生系统额外负担方面鲜有作为。根据华盛顿特区的一个非营利性倡导组织“美国健康信托”的数据,有33个州制定了应对气候变化的战略计划,但其中只有5个目前包含了公共卫生应对措施。“我们只有在卡特里娜飓风般的危机之后才会做出反应,”该信托的执行董事杰弗里·利维说。“但我们允许我们的核心公共卫生能力随着时间的推移而减弱。不幸的是,我们直到受到考验才知道我们准备得有多好。”
迄今为止,联邦政府未能支持为应对更炎热天气带来的健康后果所需的研究,根据巴尔布斯及其美国各地的同事在2009年3月《环境健康展望》上发表的一份报告。“美国的资金不足以解决气候变化对人类健康的影响以及公共卫生应对措施,”报告作者警告说。“联邦政府对气候变化健康风险的缺乏关注,正在不必要地使数百万人面临风险。”要解决随着地球变暖而出现的医疗问题,需要迅速果断的行动和强大的基础设施,“但我们时间不多了,”伦敦大学学院的安东尼·科斯特洛说。这位英国儿科医生亲眼目睹了热带疾病对非洲和亚洲儿童健康的灾难性影响,他警告说,工业化国家将是下一个。“当前的气候发展处于计算机模型预测的最坏情况,”他说。“每延迟一年,有效行动的成本和难度就会增加。我们需要一场21世纪的国际公共卫生运动。除非这一挑战成为国际议程的首要议题,否则本世纪可能是一部没有美好结局的灾难电影。”
夏季的100度高温天
2009年,美国全球变化研究项目科学家们对美国区域气候进行了预测,预计未来几十年内,气温超过100华氏度的天数将增加。上图显示了1960年代和1970年代的状况,当时温室气体排放量低于现在。如果排放量继续不受控制地上升,到2080年,德克萨斯州部分地区可能会经历超过100个这样的超热天。即使排放量减缓,德克萨斯州大部分地区每年仍将经历60个这样的日子,如中图所示。这些创纪录的高温可能会通过为携带疾病的蚊子和蜱虫创造更多繁殖地,从而增加流行病的风险。















