克雷格·帕克（Craig Packer）研究塞伦盖蒂狮子十多年了，他记得在1990年春天收到了坏消息。报告来自他的合作者，国家癌症研究所的斯蒂芬·奥布莱恩（Stephen O’Brien）。奥布莱恩刚刚得知，帕克的许多“王者之兽”都感染了一种与人类艾滋病病毒相似的猫科病毒。“我当时唯一的想法是‘哇，不是我的家伙！’”明尼苏达大学的行为生态学家帕克说。猫科免疫缺陷病毒（FIV）是新发现的。它在三年前才在家猫中发现，在它们身上通常是致命的。帕克担心他的狮子可能濒临死亡，便提醒他在塞伦盖蒂的野外助手留意预警症状。
今天，经过五年的密切观察，帕克和奥布莱恩谨慎乐观。尽管奥布莱恩现在已经表明84%的塞伦盖蒂狮子携带该病毒，但目前还没有证据表明这些动物患有艾滋病。“据我们所知，”奥布莱恩说，“宿主和病毒之间似乎存在一种平衡。”
对奥布莱恩来说，狮子对艾滋病的明显抵抗力意味着这些受感染的猫可能掌握着对抗人类流行病的钥匙。至少，这些猫正在为我们提供对免疫缺陷病毒如何演变的前所未有的理解。奥布莱恩的团队现在已经表明，FIV已经感染了世界各地25种猫科动物，从塞伦盖蒂的狮子到怀俄明州的美洲狮，喜马拉雅山的雪豹，以及西伯利亚草原的兔狲。到目前为止，
奥布莱恩已经仔细研究了其中四种：狮子、美洲狮、豹和家猫，并确定每种动物都感染了自己特有的FIV毒株。他说，如果其他猫科动物也是如此，他不会感到惊讶。这种多样性和流行程度，加上猫科动物看似健康的状况，具有重要的意义。
“这基本上意味着FIV是一种古老的病毒，”奥布莱恩解释说。“对我来说，古老的病毒就是好病毒。它没有杀死它的宿主，否则它就不会在这里了。因此，它为我们理解这些协同进化事件提供了一个美丽的模型。”
通过比较每种毒株的基因序列，奥布莱恩现在可以开始追溯这种病原体数百万年的谱系——这是首次有人成功地为免疫缺陷病毒做到这一点。奥布莱恩的研究提出了这样一种可能性：人类免疫缺陷病毒（HIV），其历史不超过200年，实际上可能是猫病毒的“孙子辈”。狮子和其他猫科动物在数千年的时间里已经设法与FIV达成和平共处，奥布莱恩和其他研究人员认为，野猫身上发生的事情最终也会发生在人类身上：HIV将与其人类宿主达成共生。但这将是一个漫长的过程——奥布莱恩最终希望通过了解FIV和一般免疫缺陷病毒的进化历史来避免这一过程。
50岁的奥布莱恩身材高挑纤细，头发灰白多于沙色，是一个充满干劲的人。他早早来到实验室，晚晚才离开，周末也工作，午餐则在最近的快餐店随意解决。他的干劲是天生的，但去年亲眼目睹哥哥遭受艾滋病折磨并最终去世的痛苦经历，更是加剧了这种干劲。奥布莱恩说他开始研究FIV并非因为哥哥的病，但那段痛苦的记忆显然影响了他的工作。“没有人应该经历那一切，”他说，嘴唇紧抿成一条线。“艾滋病是一种可怕、可怕的疾病。所以，我们获得的任何关于它可能如何治愈——或者在这种情况下，其他物种过去如何应对它的线索——都不应该被忽视。”
奥布莱恩的许多实验室走廊里排着六个深冷冻柜，他对此引以为豪。“那是我的‘冷冻动物园’，”他指着那些方块状的白色容器说，“这是我这里最宝贵的东西。”这些冷冻柜里装满了5000多瓶来自世界各地的动物组织、血细胞、血清和精液。“我这里有从南极象海豹到考拉，再到北太平洋、北大西洋和南大西洋的座头鲸，应有尽有，”奥布莱恩说，“世界上37种猫科动物中的32种也在这里。”
在过去的15年里，奥布莱恩收集了这些生物资源，通常与华盛顿特区国家动物园动物健康科学新机遇中心的同事合作。这些样本让奥布莱恩和其他人能够将最新的生物医学技术应用于野生动物保护，使他们能够衡量物种的遗传多样性或追踪野生动物种群中的疾病。他的探索之旅带他去了中国、印度、非洲和南美洲，在那里他与野生动物生物学家团队一起帮助收集标本；其他样本则通过来自世界各地的合作者用液氮罐冷冻运来。还有一些样本来自不那么奇特的地方：有一天早上，奥布莱恩在去马里兰州弗雷德里克郊外农场的路上，从路上捡到了一种动物——一只臭鼬。他说：“那是一只刚被车撞死的动物，所以我把它带回来了。结果它是一种我们没有的动物。”
奥布莱恩精心保存的“图书馆”也支持了他长期以来痴迷于了解动物如何进化出对病毒的抵抗力。“我意识到野生动物种群中存在我们没有追踪到的流行病。或者说，即使我们追踪了，我们也只关注病毒本身，而不是物种如何反应，因此我们错失了许多进化的教训。”
现在，当野生动物种群爆发疫情时，奥布莱恩可追溯到十多年前的样本，往往能帮助追溯其历史。例如，去年帕克又收到了令人震惊的医疗消息：许多塞伦盖蒂狮子患上了犬瘟热——一种主要影响狗的疾病——有些甚至死亡。帕克和他的生物学家同事们担心最终会有多少狮子被杀死。但大多数幸存了下来，对奥布莱恩样本的分析揭示了原因：它们在20世纪80年代早期就已经经历了一次未被发现的犬瘟热爆发并幸存了下来。
奥布莱恩的能力是有限的。“不可能仅仅扫描一份血液样本来寻找它可能携带的任何新的未指明的病毒，”奥布莱恩解释说，“你必须分离出这种病毒作为靶标。必须有人密切关注这种动物，看到某种他以前从未见过的疾病。”
1987年，加利福尼亚州佩塔卢马的一位女士正是这么做的。她担心自己的一只猫，便把它带到了加州大学戴维斯分校尼尔斯·佩德森的实验室。“她很沮丧；她把她的猫带给好几位兽医看，但没人能帮她，”佩德森说。她认为她的猫患有艾滋病，而且它确实有艾滋病样症状——肠道感染、皮肤损伤、呼吸道感染和消瘦。当时，除了HIV之外，已知只有一种病毒会攻击免疫系统的T细胞：猴免疫缺陷病毒（SIV），它影响黑猩猩和猴子等灵长类动物，并被怀疑是HIV的直接祖先。当时正在研究SIV的佩德森发现，这位女士的猫确实患有自己的免疫缺陷病毒。
佩德森的发现是个大新闻，但它给奥布莱恩等研究人员提出了一系列问题。这种疾病在家猫中有多常见？它们患病多久了？它是否存在于野猫种群中？“我们真的没想到会在异域物种中发现多少证据，”奥布莱恩说。免疫缺陷病毒属于逆转录病毒一类，它们将自己的遗传密码插入宿主DNA中。由于它们必须与宿主物种基因组的变幻莫测精确协调，大多数逆转录病毒都只感染一个物种。一些研究人员曾在野生动物中寻找猫白血病病毒（另一种感染家猫的逆转录病毒），但未发现任何踪迹。因此，没有太多理由认为FIV会有所不同。
FIV确实不同的第一个线索来自康奈尔大学病毒学家玛格丽特·巴尔。1989年，她的实验室报告称在几只圈养的异域猫和野生佛罗里达豹体内发现了FIV抗体。与此同时，奥布莱恩也在自己的冷冻猫血清库中进行了搜索。“我们检测了2000多个样本，发现其流行率非常高，”奥布莱恩说，“FIV几乎随处可见。这完全出乎我们的意料。”
然而，这种病毒呈现出诱人的地理分布模式。例如，虽然东非和南非的狮子种群受到严重感染，但在纳米比亚——一个被喀拉哈里沙漠与南非隔开的国家——检测的44只狮子中，没有一只携带该病毒的抗体。亚洲狮和老虎也没有。也许这种分布编码了病毒的历史。例如，纳米比亚的猫可能没有FIV，因为它起源于其他地方，未能跨越喀拉哈里沙漠。
研究人员在SIV感染的猴子中也发现了类似的模式，不仅在病毒的分布上，还在其毒力上。SIV由许多非洲猴子物种携带，这些猴子像狮子一样不会生病。但是，当SIV跳到新的灵长类物种——例如我们自己，或者最近在美国实验室饲养的亚洲猕猴——时，这种病毒是致命的。“猕猴会生病，就像我们一样，因为它们对这种疾病没有遗传抵抗力，”奥布莱恩说。另一方面，非洲猴子似乎具有抵抗力。就像塞伦盖蒂狮子一样，它们显然已经与病毒达成了休战协议。
“大家都认为SIV是在非洲猴子身上进化的，而且在某个时候发生了进化生物学家所说的适应性事件，”奥布莱恩解释说。“换句话说，一些猴子由于基因原因对病毒具有抵抗力，它们在SIV流行中幸存下来，而所有其他猴子都死了。或者病毒减毒了；它的毒力降低了。或者两种情况都发生了。无论哪种方式，最终都是宿主和病毒之间的僵持。我们认为塞伦盖蒂狮子身上也发生了同样的事情。”
因此，狮子提供了与SIV几乎相同的平行案例，除了一个令人愉快的差异：研究它们在野外的感染远比追踪SIV阳性的非洲猴子和黑猩猩容易得多。“那真是非常非常困难，”纽约亚伦·戴蒙德艾滋病研究中心的病毒学家普雷斯顿·马克斯说。部分问题与灵长类动物的栖息地有关。马克斯在过去七年里一直在塞拉利昂和利比里亚收集猴子的SIV样本，他目睹了这两个项目在战争和政治动荡的压力下崩溃。他现在正在加蓬重新开始。SIV的问题还与病毒宿主的濒危状况有关。研究人员想研究野生黑猩猩的SIV，但由于黑猩猩濒危，他们无法收集所需的血液样本。“你不能用麻醉飞镖射它们，”马克斯解释说，而这是获取血液样本所必需的。“那会扰乱它们的社会，并可能导致它们从高大的树上摔下来而伤害它们。”
另一方面，帕克可以悄悄靠近在地面上打盹的狮子，然后用麻醉枪射击它，而不会产生不良影响。“它们只是睡得更沉了，”他说。由于野生动物生物学家有时需要处理这些动物——为了追踪目的给它们佩戴无线电项圈，并检查它们的整体健康状况——他们开发了对猫科动物通常无害的技术和镇静剂。在与奥布莱恩合作的兽医团队制服的800只猫中，只有1只死亡。
奥布莱恩通常不亲自收集样本，而是依靠一支野生动物生物学家和兽医团队。“我是这些旅行的协调员和促成者。我尽可能去，而且我曾亲身站在将这些大型猫科动物制服的人身边。有时我甚至亲手处理过猫——但通常总有人比我做得好得多。”奥布莱恩有时会在现场协助处理血液样本，他使用他和国家动物园合作者从传统生物医学研究中改编的技术。在一个临时实验室中，他使用离心机分离红细胞和白细胞，以及血清（当血液中所有其他细胞被移除后留下的淡黄色液体）。然后奥布莱恩将这三种成分倾倒到单独的塑料小瓶中，用液氮罐冷冻，然后运回他的马里兰实验室。
在实验室里，研究人员检测血清中的FIV抗体，以识别携带病毒的猫。然后他们提取受感染白细胞的DNA，FIV已经将自己的基因插入其中。对此，他们添加了基因探针，可以寻找病毒聚合酶基因的一个片段（病毒基因组中进化最慢，因此信息量最大的部分）。然后研究人员可以准备这个片段，以便计算机可以确定其碱基对序列。
奥布莱恩可以利用计算机提供的信息来创建FIV的家谱。随着时间的推移，病毒已经分裂成不同的毒株，每种毒株都有独特的基因序列。但是，不同毒株之间的亲缘关系越近，它们分离的时间就越短，它们的基因就会越相似。奥布莱恩可以通过将它们排列在进化树上，每个毒株占据一个分支来解释不同FIV毒株的变异模式。在这棵树中，人们可以读到病毒随着猫科动物进化的历史——这段历史正在帮助将所有免疫缺陷病毒在基因上联系起来。
“所有猫病毒看起来都像是从一个共同祖先分化出来的，”奥布莱恩说，“你在序列中看到的差异和相似之处通常与时间有关。它们揭示了差异的稳定积累——变化的积累。虽然我们无法为这些变化指定精确的日期，但我们仍然可以用它们来了解过去发生了什么。我们发现的第一件事是，FIV与猫科动物共存了很长时间，足以让它们进化出自己的病毒株。”奥布莱恩认为，该病毒可能是在猫科动物开始分化为不同物种时（大约600万至300万年前）首次进入猫科家族的。换句话说，今天所有野猫的祖先都感染了原始的FIV毒株。从那时起，这种疾病一次又一次地变异，与新的猫科物种一起进化。
奥布莱恩无法确定病毒何时从一个物种跳到另一个物种，但从每个毒株结构上的显著差异（狮子和美洲狮毒株的序列差异达25%）来看，这些日期也必定是古老的。“这告诉我们，这是一个罕见的事件，病毒并不经常从宿主跳到新物种。这种转变之所以罕见，是因为FIV（或者HIV，或者SIV，就此而言）必须完成一系列漫长的步骤才能感染宿主。例如，它必须在宿主动物体内找到正确的细胞，感染细胞，接管细胞机制，复制自身，释放副本，逃脱宿主的免疫监视，并感染另一个细胞。这是一个循序渐进的过程，如果病毒在任何时候犯了错误，宿主几乎肯定会杀死它。因此，FIV很少感染新的，甚至是亲缘关系密切的物种。”
然而，它确实完成了这种转变：许多受感染的物种就是证据。奥布莱恩认为，家猫一定是FIV的新征服者，因为在它们身上，感染会导致艾滋病。“这种传播是相当近期的，也许在过去1000年内。所有生病和死亡的动物尚未从它们的种群中消失。它们——和我们一样——正处于一个适应性事件之中。”
奥布莱恩无法确定是其他哪种猫科动物感染了家猫；这要等到有人找到与其病毒株亲缘关系密切的动物才能得知。但有一些关于病毒如何通过在狮子之间传播的方式进行跳跃的线索。“它可能不是通过性传播、出生时传播或幼崽哺乳时传播的，”奥布莱恩说。事实上，出生时，狮子幼崽甚至不携带病毒抗体。但大约一年之内，大多数幼狮将检测呈阳性。“狮群中有很多撕咬，很多攻击性行为，所以一只今年FIV检测呈阴性的狮子，明年很可能就会呈阳性。”这一观点得到了狮子高感染率的支持，相比之下，豹和猎豹等更独居的猫科动物感染率要低得多。它们与同伴有限的互动意味着感染机会更少。奥布莱恩怀疑FIV在物种之间跳跃的原因，取决于受感染的猫被另一只猫咬伤——甚至可能被吃掉（例如，狮子有时会吃猎豹）。
奥布莱恩的FIV谱系树还揭示了每种病毒毒株内部惊人的变异量——以至于在狮子毒株中，他已经识别出三种不同的FIV谱系。“它们都进化自一个共同的祖先，可能是在试图迷惑狮子的免疫系统。”奥布莱恩解释说，“病毒几乎每次复制都会发生突变。艾滋病毒也是如此，这就是为什么它如此难以对抗，以及为什么如此难以研制出疫苗的原因。”因此，奥布莱恩认为，假设狮子从不受FIV的伤害是危险的。此外，由于病毒正在疯狂变异，它就像一个定时炸弹。这些新毒株中的一个可能对狮子致命；我们对此知之甚少，还不能断定狮子体内的FIV是完全无害的。最近，奥布莱恩说服了一些动物园管理员隔离他们的FIV阳性猫。
奥布莱恩的进化树不仅展示了FIV如何在猫科动物中进化，还给他提供了关于其与其他病毒（如HIV）关系的启发性线索。HIV属于逆转录病毒中的特殊类群，称为慢病毒，这意味着它们是缓慢传播的病毒，因为感染后可能需要数年才能发展成致命疾病。到目前为止，科学家已经在马、绵羊、山羊、牛、旧世界猴、猫和人类身上发现了慢病毒。在这些慢病毒中，与HIV最接近的是SIV、FIV和BIV——牛免疫缺陷病毒，它攻击牛。奥布莱恩的团队比较了FIV与这三种慢病毒中聚合酶基因的某些序列，从几种可以解释这种变异的设想中，一个特别诱人（尽管完全是假设的）的故事浮出水面。
几百万年前，也许在非洲或中东，导致艾滋病病毒链条的第一个环节被铸就。今天狮子的祖先捕食并吃了一只感染BIV的牛科动物，例如水牛。这种病毒在猫身上发生了恶魔般的扭曲——它弄清了如何操控哺乳动物新家族的免疫系统，并变成了FIV。随后，那只祖先猫通过撕咬将这种疾病传给了它的同类；其中一些又将其传给了其他猫科动物。最终，其中一个物种咬了一只猴子，猴子逃脱了攻击并幸存下来。这次FIV进入了灵长类动物的身体，并变成了SIV。几千年后，也许是由于人类狩猎和屠宰猴子，SIV设计出了一种感染人类的方式。
“我提出了这个论点，而且它说得通，”奥布莱恩说，“它解释了这种疾病的地理分布——为什么你在非洲能看到它，而在亚洲某些地区看不到——它还解释了你在这些病毒中看到的一些遗传差异。例如，FIV的基因数量只有SIV和HIV的一半。对奥布莱恩来说，这种差异表明FIV是更原始的病毒。我们认为这是病毒跳到新宿主时所做的事情之一：它们获得新的基因。这让我们对病毒必须采取哪些步骤才能逃脱新宿主的免疫监视有了一些了解。”
当然，这条理论链中的环节只代表了科学家已经识别出的少数免疫缺陷病毒。奥布莱恩怀疑还有更多有待发现。“我们不知道慢病毒有多常见，也不知道它们可以追溯到多久以前，”奥布莱恩说，“我怀疑它们可能无处不在，而我们所看到的只是冰山一角。”同样，研究人员不能简单地开始在一个动物种群（例如熊）中搜索未知慢病毒。他们必须首先找到一只生病的动物，寻找一种特有的逆转录病毒酶，然后分离出病毒。然后，它可以用作指导，检测同一物种的其他动物对该疾病的抗体。
FIV研究的巨大希望在于，对狮子和其他猫科动物的这些进化研究将为科学家提供对抗HIV的线索。“毕竟，这些是‘逃脱’的物种，”奥布莱恩说，“狮子没有因为FIV而灭绝。某种天然的基因工程已经发生——要么在猫身上，要么在病毒身上。我们想找出那是什么。”
其中一个策略是找出HIV、SIV和FIV如何实际破坏免疫系统。“我们知道它们导致T细胞耗竭，免疫系统最终衰竭，个体死亡，”奥布莱恩说，“但我们不知道这个过程中涉及的步骤。据推测，所有疾病的顺序都是相同的——当然，它们的进展几乎完全相同。例如，家猫和人类一样，首先会出现流感样症状；然后它们似乎会康复，并在大约七年内保持良好状态。但随后大多数会再次生病并很快死亡。如果你能理解这些不同的阶段，那么你或许就能找到阻止其中一个步骤的方法，”奥布莱恩说。
研究人员还想知道为什么狮子似乎不受FIV的伤害，而家猫却死于它。奥布莱恩的团队正在构建这两种物种的基因组图谱，以及它们各自的FIV毒株。奥布莱恩怀疑这些图谱将是可叠加的，基因与基因对应，这将使他的团队能够比较它们在疾病抵抗力方面的差异。“狮子T细胞上受体分子的功能与家猫的受体分子之间可能存在一些未知差异。”受体分子让杀伤性T细胞感知入侵者的存在，并启动免疫反应。但在家猫和人类中，出现了一些问题，尽管T细胞努力对抗，但它们最终还是被杀死了。
然而，狮子的T细胞成功抵御了病毒。这种差异正是奥布莱恩想要发现的。“我们可以获取狮子抵抗基因的版本，该基因具有保护作用，并将其插入家猫体内，看看它是否也能起到同样的作用。”这种研究是高度实验性的，必须在动物身上进行，然后才能在人类身上进行——这也是家猫如此重要的模型的原因之一。
一只狮子也可能感染艾滋病。它可能天生带有略微不同的基因，不提供保护，或者它可能携带突变、致命的FIV毒株。“我真的认为那只是时间问题，”奥布莱恩说。如果发生这样的事件，奥布莱恩的团队就可以比较生病和健康的狮子中与疾病抵抗力相关的基因，再次寻找显著差异。“我们正在对艾滋病病毒做同样的事情，”他补充说。并非所有感染艾滋病病毒的人都会发展成艾滋病；有些人感染艾滋病病毒已超过十年，但仍然没有症状。奥布莱恩和其他人怀疑，他们的基因组中隐藏着艾滋病的最终治愈方法。
“我们认为有些人拥有它，而且狮子似乎也拥有它。狮子是通过一个适应性事件才走到这一步的——最终我们也会达到同样的境地。那些天生对艾滋病毒具有抵抗力的人将倾向于存活并传承他们的基因，而那些没有抵抗力的人将倾向于死亡。但我们不想等一百万年才解决这场流行病。这就是为什么我们正在研究FIV的历史，为什么我们正在研究狮子的基因组，以及为什么我们正在研究长期艾滋病毒幸存者。我们想找到基因解决方案。狮子给了我们希望，这（解决方案）是可能的。”
狮子也应该给我们另一种慰藉。它们表明艾滋病并非现代文明独有的某种非自然恐怖。免疫缺陷病毒不仅袭击人类，也袭击许多动物，而我们的痛苦是病毒-宿主协同进化这个阶段的典型特征。简而言之，狮子告诉我们，病毒只是自然界中的另一种现象——而大自然可能会向我们展示如何驾驭它们的方法。
