塵封38年的炭疽慘案：一陣風，救了幾十萬人的命

1979年，蘇聯一座城市的居民突然患上了一種奇怪的疾病，初期癥狀幾乎與流感無異，但之後病情迅速惡化，升級為嚴重的內出血及其他併發症，68人因此死亡。當時，很多人以為這是一起自然感染事件，只有極少數人知道，這是生物武器基地意外泄露的炭疽桿菌引發的慘案。

撰文 | 保羅 · S · 凱姆（Paul S. Keim）

戴維 · H · 沃克（David H. Walker）

雷蒙德 · A · 濟林斯卡斯（Raymond A. Zilinskas）

翻譯 | 趙瑾

1979年4月2日，莫斯科以東1400千米的一座蘇聯軍營內，一種神秘粉末從25米高的煙囪悄然飄散到了空中。在接下來的幾周內，軍營所在的中亞城市——斯維爾德洛夫斯克（Sverdlovsk，也叫葉卡捷琳堡）中有至少有80位居民病倒了，他們的初期癥狀與普通流感相似。但幾天後，他們的癥狀升級為嚴重的內出血以及其他併發症，最終至少有68人死亡。

只有這個軍事基地（19號營區）里的少數人員知道當時發生了什麼：該營區設有一個秘密的軍事研究和生產設施，空氣過濾器的缺失導致數量不明的細菌孢子從該設施泄露出來。這些孢子源於一種炭疽桿菌（Bacillus anthracis）。這種細菌自然存在於世界的很多地區，能夠導致一種叫做炭疽熱（anthrax）的疾病。但當這些細菌孢子被碾磨成了細微粉末，就更容易被動物和人類吸入肺中，從而對機體造成最大程度的傷害，並導致死亡。

這些細菌孢子一旦進入人體內，就會萌發，呈現原本的桿狀形態。接著，它們會開始增殖，擴散到血液中，攻擊各種組織。實際上，如果病人沒有及時接受合適的抗生素治療，吸入性炭疽一般能夠在幾天內導致病人死亡。但是，蘇聯軍方當時並沒有向任何人（包括當地的衛生部門）透露導致這些疾病暴發的原因，而如果當地的衛生部門知道他們面對的是什麼疾病，就可能挽救更多病人的生命。

雖然克格勃（KGB，蘇聯國家安全委員會）極力隱瞞事件真相，但這次事故最終還是在1979年秋天對外界曝光，令西方的情報分析人員以及各界人士為之震驚。之前他們完全沒有察覺蘇聯正在製造生物武器材料，這直接違反了禁止生物武器研發、生產、儲藏或使用的國際公約。這個《生物武器公約》（Biological Weapons Convention）是在1972年由近100個國家（包括蘇聯和美國）共同簽署的。

在20世紀70年代，遺傳工程革命已在很多國家興起，因此西方的情報分析人員懷疑，當時蘇聯的研究者可能已經對斯維爾德洛夫斯克的炭疽桿菌進行了基因改造，使其具備比普通菌株更強的殺傷力。這個推測在35年之後才被證實是錯誤的。當時，蘇聯為了提升炭疽桿菌的殺傷力，只是在其中添加了一些化學物質並做了其他一些改進，使炭疽孢子更易擴散。

雖然蘇聯最終承認，在斯維爾德洛夫斯克及其周邊地區有多人因感染炭疽死亡，但卻否認出現任何異常情況。他們聲稱導致這一不幸事件的真正原因是屠宰和食用自然感染炭疽孢子的動物。但國際專家在對當地病理學家所保存的屍檢樣本進行檢測後，駁斥了這一說法。

1992年，時任俄羅斯總統鮑里斯·葉利欽（Boris Yeltsin）終於承認，蘇聯時期確曾設立並一直維繫著一個研製生物武器原料的大型項目。雖然葉利欽稱他已經下令立即關閉該項目，但解密文件清楚顯示，俄羅斯軍方其實對政府領導層隱瞞了保留下來的項目。無論如何，1999年弗拉基米爾·普京（Vladimir Putin）任總統後，官方政策又發生了變化。新的國家領導層堅稱，蘇聯和後繼的俄羅斯政府都從未開展過任何攻擊性生物武器的研製項目。之前他們所進行的或繼續開展的任何研究都是出於防禦性目的（即用於防禦敵方攻擊，而非對他國展開攻擊），而這些活動屬於《生物武器公約》所允許的範疇。

今天，當重新崛起的俄羅斯在國際舞台展示實力時，對這個很久以前發生在斯維爾德洛夫斯克的事故再次進行評估和了解，顯得更加重要。

致命的孢子

過去，在自然條件下，炭疽熱主要威脅的是放牧者、羊毛工和製革工人。但在19世紀研究人員發現這種致病細菌後不久，軍方就意識到能用這種病原體製造殺傷力極大的新武器。

微生物殺手：實驗室里生長在瓊脂培養基上的炭疽桿菌菌落。

19世紀晚期，德國科學家羅伯特·科赫（Robert Koch，由於對病原體研究領域的貢獻，科赫常被稱為細菌學之父）是第一個用實驗證實一種特定細菌（炭疽桿菌）能夠導致一種特定疾病（炭疽熱）的人。幾年之後，法國科學家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur，病菌學說之父）研發了一種有效的炭疽疫苗。

科赫發現，這種細菌在適合快速生長的環境中（例如水分、養料充足的動物體內），會呈現桿狀形態。但在惡劣的環境中，這種微生物就會產生堅韌、幾乎無法殺死的孢子，它們能在很長時間裡處於休眠狀態。當科赫把這些細菌孢子注入健康的小鼠體內時，孢子就會變回桿菌形態，導致疾病，使小鼠死亡。

對炭疽熱來說，及早確診和治療是病人存活的關鍵。在未接受治療的情況下，這種細菌感染的死亡率取決於細菌進入體內的部位：如無適當的治療，肺部即使吸入很少的孢子，病人幾乎都必死無疑。沒有獲得治療的炭疽皮膚感染，死亡率大約為10%，消化道感染炭疽，死亡率未知，但估計為25%~60%。

炭疽桿菌用來充當非常規武器的優勢是顯而易見的。由於炭疽孢子在低溫乾燥的條件下可以存活很多年，所以很適於工業化大規模生產，並能在投入戰場前長期儲存。此外，任何接觸到孢子的土壤都會被污染數十年，因此炭疽桿菌可以沉重打擊敵方在污染區的畜牧業。

對於那些不僅想要造成敵國平民傷亡，還要製造恐慌的人來說，吸入性炭疽還有另一個巨大的優勢，那就是它的初期癥狀很容易被誤診。炭疽熱的初期癥狀通常較輕微，引起的發燒、疲乏和肌肉酸痛，與流感或肺炎相似。但感染炭疽熱的病人會在數日後突然出現呼吸困難、嘴唇發青、胸部積液等癥狀，當病情發展到這個地步，死亡通常已很難避免了。對炭疽熱病人進行屍檢，通常會在他們肺部周圍的淋巴結和腦周組織中發現特徵性的內出血癥狀。

意外事故

從未有外國人被准許進入19號營區的大門，更別提事故發生地——營區內的微生物研究所了。但在過去幾十年間，特別是1991年蘇聯解體之後，我們和其他同行拼湊出了這次事故的時間線。我們採訪了很多科學家、醫生和技術人員，他們當時在斯維爾德洛夫斯克工作或曾與該研究所的工作人員共事過。下文中所敘述的很多事實，之前都已經由我們或一些蘇聯叛逃者發布過。

基於這些信息，我們認為蘇聯的生物武器計劃開始於1928年。在巔峰時期（20世紀80年代晚期），參與該計劃的人員大約有6萬人。炭疽桿菌很快成為了該計劃中最重要的病原體之一。早期研究顯示，炭疽桿菌很容易「武器化」，也就是說它能以穩定狀態生產，且易於廣泛擴散。

1949年，在斯維爾德洛夫斯克附近的一個陸軍學校舊址上，一個軍用實驗室建立起來了，當時該設施距離城區還很遠。但在15年之後，城市已經擴張到了這一秘密設施周圍。雖然這個實驗室已經變得緊鄰城市居民，但蘇聯國防部還是在20世紀60年代決定對設施進行升級，從而使其具備噸級孢子的生產能力，以便為生物武器研究項目提供必需的原料（我們現在知道，20世紀50年代中期，在美國的阿肯色州也曾有過類似的生產設施，只是後來廢棄了）。

蘇聯在斯維爾德洛夫斯克的一座4層建築中，安裝了生產炭疽桿菌的發酵桶以及促使細菌產生孢子的乾燥設備，對於任何專門生產活體生物的工業設施來說，這些都是標準設備。其真正的創新在於接下來的幾個生產步驟。工作人員會把某些化學物質（我們仍不清楚具體是什麼物質）添加到孢子中，以防止它們結團，以至於顆粒過大而難以吸入肺部。接著，工作人員會把這種混合物再次乾燥，碾磨成細末，使其可以被吸入肺部的深處。最後的成品會儲存在不鏽鋼罐中。

在乾燥和碾磨過程中，致命的炭疽孢子會不可避免地散布到建築物各處。這裡的工作人員都穿著厚重的生化防護服以確保自身安全，設施內的空氣也必須在排放到外界之前進行消毒。廢氣的處理方法比較直接。例如，乾燥器排出的所有被污染的廢氣都會經過一系列過濾器，以去除大顆粒（如普通灰塵）和小顆粒（如炭疽孢子）。

1979年4月2日的某一時刻，生產車間的日班員工在乾燥器關閉時，取下其中兩個過濾器，以檢查其運作情況。這批員工後來聲稱，他們通知過實驗室的管理中心，在裝回過濾器前要停止使用那台乾燥器。但由於某些原因，晚班的員工沒有接到這個通知，並照常啟動了生產和乾燥循環。由於生產線上缺少了部分過濾器，剩下的一個過濾器在堵塞後破裂了，導致空氣處理系統的氣壓驟然上升。一個工人立即發現了這一變化，當時，30~40名員工立即快速啟動了整個系統的關閉程序。但由於這個生產過程十分複雜，無法立即全面停止，一共花了3個小時才關閉了整個系統。在這3個小時里，不明數量的炭疽孢子已通過煙囪排到了外界。

當夜班員工意識到發生了什麼時，領班向19號營區的指揮官，V·V·米哈伊洛夫（V. V. Mikhaylov）將軍彙報了這一事故。米哈伊洛夫向蘇聯國防部總部通報這一事故後，被告知要對此保密。後來，克格勃沒收了所有受害者的醫療記錄和屍檢報告。

雖然沒有人知道在這次事故中有多少炭疽孢子從19號營區泄露出去，但一些專家後來估計，污染物大約有0.5~1千克（其中包含幾毫克到1克炭疽孢子）。假設這些孢子都具有活性，並廣泛擴散，它們可能導致幾十萬斯維爾德洛夫斯克居民（當時該地區的總人口為120萬）感染炭疽熱。值得慶幸的是，當時的風向是背離市中心的，吹向的是人口稀少的地區。

事故餘波

通過點滴積累，我們對造成斯維爾德洛夫斯克慘劇的炭疽桿菌的了解不斷加深。例如，在20世紀90年代，美國哈佛大學的研究者馬修·梅塞爾森（Matthew Meselson）就帶領一組專家，對斯維爾德洛夫斯克進行了兩次不同的醫學和流行病學調查。

生物技術的進步也讓研究人員能對俄羅斯醫生當時分享給國際團隊（20世紀90年代美俄兩國的合作交流要比現在密切）的屍檢樣本進行更全面的分析。

本文作者沃克在梅塞爾森的第一次調查期間，跟隨梅塞爾森會見到了當地的病理學家，以更好地了解這一事故。後來，其中一位俄羅斯醫生列夫·格林貝格（Lev Grinberg）將受害者的屍檢樣本（經過福爾馬林處理，安全地封固在石蠟中）帶到了美國，進行深入研究。本文作者凱姆與美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）的保羅·傑克遜（Paul Jackson）合作，從這些樣本中提取DNA，證實這些病人的確死於炭疽熱。後來其他科學家的研究發現，斯維爾德洛夫斯克菌株（又稱炭疽桿菌836菌株，B. anthracis836）具有一個獨特的遺傳特徵。

利用這個分子標記，科學家現在能夠在全球範圍內追蹤這一菌株。2001年，研究人員（包括凱姆）確認，伊拉克生物武器項目和美國國內的炭疽信件攻擊（共導致5人喪生）所使用的菌株都不是斯維爾德洛夫斯克菌株。但當時我們只檢測出了該菌株的一小部分基因組，還有很多問題沒有答案。

到了2015年，技術的進步終於讓凱姆和其他研究人員能夠重建涉事炭疽桿菌的完整基因序列。他們研究的細菌取自斯維爾德洛夫斯克兩位炭疽熱死者的屍檢樣本，兩個細菌樣本被證實都是炭疽桿菌836菌株。2016年，凱姆等人發表論文，公布了遺傳學分析結果：該菌株屬於著名的「跨歐亞」（Trans Eurasia）品系。此外，論文作者提到，他們沒有發現任何證據顯示，該菌株曾經過基因改造，以提升毒力、抗生素耐受性或對疫苗的抵抗力。換句話說，蘇聯軍方的科學家當時發現並培養了一種在自然狀態就極具殺傷力，非常適合用於武器製造的細菌。

我們對於斯維爾德洛夫斯克事件所了解到的一切，同樣也警醒我們：在細菌孢子擴散前就採取行動，才是減少炭疽攻擊傷亡的最佳方法。

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