５種生物武器簡介

2001年美國紐約發生“9．11”事件，接著10月15日又發生了“炭疽熱信”事件，于是生物武器引起全世界的關注和恐慌。生物武器以其致病力強、死亡率高、污染范圍廣、作用時間長而危害巨大，但與核武器和常規武器相比，生物武器的生產、儲存和使用都便宜得多，被喻為“窮人的原子彈”。目前，被用做生物武器的微生物主要有以下5種。

1 炭疽桿菌

1．1 病原體

炭疽一詞來源于希臘語anthrakis（煤炭），以其炭樣皮膚損害得名。炭疽是由炭疽桿菌引起的，炭疽桿菌是一種能產生芽孢的大桿菌，需氧型，革蘭染色陽性，兩端平截，桿狀，排列成長鏈，有竹節樣接縫，沒有鞭毛。炭疽桿菌的繁殖體很大，長1~8 μm，寬1~1.5 μm。芽孢的大小近1 μm，對環境的適應能力很強，在嚴酷的環境中能存活幾十年。

1．2 致病機理

炭疽桿菌的全毒力株包括抗吞噬莢膜和毒力因子。炭疽桿菌在人和動物體內能產生像盔甲一樣的莢膜，機體的防御武器如吞噬細胞消化起來非常困難，因而炭疽桿菌的致病性很強。炭疽桿菌在體內產生毒素，毒素包括3種毒力因子：水腫因子、致死因子、保護性抗原。在莢膜的保護下，炭疽桿菌在皮膚、黏膜大量繁殖，釋放毒素，導致組織水腫、壞死、出血，嚴重時炭疽桿菌沿淋巴管擴散，引起敗血癥，微血管內膜受損傷，還會引起彌漫性血管內凝血，發生全身彌漫性出血和感染性休克，病情極度兇險，死亡率極高。

1．3 癥狀

肺炭疽早期只有發熱、咳嗽、頭痛、無力等感冒樣癥狀，不久突然出現高熱、呼吸困難、大汗、出血和休克，多數病人很快死亡。皮膚炭疽起初在暴露的皮膚上出現斑疹和丘疹，無痛但伴有劇烈瘙癢，繼而形成水皰、潰瘍，幾天后形成典型的黑色焦痂，不化膿，常伴有局部大范圍水腫。胃腸道炭疽表現為發熱、惡心、嘔吐、腹部不舒服等急性胃腸炎癥狀，多數能夠康復，有的表現為急腹癥，出現劇烈腹痛、血性腹瀉、腹脹，如不及時治療會并發敗血癥、感染性休克死亡。

1．4 威力

美國國會技術評估辦公室1993年報告預測，在華盛頓特區逆風播灑100 kg炭疽桿菌芽孢，將有13萬至300萬人死亡，地區毀滅性等于甚至超過一枚氫彈的威力。

2 天花病毒

2．1 病原體

天花是由天花病毒引起的。天花病毒是原痘病毒屬的成員，遺傳物質為DNA，病毒個體為磚型結構，直徑約為200 nm。

2．2 致病機理

天花病毒從口、咽或呼吸道黏膜上皮進入人體，很快出現潰爛。接著病毒轉移到淋巴結，在這里大量繁殖后，第四天釋放入血液，隨后在脾臟、骨髓和淋巴結內大量繁殖，大量病毒再次進入血液。到第2周，由于病毒或壞死組織產生的毒性產物進入血液，造成人體各器官衰竭，病人死亡。

2．3 癥狀

天花病毒進入人體后可潛伏7~17 d，這期間病人沒有不舒服的感覺和特殊表現，此后病人出現高燒，明顯感到不舒服、頭痛和全身無力，有時可能有嚴重的腹痛和腹瀉。接著在口咽部黏膜上出現周圍包紅暈的皮丘疹，一周之內面部、前臂遍布紅斑，擴散到胸腹部最后至腿部。1~2 d內皮疹變為水皰，后發展為膿皰，典型的膿皰是圓形的、有張力，基底達表皮的深層。皮疹形成的8、9 d開始結痂，病人恢復時痂皮脫落，形成凹疤，這在面部最明顯。急性天花病人出現嚴重的高燒，感到頭痛和背痛、腹部疼痛，口腔黏膜上出現的斑呈暗紅色，逐漸變為紫紅色的斑片和明顯出血，病人于出疹后5~6 d死亡。

2．4 威力

天花因其流行迅猛和極高的致死率而被稱為“死神幫兇”，死亡率極高，一般可達25%，有時甚至可高達40%~50%。天花在全世界的大流行曾奪取了許多人的性命，患者即使不死，臉上和身上亦會留下永久性麻點疤痕。據統計，天花曾至少造成1億人死亡，另外2億人失明或留下痘皮后遺癥——終生疤痕。

3 鼠疫桿菌

3．1 病原體

鼠疫桿菌革蘭染色陰性，長1~1.5 μm，寬0.5~0.7 μm。無芽孢、無鞭毛、不活動。對環境的抵抗力較弱，日光照射4~5 h或100 ℃1 min即死亡。但在潮濕、低溫及有機物內生存較久。

3．2 致病機理

鼠疫桿菌產生多種毒素可破壞人體細胞，并摧毀人體免疫機制。鼠疫桿菌的一種抗原具有抗吞噬作用，人被感染后細菌經淋巴管到達局部淋巴結后迅速繁殖，導致淋巴結的壞死，繼而進入血液導致菌血癥、敗血癥，細菌釋放大量內毒素導致患者休克、彌漫性血管內凝血和昏迷。

3．3 癥狀

主要表現為高熱，體溫迅速升至39 ℃~40 ℃，淋巴結腫大伴劇烈疼痛，頭及四肢疼痛，顏面潮紅，結膜充血，惡心嘔吐，呼吸困難，咳血性痰，皮膚黏膜出血，緊接著出現意識模糊、言語不清、步態蹣跚、衰竭和血壓下降，最終死亡。

3．4 威力

1970年WHO公布的一份報告顯示，如果在一個500萬人口的城市噴灑50 kg鼠疫桿菌氣溶膠，可造成15萬人發生肺鼠疫，使36 000人死亡。鼠疫桿菌以氣溶膠的形式可存活1 h，傳播距離達10 km。由于居民的逃亡，進一步引起鼠疫的繼發性傳播，損失無法估計。

4 肉毒桿菌

4．1 病原體

肉毒桿菌亦稱臘腸桿菌，革蘭陽性，厭氧梭狀芽孢桿菌，周身有鞭毛，借助鞭毛擺動來運動，靠近尖端有大型芽孢，能產生外毒素，肉毒桿菌以細菌或芽孢形式主要存在于土壤及家畜中。芽孢的抵抗力極強，干熱180 ℃需15 min、濕熱100 ℃需5 h、高壓滅菌120 ℃需20 min方可消滅。

4．2 致病機理

肉毒桿菌的毒素主要通過腸道、呼吸道、黏膜或皮膚的傷口進入血液，隨血液循環到達并結合在神經—肌肉接頭處，它的結合是不可逆轉的，它含有一種蛋白鏈內切酶，可阻斷神經—肌肉接頭的乙酰膽堿釋放，從而導致肌肉癱瘓。

4．3 癥狀

感染后潛伏期約12~36 h，也可短到2 h或長到10 d。潛伏期越短，病情越重。主要癥狀為神經麻痹，包括眼部癥狀如：視力減退、復視、瞳孔散大、上眼皮下垂等，另外有言語障礙、吞咽困難、唾液分泌障礙、口渴等。初期雖會出現嘔吐、惡心等胃腸炎的癥狀，但在數小時內會消失，繼而有腹部膨脹、便秘、四肢無力、虛弱等現象，但神智一直清醒，重癥者因呼吸障礙而死亡。

4．4 威力

1 g肉毒毒素就足以殺死5 000萬人，如果以氣霧形式噴灑，可使0.5 km內的人群中10%致殘或死亡。如果把它放入食物中，可引起大面積爆發流行，患病后，死亡率高達60%~70%。

5 土拉桿菌

5．1 病原體

土拉桿菌很小，需氧型，球桿狀，革蘭染色陰性。它有一個脂多糖組成的殼，很厚，非常硬，但不形成芽孢，低溫條件下在水、潮濕的土壤、草地、濕地、腐爛的動物尸體中能存活數周。土拉桿菌在自然界生存力較強，對低溫、干燥的抵抗力較強。

5．2 致病機理

土拉桿菌通過皮膚、黏膜、胃腸道、肺等多種途徑侵入人體，在細胞中生存，能在巨噬細胞中繁殖，主要進犯淋巴結、肺、胸膜、脾、肝和腎。如果不及時治療，皮膚黏膜沾染的土拉桿菌就可以迅速繁殖，散播到附近的淋巴結，繼續繁殖后可能隨血流到達全身各個器官。局部組織的反應是化膿、壞死。

5．3 癥狀

土拉桿菌感染最常見于野兔，此病故而得名兔熱病。兔熱病的臨床嚴重程度不同，形式也不同，因人而異，與感染的土拉桿菌的毒力、數量和侵入的部位關系密切。人感染土拉桿菌后，一般3~4 d后發病，最長的是10 d后發病。開始總是很急，發熱38 ℃~40 ℃，頭痛明顯、寒戰、全身疼痛、流涕、咽痛。近一半的患者體溫較高時脈搏卻變慢，干咳，有時有少量的痰，胸骨后疼痛或壓迫的感覺。患有肺炎的病人還會咳黃痰、氣急、胸痛、咳血。惡心、嘔吐也會有時發生。隨著病情的進展，無力、厭食、體重減輕，患者越來越弱。任何類型的兔熱病都會經血播散造成繼發的肺炎、胸膜炎、敗血癥以及非常罕見的腦膜炎而病情復雜、嚴重，難以治愈。

5．4 威力

土拉桿菌是人類目前已知微生物中傳染性最強的一種，吸入10個土拉桿菌就可以患病，毒力極強。根據1969年WHO的一個專家委員會的估計，如果將50 kg有毒力的土拉桿菌制成易散播的氣溶膠投放到一個500萬人口的大城市，會使25萬人數周內喪失工作能力，其中1萬9千人死亡。

參考文獻：

［１］ 宋詩鐸，張怡濱．迎擊生物恐怖［M］．天津：天津科學出版社；2001．165~182．

［2］ 黃秀梨．微生物學［M］．北京：．高等教育出版社，1998：77~80．