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问题

不是说传染病会越传播越弱吗？为什么新冠传播性越强的病毒杀伤力越强？

回答
关于传染病“越传播越弱”的说法，以及为什么有些病毒（比如新冠病毒）传播性越强，杀伤力也越强，这是一个很值得深入探讨的问题，其中涉及演化生物学和病毒学的一些核心概念。首先，我们要澄清一下“越传播越弱”这个观点的来源和适用范围，然后才能解释新冠病毒的情况。

“越传播越弱”的普遍误解与真实情况

“传染病越传播越弱”这种说法，很大程度上是一种基于长期观察的、有条件的演化推论，而且它并非适用于所有病毒或细菌，更不能简单地套用到病毒传播的早期阶段。

它的核心逻辑是这样的：一个寄生生物（病毒、细菌等）如果能让宿主活得更久、更健康，它就有更多机会在宿主身上复制并传播给下一个宿主。如果一个寄生生物太快杀死宿主，那么它自身也就失去了传播的机会，这种“致命性”过高的基因就会在演化过程中被淘汰。

可以这样理解：

短期内的爆发性杀伤力： 如果一个病毒毒性极强，感染后立刻导致宿主死亡，那么这个病毒可能还没来得及找到下一个宿主就已经“绝代”。这种病毒的传播链就很容易中断，难以形成大规模的流行。
长期演化的趋势： 那些能够让宿主存活较长时间，并且症状相对轻微，甚至没有明显症状的病毒，反而更容易被宿主携带并传播。宿主能活动、能接触更多的人，病毒的传播机会就越多。随着时间推移，那些毒性较弱、传播性更强的病毒株，在群体中就更容易占据主导地位。

举个例子： 想象一下，一种病毒感染人类后，两小时内就会致死。那这个病毒基本上就没办法传播开。但如果它感染后，宿主可以存活一到两周，甚至还能正常生活一段时间，那么这个病毒就有足够的时间通过各种途径（咳嗽、飞沫、接触等）传播给其他人，最终可能在人类群体中流行开来。而在这个过程中，那些稍微“温和”一点的病毒株，更有可能通过更多的宿主完成传播，从而在基因库中“繁衍壮大”。

为什么新冠病毒的情况看似“反常”？

现在我们来看新冠病毒。它确实展现出了一个令人不安的特点：传播性越强的变异株，有时候似乎也伴随着更高的致病性，至少在早期或者特定群体中是这样。这和我们刚才说的“越传播越弱”的趋势似乎是矛盾的。这背后的原因很复杂，主要可以从以下几个方面来解释：

1. 演化的“目标”不止是“不杀死宿主”： 病毒的演化不仅仅是为了“存活”。它更重要的目标是“复制和传播”。有时候，增强传播能力本身就会带来一些“副作用”，而这些副作用在短期内可能并不影响病毒的传播效率。
增强附着和进入宿主细胞的能力： 例如，新冠病毒的刺突蛋白（Spike protein）是与宿主细胞ACE2受体结合的关键部位。如果一个变异使得刺突蛋白更容易结合ACE2，病毒进入细胞的能力就更强，感染的细胞数量也可能更多，这自然就增强了病毒的复制和传播能力。
提高在呼吸道内的复制速度： 如果病毒能在呼吸道内更快地复制，产生更多的病毒颗粒，那么通过咳嗽、打喷嚏等方式传播给别人的概率就大大增加。

2. 致病性与传播性的复杂权衡（Tradeoff）不是绝对的： “越传播越弱”是一种趋势，而不是绝对定律。尤其是在病毒演化的早期，或者在宿主群体免疫力较低的时候，病毒可能还没有达到一个稳定的“平衡点”。
新型病毒的适应性竞争： 当一个病毒首次进入一个新的宿主群体时，它面临的是一个相对“干净”的环境，没有现成的免疫力来抵抗。此时，那些能够更有效地感染、复制和传播的病毒株，即使它们同时具有一定的致病性，也可能因为其强大的传播能力而在早期占优。
变异的“惊喜”： 病毒的突变是随机的。有时候，一个突变可能同时增强了传播性和致病性。例如，一个突变可能让病毒更容易逃避免疫系统的初次识别，从而增加了感染范围（传播性增强），但这种逃逸也可能导致更严重的免疫反应，从而增加致病性。

3. “传播性强”不等于“致死率高”，但可能伴随更高的感染基数导致更多的死亡： 这是非常关键的一点。我们通常说的“传播性强”是指基本传染数（R0）高，即一个感染者平均能传染多少人。而“杀伤力强”则更多地体现在病死率（CFR）或者严重发病率上。
新冠病毒的传播优势： 新冠病毒，尤其是某些变异株（如Omicron），其传播速度非常快，R0值远高于SARS或MERS。这意味着在短时间内，能够感染更多的人。
即使致死率相对降低，高感染基数也可能导致死亡人数增加： 即使某个变异株的致死率百分比比早期毒株有所下降，但由于它感染了呈指数级增长的庞大基数人群，那么绝对的死亡人数仍然可能非常惊人。这就是我们看到很多国家在Omicron流行期间，尽管其致死率不如早期毒株，但仍面临着巨大的医疗挤兑和死亡压力。
“隐匿传播”的作用： 很多高传播性病毒株可能具有更强的无症状或轻症传播能力，这使得它们能够更隐匿地传播，进一步增加了控制难度和感染基数。

4. 免疫逃逸与致病性的关系： 一些增强免疫逃逸能力的变异株，可能比早期毒株更能绕过人体已有的免疫屏障（无论是通过疫苗还是自然感染）。这种逃逸能力可以被视为一种传播性增强。而免疫逃逸有时也伴随着病毒在体内复制更广泛或更持久，这可能会加剧疾病的严重程度。

5. 宿主免疫状态的影响： 病毒的致病性很大程度上也取决于宿主的免疫状态。对于免疫力低下或有基础疾病的人群，即使是传播性“相对”增强但致病性“可能”降低的病毒株，也可能导致严重的后果。

总结一下新冠病毒的情况：

与其说新冠病毒“传播性越强的病毒杀伤力越强”，不如说：

病毒演化出更强的传播能力（如Omicron），其核心是提高了在人群中的扩散效率。
这种传播能力的增强，可能与病毒复制速度、细胞进入能力、免疫逃逸能力等有关。
在某些情况下，增强传播能力的突变可能“意外”地也增加了病毒在宿主体内的复制或诱导免疫反应的强度，从而表现出更高的致病性，尤其是在未接种疫苗或免疫力低下的人群中。
即使病毒整体致死率下降，但其指数级增长的感染人数足以导致重症和死亡病例的总量大幅增加，对医疗系统造成巨大压力。

因此，病毒演化是一个复杂的过程，受多种因素影响，传播性和致病性之间的关系并非简单线性的“反比”关系。对于新冠病毒而言，其快速传播能力的出现，是在新旧变异株之间，以及病毒与人类免疫系统之间一场激烈“军备竞赛”中的结果。早期那种“越传播越弱”的趋势，可能更多地体现在那些未能有效传播开的早期毒株上，而真正能大范围流行的病毒株，往往是在传播能力上取得了突破的那些。

网友意见

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大家好，老夫又来贩卖焦虑了。


长期来看的话呢，传染性越来越强这个病毒演化的大方向是确定无疑的，但病毒毒力（virulence）和宿主抗病性（resistance）的情况却更复杂，双方此消彼长、交替领先，一刻都没消停过。

于是（邪恶的）科学家们专门发明了一个形象的名称来八卦这种共同演化关系，叫做——

宿主-病毒军备竞赛（host-virus arms race）

比如大伙儿熟悉的石老师就写过这方面的paper（大误）：

但今天咱就不啃石老师的大作了啊，

今天咱上两篇更应景的paper，好好贩卖一番焦虑吧~


一、

第一篇原文在此（其实以前已经八卦过）：

这个例子讲的是高中生物教材上的一段佳话——澳洲穴兔和粘液瘤病毒（MXYV），

的续集。

话说生物教材上的澳洲穴兔，通过英勇不屈的常年抗争（就是不断下崽），终于把MXYV的病死率从99.8%下挫到26%，创造了肉身抗疫的辉煌战绩。

但这篇paper的作者却给这篇家喻户晓的励志故事补了一个悲剧续集。

下面老夫选译一点：

（标题）兔粘液瘤病毒（MYXV）和澳洲穴兔，正在上演的进化军备竞赛，最新进展是一种全新的疾病表型
（前略……主要讲了MYXV毒力逐渐减弱/兔子抗病性逐渐增强的过程，高中教材同款内容）
然而毒力减弱并不是故事的大结局。穴兔种群迅速演化出遗传的抗病性，例如Urana株曾经对当地兔群有90%的致死率，7年之后同一地区兔群的致死率只剩26%。
宿主抗病性的增长显然扭转了病毒的演化方向，在那之后，病毒的毒力开始不断攀升。虽然不同地区/不同毒株的毒力有显著差别与波动，但值得留意的是，病死率低于50%的毒株变得极为少见。
毒力更高的毒株更有可能使那些抗病性更强的兔子处于更长的传播窗口期，因为这些毒株更不容易被兔子的先天免疫或适应性免疫清除。更高的毒力和免疫抑制的能力可以压制宿主的遗传抗病性——这对病毒来说是一条可行的演化路径。
虽然兔子与皮肤粘液瘤的故事已经成为各种教材上关于宿主-病原体军备竞赛的经典案例，但仍有一个明显的问题需要解答——如果宿主抗病性高了一尺，病毒毒力又相应高了一丈，之后宿主抗病性又因为选择压力而继续提升……那么病毒毒力会不会跟着无限升级？

后面的正文有点十八禁，就不翻译了，各位感兴趣的话可以自己去看原文。

总之，故事的结局是——

病毒的毒力并没有无限升级，而是直接了掀桌子……

病毒演化出了急性免疫抑制的终极大招。

于是曾经勇于跟病毒对刚，一度把病死率压制到26%的小兔兔们，再次享受到病死率90%+的待遇，

但这次，它们面对的症状再也不是皮肤粘液瘤，而是——

急性免疫系统崩溃和败血性休克。



二、

看完上一篇，可能有朋友会说——

[可是兔子又没疫苗，咱人类有疫苗哦？]

对对对，人类有疫苗护体，牛鼻！

但别急，老夫贩卖焦虑绝不拉稀摆带，包各位一次焦虑个痛啊。

——请品鉴：

（标题）有缺陷的疫苗可以增强高毒力病原体传播

因为这篇文章它还配了个深入浅出的综述[1]，所以这次咱就不选译原文了，直接搬运一点综述得了：

[致死率最高的那些病毒株通常会把自己也搞死——因为他们过于擅长摧毁细胞和制造症状，在宿主死亡之前它们都还没机会扩散。]

然而，上述常规情形并不适用于一种鸡病毒（马立克氏病毒，MDV），这是有史以来最致命的病原体之一。

——如果碰上毒性最强的毒株，所有没有接种的鸟类都会在十天之内死亡。还没有任何人类病毒具有这种烈度。哪怕是埃博拉也没法在十天内杀死所有人。

造成这一例外的原因是——疫苗——或者说，接种过马立克氏病疫苗的鸡很难发病，但疫苗却无法阻止传播的尴尬现象。

一项最新研究发现，现有的MDV疫苗不仅没法阻止鸡互相传播病毒，反而可能促使疾病传染得更快速，传染期也更长。科学家们现在相信，正是疫苗使得MDV的毒力冲破天际。

这是“不完善疫苗假说”（imperfect vaccine hypothesis）第一次得到实验证明。

根据这一假说，造成MDV毒力增强的根本原因在于，MDV疫苗是一种“泄露型”疫苗（leaky vaccine）——也就是说它可以保护宿主不发生重症，但没法阻止疾病传播。作为对比，一种“完善疫苗”（perfect vaccine）则可以既阻止发病也阻止传播。

……

马立克氏病每年造成全球养鸡业大约20亿美元的经济损失。MDV有各种不同毒株，它们通常攻击鸡的脑部，并诱发肿瘤。各种毒株的毒力差异明显。

……

“最毒的病毒株可以让所有没接种的鸡在十天内必死无疑。”论文作者Andrew Read告诉记者。

近年来，专家们开始怀疑MDV强力毒株的流行率逐渐增加的罪魁祸首到底是不是疫苗。从七十年代起，雏鸡接种MDV疫苗的尝试使得整个家禽养殖业避免了崩盘的风险，但人们很快发现，鸡群还是会被感染，只是不再病死。然后，在接下来的半个世纪，这种疾病逐渐变得越来越恐怖。现在它足以让鸡的脑组织迅速烂成一摊浆糊。

人们怀疑问题出在疫苗身上，但没有试验可以证明。

……

Read老师的团队选用罗德岛红鸡作为研究对象，他们分别让已接种和未接种的两组鸡感染五种毒力不同的MDV病毒株。

他们观察到，其中毒力最强的病毒株在十天之内就搞死了所有未接种的鸡，它们甚至还没机会开始排毒。但作为对比，接种组的鸡存活期得到显著延长，其中80%都存活超过两个月。

但这些存活的鸡却有机会排出大量病毒，比未接种组高出几万倍。

在进一步试验中，已感染五种不同MDV病毒株的两组鸡分别在另一场地接触未接种的前哨（sentinel）。实验者观察到，接种组携带的病毒株毒力变得更强。前哨鸡在被接种组感染后的速度更快，死亡也发生得更快。

……

研究者后来在商业养鸡场的环境中重复了以上试验，结果不变。


——综述还是劲儿不够冲，论文原文还是得走起来：

见上图，不同颜色的折线代表不同MDV毒株（毒力有差异）。

实线代表接种组，虚线代表未接种组。

红线就是综述文章说的那种十天必死的变态毒株。

  • 如图A，接种组两个月后存活八成，未接种组10天内必死无疑；
  • 如图B，未接种组没有造成任何续发感染（来不及），接种组一个月以内传染了全部的前哨鸡；
  • 如图C，和接种组发生高危暴露的前哨鸡49天之内必死无疑（因为没打疫苗），和未接种组发生高危暴露的前哨鸡100%存活（因为没来得及发生传播）。

鉴于以上情况，现在假设各位是商业养鸡场老板，各位要不要给前哨鸡也安排上疫苗？

如果不打疫苗呢，各位的养鸡场会全灭，各位也会破产。

如果打疫苗呢，本来不该存在的变态毒株会继续生生不息，甚至越来越变态。

各位怎么选？

——最后的问题来了：

现如今的新冠疫苗——不管哪国的哪一种疫苗——算不算leaky vaccine？

好了，各位，你们可以开始焦虑了。

参考

  1. ^ https://www.pbs.org/newshour/science/tthis-chicken-vaccine-makes-virus-dangerous
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传染病越传播越弱，是指那些杀伤力强的病毒随着宿主的死亡而死亡了，存活下来的都是杀伤力弱的病毒，但如果人工干预，杀伤力强的病毒也杀不死人，就有可能变异出更加强大的病毒。
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书记这个问题的问的不错。

传染病越传播越弱，并不是天然如此，而是病毒变种之间，病毒和宿主之间复杂的互相博弈之间的均衡路径，理解这一点很重要。

设想病毒变异出A和B两个变种，感染了A之后会很快发作，并且死亡率显著为高，但是感染了B之后还可以潜伏很长时间，死亡率更低。显然B就是在人类看来比较『弱』的变种。那么其他条件不变的时候，B就是有进化优势的，因为A把很多自己感染的宿主都杀掉了，传染效率上就不如B变种。那么A和B之间的竞争B就会渐渐的取得优势，最终流行的都是B变种了，从宿主的角度来看，那就是『越传播越弱』了。

病毒本身并没有意识，它只是在宿主体内随机的变异，大部分变异都是毫无意义的，但是少部分的关键变异会有实质性的变化。

本质上，如果我们不考虑宿主的主动行为，那么病毒变种之间的竞争就是谁的传染能力更强，而一般『弱』的病毒会让宿主的行为能力被削弱的更少，存活时间更长，从而有机会传染更多的宿主。

但是这个均衡路径并不是一定的，至少有三个可能的扰动：

  1. 病毒可能开启了新传染路径；
  2. 病毒的毒性本身可以和传染性正相关；
  3. 人类的疫苗干预。

新传染路径

还用上面A和B两个变种作为例子。如果感染了A之后死亡率显著提高，但是A变异的可以通过空气传播，而B虽然轻，但是依然只能接触传染。那么B就未必能竞争过A，因为A增强的传染能力弥补了其高致死性的缺陷。

毒性和传染性正相关

这个可以用新冠做例子，假定有两个新冠变种C和D。C症状很轻，和流感差不多，D症状很重，和真实世界里面的Delta差不多。C诚然对宿主的妨害更少，可以让宿主更好的社交，接触其他人，但是这就能赢了么？其实未必。因为重症状意味着宿主咳嗽的更厉害，咳嗽出来的飞沫病毒量更高，这么一来，感染D的重症宿主的传染能力反而可能是高于感染C的轻症宿主的。

其实现在Delta就是这样的，Delta致死性从百分比的角度来说，远高于原始株，但是因为基数本来就很小，原始株死亡率如果是1%的话，增加40%，也不过就是1.4%而已。这不足以造成显著的传播劣势——毕竟目前无论什么变种，大部分新冠病人依然还是会康复的。但是Delta毒性则大大增强了。由着毒性增强而导致的传染性增强，不但弥补了这一点死亡率的不利因素，还大大的反超了其他的毒株。成为很多国家的目前的主流毒株。

人类疫苗的干预

人类疫苗就是用来阻碍病毒和细胞结合的。这个时候因为人类的干预，那么这就影响了病毒所面临的外部环境。物竞天择，适者生存，对于病毒来说，人类的干预也是『天择』的一部分。

只有那些能够抓住机会更好的和细胞结合，能够逃逸疫苗刺激出来的抗体干扰的病毒，才能成为胜利者。现在暂时的胜利者，就是Delta变种——在大幅度提高和细胞结合能力的同时，兼具一定的逃逸疫苗的能力。而和细胞结合能力更强，往往意味着毒性更强，而不是更弱。

进化不是万能的，不会追求最优，因为进化优势最终是通过繁殖和复制的机会，以及后代的多寡来体现的。就拿人类社会来说，吃饭吃的比较节俭，非常饱了也要把饭吃完，这个习惯肯定是对健康不利的。但是这个习惯即便是刻在基因里面，也很难构成进化劣势——择偶的时候，很多人都不会注意到这个小小的习惯；而这个习惯所造成的健康劣势，基本也是影响一个人能活到75还是80——换句话说，对人晚年之前的生活质量影响也微乎其微，不会影响人繁衍和抚养后代。

所以『吃饭吃过饱』就可能一代代遗传下来，而不被淘汰。

病毒也是一样的，只有当『弱』的病毒能取得对『强』的病毒在传播方面显著优势的时候，均衡路径才会沿着『越传染越弱』的方向来走。否则的话，进化是毫无目的的，完全可能爆出来一个很强但是依然拥有进化优势的病毒，就像现在的新冠Delta变种这样。
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病毒越传越弱的前提是病毒毒性强的变异都很快把病人毒死了，或者症状严重的病人更容易被隔离，导致毒性大的变异种类传播不开，只剩弱的病毒宿主症状不明显，不容易死，更容易传播。说白了就是随机变异，然后毒性大的被筛选掉了。

但如果毒性大的同时还具备传染效率高呢？只要在毒死病人之前传染的人够多，就很难被自然筛选掉，只有通过人工筛选，也就是减少社交活动，戴口罩之类的。这里我就不算核酸检测了，这和病毒强弱的筛选没关系，就跟拖鞋没法筛选蟑螂一样。

为啥蝙蝠之间容易出现NB的病毒?因为蝙蝠的生活习性太密集了，病毒传播太容易，所以即使很快搞死了宿主，病毒一样能在搞死宿主之前传播得够广，结果对高毒性（指对宿主伤害大）的病毒根本淘汰不掉，反而是繁殖迅速（发病更快，给免疫系统的反应时间更短）的病毒在传播时更有优势，就跟养蛊一样。

回过头来说印度，去年就有人在说印度是在养蛊了，按印度那个宗教集会的人员密度和频率，再加印度的人口密度和有不少人对疫情根本不在乎的态度，很可能养出特NB的病毒。
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新冠之所以传播力强，不是它的致死率高，而是致死率低，1%左右的致死率，很能麻痹人的神经。英国研究数据注射疫苗后，德尔塔变种的致死率只有0.1%，所以英国首相执意要全面取消限制措施。

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前边就说过啦，毒性降低不是自然进化的选择，而是人工筛选的结果。

就是说在严格的防控政策下，毒性强等于症状明显等于容易被筛查等于没有后代。所以毒性弱的更有机会传播下去。

但是…Delta是从印度进化出来的啊…印度有…人工筛选吗？印度只有恒河水的物竞天择…

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