2007/12/10

何謂生化武器呢?

實際上是泛指一切具有傳染性與擴散性,且以攻擊為目的而使用,加害於人類或動物身上,能造成大規模傷亡的生物或化學物質。不過既然有 生物兩個個字,大家可能會聯想到叫狗去咬人什麼的,但生化武器著重在對攻擊目標有傳染與擴散性,所以即使古代田單在復國時用了五百頭牛,還是不能叫生化武 器啦!那最原始的生化武器到底是什麼呢?在古羅馬和古希臘時代,當時的人們認為疾病和屍體的惡臭有關,於是在戰爭時都會想辦法在敵方的水源拋入死亡動物的 屍體,想藉此污染對方的飲水系統,進而使其軍隊生病癱瘓。到了西元一三四六年時,某位蒙古塔塔爾人的將軍,奉命征討當時黑海邊富庶的城市-卡法城(現在烏 克蘭境內的港口城市Feodossia),然而打了半天卻久攻不下。偏偏這時軍中又發生了鼠疫(黑死病),眼見就要因大軍死亡殆盡而無功而返,沒想到這位 將軍突發奇想,把死亡士兵的屍體用投石器拋入城中,導致卡法城內流行鼠疫而不攻自破,而搭船逃竄的居民將病原帶到了歐洲,進而引起了歐洲鼠疫的大流行,這 些可能都是人類利用微生物(鼠疫桿菌)作為生化武器的先例。

然而不少的生化武器專家認為,要將具致命性的細菌或病毒,裝置在能有效散播的傳統武器上,仍具有相當的瓶頸有待克服。比如炸彈裡所攜帶的爆炸物質,搞不好 在細菌或病毒還沒發揮效用前就先將它們摧毀了;而利用噴霧的方式傳播也有困難,因為這些物質往往因具有水分而凝塊,導致噴霧裝置阻塞而失效。話雖如此,只 要人類有改良擴散或傳播方式的可能,我們就不能輕忽生化武器的恐怖,尤其是當裝置於信件中或是投射到水源,這些民眾不知情的狀況下。

目前所知的生化武器,大概可區分為細菌、濾過性病毒、毒素、立克次體及化學物質這幾種,又可歸類為生物戰劑與化學戰劑,現在最熱門的大概非炭疽熱 (Anthrax)莫屬。炭疽熱是一種經由炭疽桿菌(Bacillus Anthracis)感染的疾病,一般這種細菌可以在牛、綿羊、山羊、或鹿等野生或家畜動物上被發現,若人們接觸受感染的動物,則細菌也可能存在人類身 上。由於炭疽桿菌的孢子相當堅韌而易於傳播,長久以來一直是生化戰研究人員的最愛,一旦炭疽桿菌被轉換為粉末的孢子型態(就是信件裡的怪粉末),人類或動 物若不小心吸入,就有可能因而感染。它最初的症狀和感冒類似,接著胸部會有嚴重的壓迫感,數天內症狀將越來越明顯。到了感染第二期,會製造毒素的微生物在 體內大量堆積,最後導致了宿主的死亡。炭疽熱感染的方式主要有三種:(一)對暴露在受感染的動物毛皮下工作的人而言,病菌可經由有傷口的皮膚直接進入人體 內。(二)食用遭感染但未經適度烹煮肉類食物,也可能導致腸胃感染。(三)最後一種可能最具破壞性的感染方式,就是之前所說的孢子經由呼吸進入體內(但亦 有專家認為這需要相當大量的孢子才有可能,像紡織廠或皮革廠工人即使長時間吸入孢子,也很少有不適的症狀發生,因此他們認為呼吸這條感染途徑,必須是肺部 有問題的人才可能發生)。目前世界上已經有炭疽桿菌的預防疫苗,但是除了十八個月內接受六劑注射外,以每年還要追加一次強化劑才能達到完全的預防效果,不 過事實上除了少數國家的軍方人員之外,一般人不太可能有機會接受注射(不信你去醫院說你要打炭疽疫苗看看)。 另外講到這個就想到一件很沒力的事,就是我國的記者素質好像有點差,在911後所發生之炭疽熱事件,不論是電視或報紙,常可以在同一篇報導中,看到上段還 說著炭疽熱病毒造成恐慌,下段就變成罪魁禍首是炭疽熱桿菌,總之就是病毒細菌完全分不清(我還想到曾有記者問櫻花勾吻鮭和綠蠵龜有什麼不同,反正兩個都是 ㄍㄨㄟ),實在是讓人沒力到不行,希望讀者看完電子報之後不要再搞混啦!

接下來常被人提及的生化武器,大概就算天花(Small pox)了。天花病毒最早出現的年代,文獻記載可溯及西元一世紀的中國。它屬於DNA病毒,在分類上屬於Poxviridae科,在病毒中算是體型很大的 病毒,大小約200~400nm,傳染途徑是藉由飛沫傳染,患者若不慎吸入肺中,會被體內巨噬的細胞吞入,而被轉帶到附近淋巴節處,在那邊病毒將開始增 生,並進一步感染人體。通常天花的潛伏期約8至14天,緊接著就會發病。患者出現的症狀包括發燒、劇烈頭痛、背痛及全身不舒服。另外,約有一半患者會出現 嘔吐或丘疹(Papules),丘疹在發病後4、5天會逐漸成泡疹,進而惡化成膿疤(Pustules),紅疹及膿疤會逐漸由身體中向四肢擴散,在感染後 的15天到20天可能就會有百分之三十的患者喪命,而倖存者也將落得滿臉坑洞的下場,屬於世界上傳染性最強的疾病之一。為何生化戰會偏好天花呢?除了它致 命的殺傷力與擴散性外,最重要的因素,是如今人類對天花已經沒有抵抗力啦!在英國的金納(Edward Jenner)發現接種牛痘可預防天花後,全球各地大規模的接種,使得天花無適當的宿主可供繁衍,終於在1980年,聯合國世界衛生組織正式宣布天花就此 絕跡,而最後有記載的案例是發生在非洲的索馬利亞。台灣在民國四十四年後,就再也沒有天花的病例,六十八年即停止牛痘的接種政策,目前只有年齡在二十五歲 以上的人,才有可能接種過牛痘,之後出生的人可能根本不知道啥是牛痘。而接種後的免疫期,有人估計保險來說只有十年,也就是說不管有接種沒接種,全球人類 現在搞不好都不具有抵抗天花的能力了。目前經過聯合國衛生組織許可,正式登記還保有天花樣本的只有兩個地方,一個是美國亞特蘭大的疾病防制中心,一個是俄 羅斯新西伯利亞的維克托實驗室,只要他們把這些樣本拿去滅菌,天花大概就真的就此從世間消失,這也是人類史上極少數由人類掌握病毒生殺大權的例子。不過如 果你仔細看之前的文字,我是說「有登記」的只有兩個,在天花還流行的期間,至少有一百多個不同國家的實驗室保存過天花,加上後來不少國家持續開發生化武器 (包括美國、舊蘇聯,現在有很多曝光文獻顯示他們曾經大量製造),所以大家有沒有乖乖的交出來那可就很難說,換言之恐怖份子取得天花做為武器,並不是不可 能的。一旦到時被使用,會不會像十六世紀時,區區幾百西班牙人帶去的天花,就導致美洲原住民大量死亡一樣的悽慘,就不得而知了。

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接下來,大家再來看看其他幾種可能被採用的病原和物質。一開始,為大家介紹的是毒素類-肉毒桿菌(Clostridium botulinum),這種菌通常是存在泥土中,是一種偏好低氧環境的厭氧菌。它在環境惡劣時會產生孢子,等待環境改善後再行活化生長。肉毒桿菌所產生的 毒素,屬於會造成肌肉麻痺的神經毒素,一共可分為七種,我們分別用A、B、Cα、Cβ、D、E、F、G加以區別,其中只有A、B、E、F對人類有致病能 力。此毒素具有強大致死威力,每一公克的肉毒桿菌素大概可以殺死超過一百萬人,算是世界上的劇毒之一。它的致病途徑主要有三種:(一)食入含肉毒桿菌毒素 的食物而發病。(二)經由傷口感染肉毒桿菌或孢子,它在人體內再產生毒素。(三)幼兒食入含肉毒桿菌的食物,而它在腸道內產生毒素。這三種不論是哪一種形 式,都很可能讓人致命,因此亟需醫護人員的緊急處理。這其中又以第一種的情況最常見,因為一般人蠻有機會吃到這些食物,比如說像被污染的罐頭製品。肉毒桿 菌的潛伏期約18小時,產生的症狀包括惡心、嘔吐、視覺模糊、眼驗下垂、口齒不清、吞嚥困難、口乾、肌肉無力,如果不趕緊加以治療,最後可能導致肢體癱 瘓,甚至呼吸肌肉麻痺而窒息死亡。這種東西雖然聽起來很恐怖,萬萬沒想到卻有人一試成主顧,這到底是怎麼回事?原來肉毒桿菌毒素除了拿來殺人外,只要劑量 控制得宜,還可以用來除皺美容,比如消除眉間皺紋、魚尾紋,眼下小皺紋、口圍皺紋及下巴皺紋,或是放鬆頸部肌肉、改善頸部皺紋、調整不對稱的眉毛及嘴角, 讓眼睛看起來較大、嘴角不再哭喪等等,以國外的皮膚科界來說,用肉毒桿菌素來消除皺紋,已經和雷射、抽脂、植髮、化學換膚並列為五大常見的美容項目。它的 治療原理,基本上是靠著與一種神經傳遞相關蛋白質SNAP-25結合,一旦結合後將使神經傳遞訊息受阻,進而阻斷神經及肌肉間的聯繫,使肌肉放鬆無法收 縮,導致肌肉久而不用自然地萎縮。另外肉毒桿菌還可以改善因肌張力不全,所導致的手腳及顏面痙攣,比如腦性麻痺的病童,在過去大多仰賴肌肉鬆弛劑與復健治 療來改善病情,然而效果相當有限。但只要每隔四至六個月,在患部注射肉毒桿菌毒素後,患者緊繃的肌肉即可明顯放鬆,進而改善行走功能。另外針對斜視、眼球 震顫、眼肌痙攣、半邊顏面痙攣症、斜頸等症狀,這種毒素也都有相當明顯的療效。所以肉毒桿菌除了頗受恐怖份子和生化武器專家好評外,可能還讓藝人及醫師讚 不絕口。另外像是蓖麻鹼(Ricinine),可能是情治人員暗殺時所愛好的工具之一。像70年代舊蘇聯的情報單位KGB,據聞就常以類似雨傘前端尖刺的 注射裝置,以蓖麻鹼謀殺叛逃或旅居國外的政治異議者。那蓖麻鹼是什麼呢?其實它一種是從蓖麻(Ricinus communis L.)的種子(蓖麻子,又稱萆麻子、蓖麻仁、大麻子或紅大麻子)中所提煉出的物質。蓖麻在分類上屬於大戟科蓖麻屬植物,為台灣常見的草本植物,種子中含有 蓖麻油(Ricinic oil)、蓖麻毒蛋白(Ricin)、蓖麻鹼、解脂腜、凝集素與植物凝血素等成分,其中具毒性的是蓖麻毒蛋白和蓖麻鹼這兩種。一旦不小心食用,或是被人噴 灑吸入後,剛開始咽喉及食管會有灼燒感,同時會產生惡心、嘔吐、腹痛腹瀉、或是血性下痢。有的人則可能出現嗜睡,定向力喪失、痙攣、發燒、劇烈頭痛、昏迷 等中樞神經系統症狀。若中毒嚴重的話,將會出現凝血、溶血及肝腎功能損害症狀,如黃疸、出血、血尿、蛋白尿等現象。最後會因胃脫水、休克、驚厥、呼吸被抑 制與心力衰竭而喪失生命,死亡多發生在中毒後的6~8天。還有一種稱為「黃雨」的T-2菌毒素,也會產生類似的效果,美軍在越戰時就曾使用過黃雨,造成當 地百姓產生灼痛、搔癢、出疹、出血及呼吸困難等現象。而最近比較有名,可能企圖製造蓖麻鹼作為武器的例子,就屬伊拉克的海珊政府,因為伊拉克境內有一座專 門生產作為煞車潤滑劑的蓖麻油工廠,但美國長期以來,懷疑它實際上是在提煉蓖麻鹼,加上自從1998年英美聯手發動空襲之後,海珊政府便拒絕國際武檢人員 入境檢查該國的武器設施,所以美國對這件事一直相當感冒。既然談了這麼多生物戰劑類型的生化武器,我們不能不講一下化學戰劑的例子。一般而言,化學戰劑可 分為氣體或液體,又可區分為神經性毒劑(如:沙林 Sarin、索曼Soman、塔崩Tabun、Cyclohexy1、氰化物)、糜爛性毒劑(如:芥子氣、氮芥氣)、溶血性毒劑(如:AC、CK)、窒息 性毒劑(如:光氣、光雙氣)、嘔吐性毒劑(如:亞當氏劑、CS)、喪能性毒劑(如:BZ)和催淚性毒劑(如:催淚瓦斯、苯氯乙酮)。比如說日本奧姆真理教 教主麻原彰晃(本名叫松本智津夫)的寶貝-沙林毒氣(Sarin),就是有名的神經性毒劑。在1995年3月20日上午八點十分左右,日本發生了一件震驚 全球的事件,當時幾名日本真理教的恐怖份子,在三條駛向Kasumigaseki(霞ヶ関,在皇居和銀座附近)地鐵站的五節車廂內釋放沙林毒氣,而這是個 很靠日本國會(國會議事堂)的地鐵站,附近辦公大樓林立,平日乘客往來相當頻繁,因而導致那一次的毒氣事件,總共造成12位通勤者死亡、14人終身殘廢以 及五千多人受傷,如果你有機會去東京搭地鐵,還可以在地鐵站看到緝捕兇嫌的海報,印象照片中還有女的,不知道這算不算巾幗不讓鬚眉的表帥。沙林既無色又無 味,揮發性非常強,一旦不小心擴散,可能使周圍1.2公里內的人員死亡或受傷。它初期的症狀是四肢無力、肌肉不協調、呼吸困難,嚴重的話則可能感覺全失、 在數分鐘內死亡。另外沙林也可能導致慢性中毒,讓人的中樞神經永久受損,腦部出現缺陷。然而沙林在製造上並不是太困難,因此大多數國家都有能力生產,同時 沙林經過高壓處理後,能夠轉變為粉末狀的固體,一旦投入水源之中,所造成的影響更是無法想像。除了沙林外,像索曼更號稱毒氣之王,它無色且帶有水果或樟腦 味,一旦接觸或吸入就會中毒,因此美國在研發神經毒劑偵測設備時,都會優先針對這兩種毒氣作防範。另外糜爛性毒劑如芥子氣,在第二次世界大戰時,德軍和盟 軍都曾使用過,雙方都有因為接觸到芥子氣,發生皮膚潰爛不能作戰的紀錄。後來科學家更進而發現,芥子氣會導致人體的DNA修補機制被破壞,以致於被波及者 DNA一旦受傷,會因無法修復而產生突變,最後產生口腔癌、支氣管癌或是生出畸形兒等後遺症。在介紹了這麼多的生物武器後,不知各位對它們是否有了更進一 步的認識?雖然我們不希望有朝一日會碰到它們,但瞭解一下卻是有必要的。其實除了這些例子,像是鼠疫桿菌、伊波拉病毒以及其他生物或化學物質,都可能遭有 心人士作為攻擊他人的武器,或許只有等世間沒有戰爭的一天,我們才能從它們所造成的恐懼中解脫吧?

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