未来地球的风险-严重流行病【4-2】流行病风险的不确定性

360影视 2025-01-19 10:36 2

摘要:任何一个步骤的失败都可能阻止参与者创建有效的生物武器。当然,通过生物技术的民主化和去技能化,其中一些步骤变得不那么具有挑战性,但创建生物武器可能需要一定程度的隐性知识。需要进行测试以确保实现生物武器的预期功能,包括有能力的复制、有能力的病原体。例如,在虚拟世界

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任何一个步骤的失败都可能阻止参与者创建有效的生物武器。当然,通过生物技术的民主化和去技能化,其中一些步骤变得不那么具有挑战性,但创建生物武器可能需要一定程度的隐性知识。需要进行测试以确保实现生物武器的预期功能,包括有能力的复制、有能力的病原体。例如,在虚拟世界中创建病原体,但在部署之前不通过体外和动物模型进行测试是不够的。此外,了解其他要求,如生物武器开发过程中的自我保护和测试生物武器的必要性,也是有益的。随着能力和知识的激增,设计具有大流行潜力的合成病原体变得更加可行。设计病原体所需的许多关键技术具有较小的物理阻迹。此外,成功的生物武器攻击所需的更多步骤,包括蓄意的流行病,将开始结合起来,这可以促进这两个合法目的

(即。信使RNA疫苗的制造)和生物技术的非法使用(例如,武器化步骤的干燥、配制和研磨可能会在一个平台上进行)。有几个警告是必要的。预测病原体引发大流行的可能性仍然具有挑战性。即使在单个病毒家族中,传播性和毒力的巨大差异也会导致显著不同的结果。考虑一下这个流感的例子。2009年猪流感大流行期间的死亡率为“每万人0.2-0.8人死亡”,其概率为3%导致近600万人死于肺炎和流感(每万人中有8人死亡)或全球更大范围内的恩扎疫情为1%”;在任何一年,“流感大流行达到或超过1918年西班牙流感大流行的全球死亡率(每万人111-555人死亡)的概率都不到0.02%”。其次,人工智能等融合技术可以帮助开发合成病原体,并有可能进行生物武器攻击,但从网络或数字世界发展到物理世界中的实际武器需要不同的技能和理解。

2023年,兰德公司的一项研究探讨了如何利用人工智能来规划和执行此类攻击。关于开发BW的信息,甚至建议使用哪些病原体;然而,它也揭示了为此目的使用人工智能和大型语言模型的局限性。一个法学硕士的输出反映了其对生物学和生物战历史的不完整理解。具体来说,人工智能生成的信息反映了对选择哪种病原体的误解获得材料,以及如何实际开发BW。最后,由于宿主与病原体的相互作用,有两个因素使得评估大流行风险变得困难。首先,进化生物学可以改变病原体的传播性和毒力。其次,DNA或RNA复制过程中的翻译和转录错误可能会在基因序列中产生错误。任何一个因素也会影响

了解综合流行病的风险(和复杂性)

鉴于成功实施蓄意生物武器攻击(或制造流行病)与邪恶行为者(无论是国家还是非国家行为者)的能力、知识和意图直接相关,能力和知识都变得更加广泛。事实上,对于国家行为者甚至一些熟练的个人来说,这些属性趋向于没有可能存在的障碍能力。因此,对于已经获得开发生物武器的能力和知识的不断增长的人口来说,意图可能是最重要的限制。对于流行病病原体的生物工程,可以采用三种方法中的任何一种:•改造现有的ssRNA病毒•从头合成病原体•开发嵌合体病毒。我们评估认为,第一种方法比其他两种方法需要更少的技术技能。病原体的脱新合成需要具有适当的序列并组装病毒,这可能会给生物恐怖分子带来挑战,至少在未来十年或更长时间内是这样。嵌合体病毒将需要开发一种全新的物种,如痘苗——委内瑞拉马脑病毒

埃博拉病毒嵌合体。这种操纵可能很难设计,而且它们不一定能确保嵌合体病毒具有成为流行病的预期功能或能力。结果的差异与病毒工程和合成的范围有关。一个技能不高的生物恐怖分子应该能够开发出一种可以部署在生物武器中的病原体死亡率和发病率;然而,设计一种能够复制并引发全球大流行的病毒尚不确定。早些时候关于使用人工智能和LLM的讨论在这里仍然很重要,这一点值得重申:从网络或数字世界发展到物理世界中的实际武器需要不同的技能和理解。设计一种合成病原体很可能会导致疾病。然而,一旦病原体与人类宿主相互作用,与宿主免疫系统的相互作用可能会导致病毒基因组的变化,从而影响病毒的功能。其中一些变化可能是进化生物学或发现提供优先特征的机制(如传播途径的增加)造成的其他可能是由于复制过程中的翻译和转录错误。

因此,病毒的传染性可能会或多或少,毒性也可能或多或少。然而,目前还不存在机制来充分了解这些变化如何可能影响病原体,从而了解它将引起的大流行的特征。理解基因型的挑战-p在比较最近三次冠状病毒疫情时可以看出:SARS、中东呼吸综合征和新冠肺炎。这些病毒的基因组非常相似,但它们引起的疾病的范围、规模和严重程度却截然不同。尽管有这些新技术,挑战仍然存在。如今,研究人员对-基因型与表型关系的稳定性,这为工程基因序列修饰带来了不确定性,从而在保持复制能力的同时,获得所需的病原体特征(即传播性和病毒长度)。下一节将讨论这一限制的更多含义。总之,就蓄意生物武器攻击的风险而言,合成和部署病原体对于非接触性或传染性病原体都可能成功。

主要气溶胶释放区的人们将接受压倒性的剂量,并将经历潜伏期、疾病的严重程度和比疾病的自然形式更可怕的结果。在试图挑起将是合成一种具有复制能力的传染性病原体(即,复制率[R0]大于1,可有效支持通过人与人之间的传播进行二次感染)。因此,非常确定地预测结果仍然具有挑战性。

流行病风险的不确定性

理解流行病风险的不确定性的一个有趣的出发点是与公元541年至公元767年查士丁尼瘟疫相关的全球死亡率,范围在33%至40%之间。41公元541年到544年之间的感染地区的人口在流行病的早期下降了20%至25%,在公元541年和700年之间下降了50%至60%。这些比1918年流感的死亡人数还要多,1918年和1919.43年,全球有5000万至1亿人死于1918年流感在评估流行病的影响时,重要的是不仅要考虑流行病造成的死亡,还要考虑“死亡、住院、残疾、心理创伤以及大规模的经济和社会破坏”造成的社会破坏。这种流行病期间的人口损失也可能是由这些更广泛的破坏造成的。例如,截至2023年9月21日,全球新冠肺炎病例和死亡总数分别为770778396例和6958499例;美国的总病例数和死亡人数分别为103436829和1127152。

这使得新冠肺炎成为有记录以来第五大流行病。然而,尽管有这些死亡人数,即使是季节性流感流行病也经常导致广泛的死亡率和发病率。Acco他和他的同事们表示,2017年的全球死亡率估计为“每年29万至65万例与流感相关的呼吸道死亡”。然而,与疫情相关的非药物干预措施,如社交距离、口罩、隔离和隔离,也会影响社会。在新冠肺炎疫情最严重的时候,整个行业和供应链都经历了尽管上述历史例子中的死亡率和发病率很高,但在有记录的历史中,人类在流行病中表现出了非凡的适应力。在思考一场流行病可能有多大时,为了论证起见,可以利用查士丁尼瘟疫疫情早期从公元541年到544年人口下降20%到25%的事实2050.年全球人口将达到100亿,这相当于20亿至25亿人死于疫情。然而,在考虑这样的估计时,需要谨慎和现实主义。全球公共卫生比1600年前要好得多,

药物干预和非药物干预也有所改善关于药物和非药物干预的最后一点意义深远,因为它意味着某些病原体的风险发生了巨大变化。例如,细菌病原体(如鼠疫耶尔森菌,腺鼠疫的病原体(查士丁尼瘟疫和黑死病的罪魁祸首)引起的大流行病的风险现在不太可能那么高,因为目前可用的病媒控制方法。同样,天花病毒不太可能像历史上那样构成同样的威胁,因为现在有疫苗和抗病毒药物等医疗干预措施,而且一旦使用环式疫苗接种,这种疾病就在野外被根除了。关于预测流行病风险的挑战,一位消息人士表示,目前还没有一种疾病能够将最坏的传播性、致死性、对治疗的抵抗力和全球范围结合起来。但我们知道,最坏的情况可以单独实现。例如,在没有治疗的情况下,一些疾病的病死率接近100%,如狂犬病或败血症鼠疫。1918年的流感有传播记录全球社区。

据报道,水痘和单纯疱疹病毒1型(HSV-1)可以覆盖95%以上的特定人群。这是一种思考不同病原体特征与其在引发大流行中的作用之间关系的有用方法(由于R0大于1)。如果病毒特别最初感染后很快就会出现致命和症状,宿主可能会病得太重,无法进行日常活动,因此无法将病毒传播给他人。在这种情况下,宿主可能会在广泛传播之前感染这种疾病。为了了解未来流行病发生的可能性,专家们考虑了数字-许多场景。Piers Millett和Andrew Snyder-Beattie报告称,“美国此类研究事故导致全球大流行病的年概率为0.002%至0.1%”,当在全球范围内进行评估时,这意味着“未来每年发生流行病的概率为0.016%至0.8%……” (10万人或以上死亡)、【未完待续】请继续关注下一期。

来源:国际战略对策研究

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