生物戰劑概論(Biological Agents)
By巫莫夫

生物戰劑是指能在人員或動植物機體內繁殖並引起大規模疾病的微生物.生物戰劑可分為致死劑、失能劑、接觸劑(在接觸過程中傳染)和非接觸劑,應用生物武器來達到其軍事目的的作戰稱為生物戰,眾所周知,生物戰劑中最重要的就是細菌,正因為如此,生物戰舊稱細菌戰,生物武器舊稱細菌武器,其實在很早以前,生物戰確實是以細菌為主要或唯一的戰劑,到現今作為現代生物戰劑的病原體微生物及毒素受到公認的已有6大類,共有大約20∼30種,分為細菌類、病毒類、立克次氏體類、衣原體類、真菌類,毒素類,生物戰專家們按照生物戰劑對人所造成的傷害程度以及疾病有無傳染性,又將生物戰劑分為四種:第一種為失能性戰劑,這是使受害者在患病後會暫時失去戰力,但死亡率小於10%的戰劑,如布魯氏桿菌、委內瑞拉馬腦炎病毒等;第二種為致死性戰劑,這是使受害者染上嚴重疾病,死亡率超過10%的戰劑,如鼠疫桿菌、炭疽桿菌、黃熱病毒等;第三種為傳染性戰劑,這是能造成人群中迅速傳染開來的戰劑,如天花病毒、鼠疫桿菌等;第四種為非傳染性戰劑,這是只能使直接接觸者致病、在人群中不會傳染的戰劑,如肉毒桿菌毒素等,這些戰劑是有生命的物質,一旦進入機體,即能大量繁殖,其代謝產物能破壞機體的正常功能,導致發病甚至於死亡。
主要六大類生物戰劑
細菌:為單細胞微生物,是地球上起源最早的細胞生命形態,其大小常以微米來表示,根據細菌的外形,可分為球菌、桿菌和弧菌三種,像鼠疫桿菌、炭疽桿菌、霍亂弧菌和金黃色葡萄球菌等,日美都曾使用細菌對敵國進行攻擊。
病毒:它不具有細胞結構,但有遺傳、複製等生物特徵,主要由核酸和蛋白質組成的一類微生物,是目前已知的最小生物,只能在活細胞內生長繁殖,它的核心由核酸組成,是病毒遺傳信息的儲存處,也是病毒複製的中心,殼體由蛋白質組成殼粒相聚而成而起保護作用,基本結構主要包括兩部分;即病毒的核心與病毒的殼體,病毒又分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒三種,對人類有致病性的病毒屬於動物病毒,主要包括伊波拉出血熱病毒、東方馬腦炎病毒、日本腦炎病毒、天花病毒與黃熱病毒等,早期用作生物戰劑的病毒是蟲媒病毒,利用昆蟲作為媒介,將有害病毒傳播給敵方。
立克次氏體:它是由美國的病理學家立克次首先描述,故名,其大小為介於細菌和病毒之間的一種微生物,它和病毒一樣只能在活細胞中生長,一般不耐熱,但耐冷,容易被化學藥品殺死,自然界中對人類有致病性的立克次體有10餘種,擁有生物戰潛力的包括普瓦斯基立克次體、恙蟲熱立克次體和貝氏立克次體,這些微生物可引起流行性斑疹傷寒、恙蟲熱和Q熱,流行性斑疹傷寒以人的體虱為媒介,在人群間傳播,這是一種致死性戰劑,據歷史記載,在戰爭與災荒發生的年代,曾發生過多次斑疹傷寒大流行的事件,給人類帶來嚴重災難,奪走無數生命。
衣原體:屬於革蘭氏陰性菌,廣泛寄生於人、哺乳動物及禽類,並在宿主細胞內形成包涵體,只有少數會致病,會感染人類的衣原體有沙眼衣原體、鸚鵡熱衣原體及肺炎衣原體,目前只有鸚鵡熱衣原體(Chlamydia psittaci)可作為生物戰劑,在發病時會有發燒、流鼻涕等症狀,很像流行性感冒。
真菌:真菌構造比細菌複雜,有明顯的細胞核,其中有少數為單細胞結構,多數是多細胞結構,有菌絲,能形成孢子,通過無性孢子或孢子進行繁殖,真菌有有機物存在,並有一定溫度、濕度就可繁殖,主要包括球孢子菌、組織胞菌兩種,真菌引起的人類疾病多為慢性病,這類戰劑多數是用來進行農業生物戰,據報導美國在1951∼1969年間,就曾進行過多次真菌生物戰劑試驗。
毒素:它在很多方面既可成為化學戰劑,也可成為生物戰劑,因此專家們常把毒素這種戰劑稱為生物化學戰劑,某些細菌或真菌在生長繁殖過程中,能合成對人畜有害的有毒蛋白質叫毒素,肉毒桿菌毒素和葡萄球菌腸毒素以及其他植物毒素均可作為生物戰劑,微量的毒素侵入機體後就可引起生理機能的破壞,致使人畜中毒或死亡,由細菌所產生的蛋白質毒素毒性特別強且能大規模生產,被作為潛在的戰劑進行研究,某些國家的資料顯示,肉毒桿菌毒素可作為致死性戰劑使用,而另外一些毒素又可作為非致死失能性戰劑,自然條件下的肉毒桿菌毒素經由口食就可引起中毒,是生活中需特別注意的,某些經過培養的毒素不但可通過食入,甚至還可通過呼吸而引起中毒,A型肉毒毒素通常是經食物傳播,口服致死劑量約為0.002毫克,而由呼吸道吸入的致死劑量只需0.0003毫克,葡萄球菌腸毒素是一種由金黃色葡萄球菌產生的蛋白質毒素,是引起食物中毒的常見毒素,避免這種毒素中毒不但是防禦生物戰的需求,也是日常衛生防疫的內容。
施放生物戰劑的方式主要有以下兩種
施放生物戰劑氣溶膠:生物戰劑劑氣溶膠就是把生物戰劑噴撒到空中,使它形成很細微的顆粒,可以較長時間懸浮於空氣中,隨風飄蕩,這種生物戰劑的微粒與空氣的混合體,就叫生物戰劑氣溶膠,它的顆粒很小,約為0.5微米∼5微米,肉眼很難看見,滲透力強,殺傷範圍廣,人吸入呼吸道後,可以進入肺泡和血管中,致死率極高,可利用飛機投擲或用火炮、飛彈發射細菌彈,爆炸後形成氣溶膠,或是用飛機低空噴撤,形成生物戰劑氣溶膠,污染空氣,這種方式的污染面積廣,可使得多數人員同時受感染而發病。
投放帶有生物戰劑的媒介物:這是早期用來進行生物攻擊的手段,用飛機投下帶菌的跳蚤、老鼠、蒼蠅和雜物等,也有利用特工投放生物戰劑,以此來污染水源、空氣和食物,使人染上疾病。
生物戰劑侵入人體的主要途徑有三個:一是從呼吸道吸入,絕大多數生物戰劑可通過氣溶膠方式經呼吸道吸入體內;二是從消化道食入,人畜食入被生物戰劑污染的水和食物,生物戰劑隨之從消化道侵入機體;三是從皮膚、黏膜進入,生物戰劑可直接經皮膚傷口及眼、鼻等處的黏膜進入體內,還可因帶原昆蟲咬傷皮膚而進入體內,生物戰劑侵入人體後,會破壞人的生理功能而發病,大多數的生物戰劑使人發病後,會出現發燒、頭痛、全身無力、噁心、上吐下瀉、咳嗽、呼吸困難、局部或全身疼痛等症狀,如不採取醫療措施,輕者在一段時間後可能會痊癒,重者還會有生命危險,生物戰劑所引起的大多數傳染病,都可通過在人群中傳播流行,特別是鼠疫、天花、霍亂、斑疹傷寒等病原體較厲害,對作戰有著不同程度的影響,有的生物戰劑還可感染當地的動物和昆蟲,形成疫源地,造成持續性危害。
生物戰劑一般可分為公開使用和隱蔽使用兩大類,生物戰劑的攻擊目標通常是工業中心、交通樞紐、軍事基地、軍團集結地區等戰略目標,某些潛伏期短、非傳遞性的生物戰劑也可作為戰術武器,用以攻擊那些重要的陣地、工事等,生物戰劑的殺傷程度在很多方面還取決於受攻擊一方的防護能力,良好的偵察、防疫、消毒以及人員的武器知識、防護訓練水平往往可以完全挫敗生物戰,生物戰劑在生產、儲存和施放中能較穩定地保持致病能力,有些可大規模生產,致病力強,少劑量即能致病,且己方部隊本身能夠預防。
1969年,美軍已將炭疽桿菌、兔熱氏桿菌、布魯氏桿菌、黃熱病毒、委內瑞拉馬腦炎病毒、Q熱立克次氏體、肉毒桿菌毒素和葡萄球菌腸毒素列為標準生物戰劑,生物戰劑之所以發展的這麼快,是因為製造較容易,使用簡便,易秘密存儲和應用,用量少,殺傷力大,造價較低,生物戰劑與其他武器相比,還具有破壞面積效應大的特點,從理論上來說,許多致病微生物均可作為生物戰劑,但40年代以來傳統生物戰劑類型並無重大變化。當時英美研製的代表性生物戰劑即為炭疽桿菌和肉毒桿菌毒素,蘇聯也是如此,90年代初期伊拉克儲備主要生物戰劑亦為炭疽桿菌,主要原因是由於許多傳統生物戰劑的基本性能和軍事效益大致相近。
目前,在新型生物戰劑的研製方面,主要沿著以下
3個方面進行:一是對已有的生物戰劑進行改良;據報導在70∼80年代蘇聯曾在這方面進行了長期研究,主要方向是研製具有多重抗藥性的致病微生物,如結核桿菌-C,另外還有改變其表面抗原或代謝作用使其難於檢測,提高低致病力微生物的致病力,提高其對環境的耐受力等等;二是利用新發現的病原體或毒素進行開發;除對現存戰劑進行改進外,有些國家還在進一步尋找毒性更強、致死性更高的新型戰劑,根據美軍傳染病醫學研究所在1980年的報導,該所從70年代末就開始進行拉薩熱病毒氣溶膠研究,流行性乙型腦炎病毒氣溶膠試驗,美國在1980∼1984年的財政年度中都有研究現代生物戰劑的費用,並透露出著重進行拉薩、伊波拉等出血熱病毒和炭疽桿菌毒素的生產,以及真菌毒素的研究,三是加緊研製和生產基因武器,其中在對生物戰劑的施放手段上,一些先進國家已由原來的火炮、飛機施放,擴展為火箭、飛彈和其他氣溶膠產生器等多種工具,目前除了美俄之外,英、法、加拿大等國也對生物戰劑進行了較長時間的研究,但專家認為在今後的戰爭中,用散佈媒介昆蟲等方法進行生物戰的可能性還存在,而更多的可能是用飛機、軍艦、炮彈噴灑形成微生物氣溶膠的方式進行生物戰。另外.利用生物技術也可以改良天然生物毒素以及解決生物毒素的規模生產問題,將毒素基因移入可快速繁殖的微生物內,使得產量提高數百倍至上千倍,為毒素的規模生產以滿足武器化需求提供了技術條件。
