大规模的公共卫生努力根除了天花，但科学家仍在研究这种致命病毒
CDC, 天花是人类的灾难，几个世纪以来杀死了数亿人。但它的起源仍然不清楚。3000到4000年前的埃及木乃伊，包括法老拉美西斯五世的木乃伊痘样皮肤损伤但是他们有天花吗?最近的基因组证据对此表示怀疑。
不管古代的瘟疫是不是真正的天花18世纪这种疾病在全世界流行。19世纪，有效疫苗的广泛使用减少了——但并没有消灭——西方世界的天花，它在许多地区依然存在直到20世纪．
我是微生物学家对疾病如何从动物传染给人类，然后进化很感兴趣。天花肆虐了几个世纪，但在40年前被消灭了。虽然在当前大流行期间，完全根除一种疾病的想法具有明显的吸引力，但天花和SARS-CoV-2病毒之间的差异表明，结束COVID-19大流行的道路不会相同。
把一种病毒从地球上清除掉
天花是由a引起的病毒所谓的天花。虽然主要路线吸入性感染，典型的皮肤脓疱也充满了病毒。就像很久以前在10世纪中国人知道用水痘的脓液挠人有时会获得免疫力。然而，这是有风险的，因为一些接受者患上了天花并死亡。
这种被称为天花接种的方法在18世纪早期被带到欧洲。那个世纪后期，英国医生爱德华·詹纳发现接种一种与之密切相关的病毒，牛痘，也可以可以对天花免疫但更安全．这一过程被称为疫苗接种，源于拉丁语中母牛的意思“母牛”(vacca)，到目前为止基本保持不变。
1959年，世界卫生组织发起了一项在全世界根除天花的计划但这一努力直到1967年才真正开始。
该计划加强了疫苗接种工作，采用了一种称为“环形疫苗接种”的新技术，包括监测和控制;当一个社区的人感染了这种疾病，卫生工作者会尝试给所有接触过的人接种疫苗，以阻止病毒的传播。
封锁之所以奏效是因为人们感染了天花病毒直到出现明显症状才会传染．这与SARS-CoV-2形成对比，后者可能是在患者出现症状之前就已经被感染者传播了如果有的话。对天花非常成功的病例监测和控制，由于其无症状传播，对COVID-19可能不太成功。
最后一例已知的天花自然病例发生在1977年的索马里，以及1980年5月的索马里世界卫生大会宣布该疾病正式根除．这就是天花在野外的终结。
通过基因推断天花的进化过程
天花病毒与导致当前COVID-19大流行的SARS-CoV-2病毒非常不同。天花病毒的基因组由双链DNA组成，这种DNA更加稳定病毒复制时复制得更准确而非单链RNA基因组，如SARS-CoV-2。因此,遗传变化率天花病毒的感染率要低得多．虽然估计，天花病毒基因组的进化速率至少为比SARS-CoV-2低15倍．
然而，天花病毒与人类的进化史远远长于SARS-CoV-2;这个课题到底持续了多长时间。为了重建天花的进化史，科学家需要比较保存在不同时期的病毒样本的DNA。
根除之后，科学家销毁了所有已知的现有天花样本，只留下在过去30年收集的571个活样本。它们被保存在两个安全设施一个在美国，一个在俄罗斯。
科学家已经对基因组进行了测序50个样本．他们还从一些意外保存下来的人类遗骸中分离出天花病毒的DNA。到目前为止，最古老的是一具死于1643年至1665年的立陶宛儿童的干尸．目前尚不清楚古代文献中描述的或在埃及木乃伊身上观察到的类似天花的疾病是否真的是天花。
有了病毒DNA序列，科学家可以通过分析病毒在人群中传播时积累在基因中的小变化(突变)来构建遗传家族树。
这些研究表明，存在于20世纪的天花病毒株分为两组。一种是来自西非和南美洲的样本这种联想可能源于18世纪的奴隶贸易另一种是从世界其他地方收集的样本。
是否只使用来自20世纪天花病毒株的DNA，或包括来自17世纪立陶宛木乃伊的病毒DNA在美国，研究人员估计天花毒株的变化率为每年一到两个突变。以前考虑到历史记录的估计低至这个比率的二十分之一．
更快的突变率预示着一些事情。这意味着现有的现代天花病毒株在400年前拥有共同的祖先;这两个大星系团在200到300年前才分离;大约100年前，这两个类群内的菌株开始分化。
天花是何时以何种方式出现在人类身上的?
如果现有的天花病毒株出现在几个世纪前，那很明显与早期天花爆发的可靠历史记录不符．造成这种差异可能有两个原因，这两个原因都可能是正确的。
首先，最近的病毒株可能比旧的病毒株进化得更快。也就是说，估计的进化速率可能不适用于病毒的整个历史．
第二，较老的病毒株可能已经消失，在20世纪没有可收集的后代。19世纪疫苗接种的兴起可能造成了这种情况导致了其他物种的灭绝．这样就只剩下一个菌株，它产生了两个主要的类群，然后分化成现代类群菌株．
那么，最初的病毒株是如何进入人类的呢?
天花病毒属于痘病毒家族，在哺乳动物中广泛传播，大多数宿主范围广泛。例如，牛痘会感染牛、人、猫、狗和动物园里的动物，包括大型猫科动物．然而，天花只感染人类。
在它们的DNA水平上，天花的两个近亲是只感染骆驼的骆驼痘和唯一已知的宿主是非洲沙鼠的塔拉痘。一个这个家谱的解读这三种病毒起源于一个共同的祖先，可能在大约3000年前有广泛的宿主范围。这三种病毒在适应新的宿主时，各自缩小了宿主范围，失去了很多基因让痘病毒感染其他宿主物种
并非所有研究天花病毒进化的科学家都同意这种简化方案，他们认为从现有病毒基因组中获得的信息无法推断到时间:事件的时间或顺序这导致了天花最初在人体内的出现。
天花和COVID-19之间几乎没有相似之处
除了病毒之间的差异之外，它们引起的疾病也非常不同，这使得用于根除天花的技术在COVID-19大流行中不太有用。
天花是高度致命的;与…一样多30%感染主要形式天花的人死亡但幸存者有持久的免疫力。相比之下，最好的估计把死亡率为1%或更低目前尚不清楚感染是否会产生持久的免疫力。
感染天花的人直到出现症状才会传播他们病得卧床不起而COVID-19可以通过没有症状的感染者传播。在一个社区内，这种COVID-19的无症状传播可能是原因超过40%的继发性病例．
历史记载表明毒力较弱的天花菌株在不同时期出现过，其中有几个一直保存到20世纪．一种剧毒的病原体可能会随着时间的推移，它会失去毒性如果迅速致残或杀死它的宿主限制了它的传播速度。然而，由于COVID-19可由无症状者和有症状者传播，因此SARS-CoV-2进化成毒性较低似乎没有什么优势。
对天花非常成功的病例监测和控制，也不太可能对COVID-19有效。
我们最大的希望是找到一种有效的疫苗来阻止COVID-19大流行，就像它停止了一样天花．
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