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FIELD NOTES / 008
醫學與公共衛生 · 2026-10-26 刊出 · 9 分鐘閱讀

天花為什麼是人類唯一根除的傳染病?

疫苗在 1796 年就出現了,天花卻又多肆虐了一百多年。真正困難的不是發明疫苗,而是讓每一條傳播鏈無所遁形。

天花公共衛生疫苗根除策略一篇從現象走向機制的探索

1975 年底,孟加拉一戶人家裡,三歲的拉希瑪・芭努(Rahima Banu)出了疹子。通報這個病例的是八歲女孩比爾姬絲妮薩(Bilkisunnessa),她因此領到 250 塔卡的獎金。防疫隊隨即在芭努家門口派駐二十四小時警衛,方圓 1.5 英里內挨家挨戶接種疫苗,5 英里內的每一間房屋、學校、集會場所和民俗療者的住處都被逐一走訪,並懸賞通報任何新病例。她是全球最後一例自然感染的重型天花患者——所謂「根除」,在現場就是這樣追查病例、阻斷接觸,把最後的病例圍住。天花至今仍是人類唯一根除的傳染病。為什麼偏偏是它?又為什麼,明明 1796 年就有了疫苗,還要再等一百八十四年?

一、一個殺死三成感染者的對手

埃及木乃伊(包括法老拉美西斯五世)的皮膚上留有類似天花膿疱的痕跡,顯示這種疾病至少存在了三千年;中國在四世紀出現最早的疑似文字記載。天花由天花病毒(variola virus)引起,感染者平均約三成死亡,倖存者常留下永久疤痕,甚至失明或不孕。

人類最早的反擊是「人痘接種」(variolation):把少量來自天花膿疱或痂皮的材料接種給健康的人,換取通常較輕的感染與之後的保護力。十六世紀中葉的中文文獻記載了把痂皮吹入鼻腔的做法;印度則以針具刺破皮膚接種。1721 年,蒙塔古夫人(Lady Mary Wortley Montagu)在鄂圖曼帝國目睹這個方法後把它引進歐洲;同一時期,波士頓牧師科頓・馬瑟聽了奴隸奧尼西默斯(Onesimus)的講述,在 1721 年當地疫情中大力鼓吹人痘接種。

1796 年 5 月,英國醫師愛德華・金納(Edward Jenner)把擠奶女工莎拉・內爾姆斯手上的牛痘膿汁,接種在八歲男孩詹姆斯・菲普斯的手臂上;兩個月後再以天花材料測試,男孩安然無恙——史上第一支疫苗誕生。1801 年金納發表論著,預言這個方法的最終結果必是「天花的滅絕」。十九世紀間,疫苗所用的病毒從牛痘換成了痘苗病毒(vaccinia),英國與美國部分地區在 1840、1850 年代開始強制接種。

但發明疫苗之後,仍得設法中斷每一條傳播鏈。西歐、北美和日本陸續消除本土天花之後,許多地區每年仍有超過兩百萬人死於這種病。1958 年世界衛生大會呼籲全球根除,WHO 在 1959 年啟動計畫,卻因經費、人力、各國投入不足與疫苗捐贈短缺,多年下來進展有限。

二、根除的條件:一種「看得見」的病

天花本身的三項特性,有利於追查與圍堵。第一,天花病毒把人當作儲備宿主,無法在動物間持續維繫自然傳播循環。第二,它只在發病後才具傳染力:潛伏期 7 到 17 天,但發燒出現之前不會傳染,不存在無症狀的傳播者悄悄播毒。第三,皮疹特徵鮮明,從臉與手開始蔓延,受過簡單訓練的衛生員就能辨認。這些特性讓防疫人員理論上有機會發現並追上每一條傳播鏈。

疫苗的保存與接種工具,也在這段時間改進。1950 年代起,凍乾疫苗可以耐熱保存、不必冷藏,即使在熱帶環境的常溫下,使用前也能維持高效力超過一個月。WHO 在 1967 年評估並採用的分叉針,只需蘸取極少量疫苗,在皮膚上點刺;工具便宜,幾乎不需醫護訓練——WHO 秘書長陳馮富珍後來說,有人主張這場戰爭最後是贏在「一根改良的縫衣針」上。

接種策略也因此改變。既然病例看得見,就不必讓地球上的每個人都接種:找到病例、隔離、接種整個接觸圈,就能把病毒悶死。這就是「監測—圍堵」策略,後來稱為環形接種(ring vaccination)。1970 年印度西南部一次爆發造成超過 1,300 例、123 人死亡,所有能調動的本國與國際防疫人員,在當地挨家挨戶搜索了一週,為每一名近期病例的接觸者接種疫苗,數週內便撲滅疫情。

全程參與的芬納(Frank Fenner)與亨德森(D. A. Henderson)事後總結:天花擁有一連串極有利的特性,包括耐熱、單劑即有保護力的疫苗,「沒有其他疾病比得上」;即便如此,根除仍只是「以毫釐之差」成功,許多地方多次在成功與災難之間搖擺。

三、十年圍獵

1967 年強化根除計畫啟動時,全球仍有 31 個國家或地區存在本土流行,官方通報 131,776 例,是十年來最高數字之一;而實地經驗後來顯示,真實病例可能接近通報數的一百倍。也就是說,計畫啟動時,實際病例可能多達千萬例。

冷戰中的美蘇,也在這場防疫行動中合作。蘇聯提供凍乾疫苗,僅 1967 一年就超過 7500 萬劑,主要送往阿富汗、印度與緬甸;美國提供了約 2500 萬劑用於非洲,兩國的流行病學家在疫區並肩工作。

各洲陸續消除了本土病例:北美在 1952 年、歐洲在 1953 年達成,1971 年輪到南美洲,1975 年亞洲,最後是非洲。1977 年 10 月,索馬利亞港城梅爾卡(Merca)的醫院廚師阿里・毛・馬林(Ali Maow Maalin)與兩名天花病人同車之後發燒,先被誤診為瘧疾、再被誤診為水痘,10 月 30 日才確診為天花——他是全球最後一例自然感染(輕型天花),隔離後完全康復。一條至少延續了三千年的傳播鏈,就這樣斷在印度洋邊的這個小港。

1979 年 12 月,由 19 國專家組成的獨立全球委員會在日內瓦簽署根除認證;1980 年 5 月 8 日,第三十三屆世界衛生大會正式宣布天花根除。整個強化計畫花費約三億美元,其中三分之二由流行國自付;據估計,美國單是靠省下的疫苗接種與治療支出,每 26 天省下的金額,就相當於當年的投資[5]。

一群穿西裝的男性合影,為全球天花根除計畫的主管群
世界衛生組織全球天花根除計畫的主管群合影。1967 年強化計畫啟動時,天花仍在三十多個國家或地區流行;這些人參與部署了本文所述的根除行動。照片:CDC,公有領域,Wikimedia Commons

四、其他疾病,為什麼更難根除?

其他疾病缺少的條件,也說明了天花為什麼特殊。1997 年達勒姆會議的評估指出:具有動物儲備宿主的疾病——例如黃熱病與日本腦炎——即使現有手段能控制,也不適合以根除為目標。1950 年代的雅司病(yaws)根除計畫則敗在另一點上:頭十年沒有監測系統,後來的血清調查才發現不顯性感染遠比想像中普遍——看不見的傳播鏈,根本無法圍堵。

小兒麻痺是最接近的對照組。1988 年全球根除倡議啟動時,每年估計 35 萬例、遍布超過 125 個國家;但每 200 例感染約有 1 例造成不可逆癱瘓,這些只是感染者中的一小部分。三十多年後病例下降超過 99%,但阿富汗與巴基斯坦的本土傳播至今未斷。防疫人員面對的困難之一,是感染比天花更難被發現。

天花的根除過程本身,也曾一再受挫。1959 年的第一個根除計畫因資源不足而多年停滯;而且最後一個死於天花的人甚至不是自然病例:1978 年,伯明罕大學的醫學攝影師珍妮特・帕克(Janet Parker)在天花研究實驗室樓上工作時感染,調查認為病毒可能經由建築風管或走廊接觸外洩,她於 9 月 11 日病逝;她的母親在照護過程中也被感染,儘管兩週前才接種過疫苗。

天花根除之後,仍得防止病毒再次外洩。目前全球僅存的天花病毒活體,在世界衛生大會決議與 WHO 監督下保存於兩處:美國亞特蘭大的 CDC,以及俄羅斯科利佐沃的 VECTOR 研究所。1996 年世界衛生大會曾決議在 1999 年 6 月銷毀庫存,但因後續研究需要而一再延期,由 WHO 諮詢委員會逐年監督至今[3]。自然傳播已經中斷,病毒庫存該怎麼處理,卻仍有爭論。

五、根除留下的基礎設施

2011 年,聯合國糧農組織宣布牛瘟(rinderpest)根除——史上第二種被根除的疾病、第一種動物疾病。最後一次疫情是 2001 年肯亞的野生水牛,最後一次疫苗接種在 2006 年,使用的是同一套監測、圍堵與邊界撲滅的劇本。

天花計畫留下的制度,也用在後來的防疫工作中。1974 年,WHO 趁著天花根除計畫的動能啟動「擴大免疫規劃」(EPI),最初針對六種兒童疾病;到了 2024 年 EPI 五十周年時,每個國家都有國家免疫計畫,冷鏈物流與注射安全等創新還外溢到其他衛生工作,包括支撐了 COVID-19 疫苗的快速全球部署。馬林——索馬利亞那位最後的天花患者——2013 年因瘧疾去世時,正在故鄉的小兒麻痺根除運動中工作。兩場戰役,其實是同一批人、同一套方法的延續。

可遷移的核心,是透過監測與通報追蹤傳播,再用能大規模供應的疫苗與接種工具圍堵。動物儲備宿主會持續補入感染來源,不顯性的感染則讓追蹤更困難;不同疾病的根除工作,得處理各自的傳播路徑。

查證資料來源9 項

實際支持文中事實主張的來源,逐條標註支持的內容;文內如有 [數字] 標記,對應此處編號。

  1. History of smallpox vaccination(WHO 歷史專頁) ↗
    支持內容:天花是唯一被根除的人類疾病;人痘接種的歷史(中國、印度、蒙塔古夫人、奧尼西默斯與馬瑟);金納 1796 年實驗與 1801 年論著;每年逾兩百萬死亡;1958 決議、1959 計畫、1967 強化計畫與蘇聯凍乾疫苗;1970 年印度西南爆發 1300 例、123 死與逐戶圍堵;分叉針量產;1971/1975/1977 各大洲消除;總成本約三億美元、三分之二由流行國自付、美國每 26 天回收投資;1980 年宣布根除;天花從無解藥
  2. History of Smallpox(美國 CDC) ↗
    支持內容:約三成致死;木乃伊與四世紀中國記載;十九世紀疫苗病毒由牛痘轉為痘苗;1959 年計畫資源不足;北美 1952、歐洲 1953、南美 1971、亞洲 1975、非洲 1977 消除;拉希瑪・芭努為最後重型天花病例與 250 塔卡通報獎金、1.5 英里接種圈與 5 英里搜索;馬林 1977 年 10 月病例時間線、誤診經過與 2013 年死於瘧疾時正參與小兒麻痺根除;珍妮特・帕克 1978 年實驗室外洩死亡與其母接種後仍感染;1980 年 5 月 8 日第三十三屆世界衛生大會宣布根除;病毒庫存僅存亞特蘭大 CDC 與科利佐沃 VECTOR 兩處
  3. Smallpox(WHO 健康主題頁) ↗
    支持內容:天花由痘病毒科天花病毒引起;潛伏期 7–17 天、發燒後才具傳染力;皮疹從臉與手開始;致死率達 30%;1979 年 12 月由 19 國專家組成的全球委員會在日內瓦認證根除;1996 年世界衛生大會決議 1999 年銷毀庫存、其後延期並由諮詢委員會監督兩處儲存庫
  4. Commemorating the 30th anniversary of smallpox eradication(WHO 秘書長演說,2010) ↗
    支持內容:環形接種策略的形成與驗證;「改良縫衣針」之說;冷戰期間美蘇合作;至少三千年傳播鏈斷於印度洋小港
  5. Smallpox and its Eradication(Fenner、Henderson、Arita 等,WHO,1988,第十章與第十一章) ↗
    支持內容:1967 年 31 個國家或地區本土流行、通報 131,776 例為十年來最高之一、實地經驗顯示通報率可能僅約百分之一;1967 年蘇聯供應逾 7500 萬劑、美國約 2500 萬劑疫苗;凍乾疫苗在熱帶常溫下可維持效力逾一個月;分叉針於 1967 年底成為首選工具
  6. Global Disease Elimination and Eradication as Public Health Strategies(CDC MMWR 達勒姆會議專刊,1999) ↗
    支持內容:天花是全球根除的第五次嘗試,此前瘧疾等計畫失敗;雅司病計畫因不顯性感染普遍而無法根除;黃熱病、日本腦炎等因有非人類儲備宿主不適合根除;天花的有利條件包括耐熱、單劑保護的疫苗,且根除「僅以毫釐之差」成功;小兒麻痺與麥地那龍線蟲病根除進行中
  7. Poliomyelitis(WHO 實況報導) ↗
    支持內容:每 200 例感染約 1 例造成不可逆癱瘓;1988 年起每年估計 35 萬例、超過 125 個流行國;病例下降逾 99% 但阿富汗與巴基斯坦本土傳播持續;小兒麻痺無法治癒、只能預防
  8. UN declares deadly cattle plague eradicated after global campaign(UN News,2011) ↗
    支持內容:牛瘟 2011 年宣布根除,為史上第二種、第一種動物疾病;最後一次疫情為 2001 年肯亞野生水牛、最後一次接種為 2006 年
  9. 50th anniversary of the Expanded Programme on Immunization(WHO) ↗
    支持內容:EPI 於 1974 年在天花根除動能上啟動、最初涵蓋六種兒童疾病;2024 年五十周年頁記述每個國家都有國家免疫計畫;冷鏈與注射安全等創新外溢至其他衛生計畫並支撐 COVID-19 疫苗部署
延伸探討
TAKE IT FURTHER

把故事帶回自己的思考

下次看到「某國消除了某種疾病」的新聞,可以追問三件事:這種病有沒有動物儲備宿主?感染者在發病之前會不會傳染?以及,誰在看守最後的病毒樣本與監測系統?再進一步想:今天那些被認為「不可能根除」的疾病,缺的究竟是一款更好的疫苗,還是下一根「分叉針」——某種能把圍堵成本再壓低一個數量級的工具?

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