对致命病原体的研究必须在受控环境中进行。图片来源:美联社/Patrick Semansky

操纵病毒使其更致命或更具传染性可以帮助科学家回答有关微生物如何进化或如何杀死它的重要问题。但事实确实如此很难确定当意外释放这种病原体的风险超过了这样做的好处功能的研究。

9月28日，美国政府聘请的分析师透露，他们将如何用数学方法对这些风险进行建模——政府在决定是否延长救助期限时将考虑这些信息一年的禁令关于功能获得性研究的联邦资助。

该模型将使决策者能够确定一种经过修改的病毒逃离高度安全的实验室并引起疫情爆发的可能性。它将通过分析实验室的气流类型和实验室所在地区的人口统计数据等因素来实现这一目标。位于马里兰州塔科马公园的鹰头狮科学咨询集团的分析师将于11月向美国国家生物安全科学咨询委员会(NSABB)提交他们的最终报告。NSABB将于2016年初向联邦政府发布其关于功能获得研究的最终建议。

2014年10月，白宫突然暂停新的联邦拨款用于可能增加流感、严重急性呼吸系统综合症(SARS)或中东呼吸系统综合症(MERS)的致命性或传染性的研究。但影响可能更大——研究机构也被鼓励重新评估正在进行的病原体研究，无论它们是否由政府资助，还是属于功能获得工作的严格定义。

在发布暂停令后，白宫还要求NSABB决定是否应该恢复研究，如果应该，在什么条件下恢复。委员会随后以120万美元的价格聘请鹰头狮来研究释放的风险。

虚拟实验室

鹰头狮的总经理Rocco Casagrande说，他的团队是根据核工业或化工厂的风险评估来设计模型的。该公司的分析利用了广泛的数据，比如历史实验室事故和安全漏洞的记录，关于病毒生物学和流行病学的出版文献，以及该公司自己对实验室的访问和对研究人员的采访。

Gryphon利用这些信息建立了风险评估模型，其中包含了一些变量，如研究人员是否使用手套来保护他们不被感染的实验动物咬伤，针对特定病毒的抗病毒药物的可用性，以及可能影响雾化病毒传播方式的气象条件。

团队可以在模型中添加或减去变量，以模拟真实实验室中的条件，或者评估消除或改变特征将实质上影响风险的统计可能性。

这些模型还提供了一种了解对病毒进行特定修改的风险的方法。例如，一种被增强到与季节性流感差不多传染性的病毒，如果它逃出实验室，在当地爆发，就有大约50%的可能性引发全球大流行。

鹰头狮研究小组还在研究美国的功能获得研究状况，以及未来可能发生的变化。研究人员估计，大约有40个美国实验室有兴趣和能力开展这类研究，如果白宫解除资助禁令，更多的实验室可能会开始在这一领域开展工作。至关重要的是，Gryphon还试图量化这项研究的好处——例如，预测如果进行功能获得性研究可以加速流行病期间关键疫苗的开发，可以挽救多少生命——以及维持目前的暂停是否会阻碍科学进步。

如何平衡账目

Casagrande说，这类研究的好处很难计算，因为不可能知道基础研究可能会导致什么。但是决定这些研究是否应该继续是NSABB的工作，他说:“我们给他们一些何时该担心的标记，然后他们决定该担心什么。”

NSABB主席、纽约石溪大学(Stony Brook University)校长塞缪尔·斯坦利(Samuel Stanley)赞扬了鹰头狮小组迄今为止的工作。“他们在一系列棘手的问题上设定了界限，”他说。

但一些人怀疑这种方法的效用。荷兰鹿特丹伊拉斯谟医学中心的病毒学家Ron Fouchier说:“我一直说定量的风险-收益分析是一条死胡同。”2012年，他和他的同事发表了一项研究1禽流感A/H5N1增强型病毒的发现引发了争议2。“即使它们可以量化，风险和收益的权衡将是一个个人(主观)问题。”

明尼苏达州明尼阿波利斯大学的法律和生物伦理学研究员、NSABB成员苏珊·沃尔夫(Susan Wolf)也认为，这样的分析不能成为最终结论。“有些风险是完全不能接受的，即使有相应的好处吗?”她说。尽管NSABB的建议只会影响美国，但她希望看到全球的政策讨论，因为疾病的爆发可能会在国际上传播。

加州斯坦福大学(Stanford University)的合成生物学家、NSABB成员德鲁·恩迪(Drew Endy)补充说，创造一种安全的实验室实践和监督文化，至少与实施物理障碍等可量化因素一样重要。

恩迪说:“虽然能统计出有多少实验室能在特定水平上做到这一点是件好事，但我们必须考虑到这是一个动态数字，部分原因是投资，部分原因是世界在变化。”他补充说，重要的是人们是否选择进行功能获得性研究，以及他们选择如何进行研究。