今天的故事多少有點離譜。
科學家從城市的下水道里,檢測出了HIV。
不是某個實驗室搞的對照實驗,是真的從德克薩斯州15個城市的污水管網里,40個采樣點,兩年半時間,2000多份污水樣本,反復檢出了HIV的遺傳物質。
你第一反應可能是,這怎么可能?HIV不是通過血液和體液傳播的嗎,下水道里怎么會有?
別急,這可是實實在在的論文,比你想的要有意思得多。
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先說一個背景。
從污水里監測病毒這件事,其實不是什么新技術。最早的實踐可以追溯到上世紀中葉,當時貝勒醫學院的科學家用污水監測來追蹤脊髓灰質炎病毒的流行情況。你沒聽錯,六七十年前就有人在干這事了。
但這項技術真正進入大眾視野,是新冠時期。
2020年到2022年那段時間,全球很多城市都在做污水監測。通過檢測污水處理廠里的SARS-CoV-2病毒載量,可以提前幾天預測病例趨勢,甚至能比臨床確診更早發現新變異株的出現。
原理很簡單,感染了病毒的人上廁所,病毒RNA會進入污水系統,你去污水處理廠采樣檢測,就能反推社區里的感染規模。
這項技術在新冠期間被驗證了,確實管用。
從2022年5月開始,貝勒醫學院的TexWEB團隊把這套方法常態化了。他們在德克薩斯州的主要城市建立了每周到每月一次的病毒測序體系。
到目前為止,這個項目已經在污水中檢測到了超過400種人類和動物病毒,包括禽流感、猴痘、麻疹,還搞了一個公開的數據儀表盤給公共衛生部門用。
400多種病毒。
你品品這個數字。
所以當這群人決定把目光轉向HIV的時候,你就知道,他們不是心血來潮。
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2026年,貝勒醫學院的研究團隊在Nature Communications上發了一篇論文。他們用了一種叫雜交捕獲測序的方法,不是傳統的那種只看一小段特定基因序列的檢測,而是對污水里的HIV遺傳物質進行深度測序,能看清病毒基因組的哪些部分存在,甚至能區分不同的病毒來源。
這個方法論上的升級,直接導致了后面一個誰都沒想到的發現。
先說正常的結果。在2000多份樣本中,HIV遺傳物質被反復檢測到,雖然濃度不高,但確實穩定存在。更重要的是,在有臨床數據可對照的采樣點,污水中的HIV信號強度和該社區已知的HIV感染者數量高度吻合。
也就是說,從下水道里聞出來的HIV味道,真的能反映這個社區有多少人在感染HIV。
但這里有個問題。
HIV不是新冠,它不會通過消化道傳播,從感染者體內排出后在污水里基本不具備傳染性。貝勒的Giordano教授專門解釋了這點,實驗室和污水處理廠的消毒流程會把可能進入污水的病毒全部滅活。所以不用擔心從下水道里跑出活的HIV來,這個方向是安全的。
真正有意思的,是他們踩的一個坑。
研究團隊在分析數據的時候發現,有些HIV序列看起來不太對勁。仔細一看,這些序列不像是當前在社區里流行的病毒,反而像是上世紀80年代的實驗室毒株。
第一反應是污染。
但他們自己實驗室根本不做HIV實驗。那就是說,污染發生在樣本采集之前。
順著這條線索追下去,團隊發現這些可疑序列集中在醫學和研究中心附近。這才恍然大悟,某些HIV序列屬于80年代的病毒變異株,后來被改造成了研究工具,叫慢病毒載體。這東西不是活病毒,只是一段遺傳物質片段,廣泛用于各種生物學研究。這些載體的遺傳物質通過實驗室廢水進入市政污水管網,混進了采樣數據里。
這個發現挺關鍵的。之前做污水HIV監測的研究,要么沒發現這個問題,要么沒去過濾它。貝勒的團隊專門開發了一套分類方法,把HIV序列分成「循環型」和「非循環型」,前者來自社區里真正在傳播的病毒,后者來自實驗室的慢病毒載體。
過濾掉這些干擾因素之后,污水HIV信號和社區確診數據之間的相關性就變得非常清晰了。
說到這,你可能會想,這玩意有什么用呢?我們已經有臨床檢測了,知道社區里有多少感染者,何必多此一舉從下水道里找?
這就是這項研究真正想解決的問題。
Giordano教授給了一個數據,全球有9000萬人感染過HIV,超過4000萬人因此死亡。2023年全球新增130萬例診斷。聽起來防控好像做得還不錯對吧?
但問題在于,80%的新發傳播來自那些沒有被診斷出來、或者沒有在接受持續治療的人。
這些人不進醫院,不出現在臨床數據里,公共衛生系統根本看不到他們。
這是HIV防控里最棘手的部分。你不知道敵人在哪。
傳統的HIV監測完全依賴臨床診斷和病毒載量報告,前提是這個人得主動走進醫院。但現實是,有些人因為各種原因不去就醫,可能是經濟條件不允許,可能是害怕被歧視,可能是所在地區根本沒有足夠的醫療資源。這些人在數據上是隱形的。
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污水監測的價值就在這里。它不依賴個人主動就醫,不需要知道具體是誰感染了,它從群體層面給出一個地理信號,告訴你哪些地方可能有未被發現的HIV活動。
Maresso教授說得很直白,這項研究為基于測序的HIV污水監測打下了基礎,也揭示了慢病毒載體污染這個被忽視的干擾因素,以后做類似監測必須把它考慮進去。
還有一個細節我覺得值得提一下。
Giordano教授專門說了,他們這個研究有一個獨立的組成部分,是去跟社區焦點小組、倡導者和個體做訪談,確保在推進這項技術的時候充分考慮了不同人群的意見。特別是HIV監測涉及的站點匿名性問題,考慮到HIV相關的社會污名化甚至法律風險,你不能讓人通過污水數據反推出某個社區甚至某棟樓里有HIV感染者。
這種倫理上的自覺,在技術研究里其實不多見。
聊到這,我其實想說一個更大的東西。
我們對「監測」這件事的理解,一直在被技術重新定義。
以前你要知道一個城市的病毒流行情況,得一家一家醫院去收集數據,等病人來了才知道。
后來有了污水監測,你甚至不需要任何人走進醫院,從城市基礎設施的末端就能讀出公共衛生信號。
這是一種全新的「看見」方式。
不是通過追蹤個體,而是通過觀察系統。不是等人來告訴你,而是從環境的痕跡里推斷出來。就像你不需要一個一個去問「你今天心情怎么樣」,看看朋友圈的畫風就知道了。
貝勒的這個團隊,從脊髓灰質炎到新冠到禽流感到HIV,一直在用污水監測拓展我們「看見」疾病的能力邊界。2000多份樣本,兩年半的堅持,40個采樣點,最終從下水道里讀出了一個城市沉默的健康信號。
我覺得這件事本身就挺動人的。
那些沒有走進醫院的人,那些因為各種原因選擇沉默的人,他們的存在終于被看見了。
雖然只是通過污水里的一小段遺傳物質,雖然只是「這里有HIV活動」的一個模糊信號,但這已經比什么都看不見強太多了。
某種程度上,下水道比醫院更誠實。
參考文獻:
Clark JR et al. Statewide multi-year wastewater sequencing reveals dual origins of HIV-1 signal. Nature Communications 2026. doi: 10.1038/s41467-026-74140-7
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