进化过程

生态学不断地让我们面临新的流行病，但进化让情况变得更严重：即使是我们有所了解的传染病，正当我们试图防控它们时，也会发生变化。作为为生存而战的生物，传染病并不是偶然逃脱我们的控制的。实际上，这是自然选择的结果。传染病在不断地变化，我们越努力与它对抗，它变化得越快。疾病生物学家经常引用刘易斯·卡罗尔所著《爱丽丝漫游奇境》中红桃皇后的话：“你需要尽全力奔跑，才能保持在同一个地方。”

对于每一种疾病的预防策略，传染病都有相应的进化对策。细菌并非因人类使用抗生素而产生抗药性：科学家们在从三万年前的冻土中提取的DNA中，发现了类似于现代基因变体的抗生素抗药性基因。这并不奇怪，因为人类并没有发明抗生素。相反，抗生素是在真菌中发现或者产生的，真菌已进化出对抗细菌的策略。然而，抗生素在医药和农业中的广泛使用，使得对一种或多种抗生素产生抗药性的细菌能够战胜对抗生素敏感的细菌。其他生物，如引起疟疾的原生动物，也对治疗药物产生了抗药性。当艾滋病患者服用单一药物而不是应用联合多种药物的“鸡尾酒”疗法时，病毒在短短几周内就会在体内产生抗药性。病原体进化出对疫苗和药物的耐受性，但方式不尽相同。不是抗药性基因在病原体种群中传播，而是发生了菌种替换，即以前对疫苗有免疫力的罕见类型占据了整个菌群。

尽管与细菌和病毒相比，蚊子的数量较少，出生率也较低，因此进化速度要慢得多，但蚊子也找到了进化对策来应对我们的疾病控制策略。在发达国家，随着雷切尔·卡森等人敲响了滴滴涕对野生动物产生有害影响的警钟，滴滴涕被停用了，但即使在发展中国家，基于滴滴涕的病媒控制策略的效果也是短暂的，因为在大规模喷洒方案开始后的十年内，蚊子就已经进化出对滴滴涕的抗药性了。

传染病生物学的每一个方面都在不断演变，不仅仅是抵抗或规避控制措施的能力。生物学家已经注意到，一种疾病的毒性——对宿主的危害程度，是病原体进化的特征。通常情况下，毒力温和的传染病的病原体会发生突变，使它们的致病力更强。西尼罗河病毒出现于20世纪90年代末，这种病毒发生单一突变后，对乌鸦的致死性显著增强，但尚未明确这种突变是否也与西尼罗河病毒在人体中的毒力增强有关。

虽然突变是随机的，但自然选择的进化却并非如此：病原体一旦发生突变，其后续生物学行为的成败取决于生态条件。生物学家保罗·埃瓦尔德率先指出了病原体生态条件的变化，比如从人与人之间的直接传播转变为水媒传播，可能促使传染病致病力变得更强。全球航空旅行的兴起，可能会推动疾病的进化和生态变化：一些生物学家指出，空间上分散的种群之间的混合可能会增强病原体毒性。