天花，两个帝国的颠覆者

印加末代皇帝阿塔瓦尔帕于1532年被西班牙征服者俘获，但天花早在1524至1528年间就已重创印加帝国。

导读： 关于天花病毒的传播和演化，至今仍有许多未知。近期发表于《科学》和《科学进展》的两篇论文，不约而同地聚焦了这种病毒对帝国命运的影响，探讨了其在印加帝国和准噶尔汗国灭亡过程中扮演的角色。

王晓波｜撰文

莫喻枫｜编辑

天花，是唯一一种已被人类消灭的病毒传染病。但在过去，它的威力曾经让人闻之色变。

尽管人类很早就开始尝试预防天花，现代疫苗也于 18 世纪末出现，但在与人类纠缠的数千年里，天花始终是最致命的传染病之一，约三分之一的感染者因此死亡。仅仅在天花疫情结束前的最后一个世纪 20 世纪，天花就杀死了约 3 亿人。

在 1492 年哥伦布发现新大陆之后，天花迅速传播到南北美洲。由于美洲原住民此前从未接触过这种疾病，缺乏相应免疫，天花很快造成灾难性流行，并成为原住民人口锐减的重要原因之一。据估计，欧洲殖民美洲期间，天花造成约 300 万至 400 万人死亡。

天花不仅仅在新大陆是可怕的疾病，在它的原产地欧亚大陆也造成一波波的疫情，特别当战争和饥荒带来超常的人口流动和营养不良的时期。

然而，不管在天花肆虐的过去和已经消灭天花的现在，人们对天花病毒的起源、传播和演化都知之甚少。

两篇最近分别发表在《科学》（Science）和《科学进展》（Science Advances）的论文探讨了天花疫情在西半球的印加帝国和东半球的准噶尔汗国覆灭过程中扮演的角色。

几百年间，欧洲殖民者将天花带入美洲的历史主要见于文字记载。7 月 30 日发表在《科学》杂志的论文[1] 报告，研究人员首次从智利北部沙漠公墓的天然风干的两具木乃伊身上发现了天花病毒的古 DNA，给这条跨洋传播链提供了直接的分子证据。

两具遗骸来自西班牙殖民初期的印加先民，分别为一名中年女性和一名年轻男性。古人离世后以毛毯包裹躯体，伴随各类随葬器物入土，安静留存于北部原住民遗址中。

美国演化生物学家 Jared Diamond 在他的著作《枪炮、病菌与钢铁》写道，拥有百万人口的印加帝国之所以在印加皇帝阿塔瓦尔帕 1532 年被区区 168 个西班牙征服者俘获后覆灭，不仅仅是因为他们没有文字、马、枪炮和铁器，也是因为之前的印加皇帝、太子、大部分宫廷成员和部分平民已死于更早前传入的天花疫情，随后爆发了一场争夺帝位的内战，阿塔瓦尔帕刚刚战胜他的兄弟登位，立足未稳之故。阿塔瓦尔帕被俘获，随后被处决之后抵抗也因为天花疫情被削弱而失败，西班牙人从此完成对印加帝国故地的征服。

智利大学与爱尔兰都柏林圣三一学院的联合研究团队原本计划从这些木乃伊中提取人类古 DNA，但由于人类 DNA 已高度降解，收获有限。出乎意料的是，他们却检测到了保存相对完好的天花病毒古 DNA 片段。

经过基因比对可以确定，这组古代病毒，和曾经在欧洲流行的天花毒株高度同源。结合年代推算和碳同位素测年，智利北部的天花肆虐时段大致在 1492 年至 1631 年之间。两具遗骸的病毒序列几乎一模一样，证明两人死于同一场瘟疫，感染的是同一种病毒。

此前这片墓地的多具古尸，体表都留有大面积破损伤痕，过去一直被认定是重金属砷长期中毒造成的损伤。这次研究证实，这些深浅交错的皮肤溃烂、结痂痕迹，正是天花发病最典型的病症表现。

该论文的通讯作者之一、智利大学的生物人类学家 Constanza de la Fuente Castro 兴奋地告诉《赛先生》：“这是南北美洲迄今为止发现的最早的天花基因组，也是本地区天花病毒的最早的直接分子证据。在我们的新发现之前，我们所知的一切都来自历史记载。科学上来说，这让我们能开始重建天花病毒在南北美洲的演化历史，并描绘它在这一早期的多样性。历史上来说，这填补了一个空白：大多数天花的现存记载来自于大规模有大量记载的疫情，而这次发现显示小规模未被记录的疫情仍能通过基因证据发现和确认，更多发现可能在别的遗址等待。”

未参与两项研究的印第安纳大学生物学家 Patricia Foster 则告诉《赛先生》：“天花病毒没有在美洲停止演化。智利的毒株在约 1300 年从欧洲的毒株中分化出来，并相当快速地灭绝。”

智利北部发现的天花病毒古 DNA 印证了天花跨越大西洋传播至美洲的历史，另一项研究则试图解释，天花疫情如何在一个已经承受环境与社会压力的地区放大危机，并成为“压死骆驼的最后一根稻草”。

8 月 5 日发表于《科学进展》[2]的另一项研究，则将目光投向了天花疫情与准噶尔汗国覆灭之间的关系。准噶尔汗国是 17—18 世纪活跃于中亚和今天中国新疆北部一带的重要游牧政权，曾长期与清朝抗衡，却在 18 世纪中叶迅速走向崩溃。它为何会在短时间内覆灭，长期以来一直是学者们关注的问题。

福建师范大学方克艳团队等提出一种对极端环境变化更敏感的“树木异常生长比率”方法，并利用 441 条树轮序列重建准噶尔地区过去 387 年的草原生产力变化。

定量分析结果显示，1751—1761 年准噶尔汗国草原生产力降至过去 387 年的最低水平。这一持续十余年的生态低谷与准噶尔汗国最终覆亡时期相吻合。

研究团队整合冲突、统治者更替、朝贡、贸易、人口和天花疫情等八项历史指标，并利用时变格兰杰因果分析，动态检验不同时期草原生产力变化与汗国社会演变之间的联系。

结果却发现，草原生产力下降并不必然引发帝国崩溃。17世纪末至18世纪初，准噶尔汗国也曾经历草原生产力持续下降，但凭借相对稳定的政治领导和较强的军事动员能力，汗国仍能通过军事扩张获取牧场和物资，并依靠对外贸易补充资源。由此，生态压力得到一定缓解，并未迅速演变为全面的社会危机。

然而，到了 1750 年代社会缓冲机制开始相继失效。持续的草原生产力下降造成牧草和食物短缺，饥荒蔓延，内乱加剧。十年间接连发生的政变与频繁的统治者更替进一步动摇了政治秩序，使汗国逐渐失去平息冲突、组织救济和维持贸易的能力。随着贸易网络瓦解和外部物资来源中断，生态压力的社会影响被迅速放大，准噶尔社会由此一步步逼近临界点。

天花正是在这一阶段成为推动危机越过临界点的关键力量。

长期饥荒和营养不良削弱了免疫力，逃亡者、难民和武装人员的无序流动扩大了人群接触。不同于此前由商贸往来相对有序流动，此时的人口迁徙主要由饥荒、冲突和逃亡驱动，且缺乏有效治理，为疫情扩散创造了有利条件。

1755年，天花再次暴发，并迅速升级为准噶尔汗国历史上最严重的疫情。此时，社会防疫和动员能力已严重削弱，生态、经济与政治缓冲空间也几近耗尽。

天花造成的大规模人口损失进一步削弱了军事抵抗、社会组织和资源供给，将准噶尔社会推过临界点，使原本尚有恢复可能的危机转变为难以逆转的系统性崩溃。随后，清朝连续发动三次军事行动，军队集结、战争迁徙和难民流动进一步加剧了天花传播，准噶尔汗国最终在饥荒、疫情和军事失败的共同冲击下瓦解。

至1759年，该地区死亡人数超过40万，约占总人口的70%，其中约40%的总人口死于天花。

得益于大规模公共卫生防疫行动，有记录的最后一例天花自然传播病例出现于1977年。仅仅三年后，世界卫生组织正式宣布天花被根除。虽然天花已不再是日常公共卫生的威胁，但古DNA研究发现和环境生产力的相关研究，能够帮助公共卫生官员、生物学家与流行病学家防范、应对未来各类疾病疫情。

参考文献： [1] Bruno Romero González, et al., The genomic identity of early smallpox in South America, Science 2026, doi science.org/doi/10.1126/science.aee6957 [2] Wanru Tang et al., Steppe productivity decline contributed to smallpox outbreak and the collapse of the last nomadic empire in the 1750s, Science Advances 2026 doi 10.1126/sciadv.aee4285