生化武器的发展
陈永玲
(玉溪师范学院资源与环境学院 2008级化学系生物本科 云南省 玉溪市 653100) ［摘 要］当今世界 信息化战争已逐渐登上战争舞台 但生化武器在战争中的特殊功能和作用 并未改变一些国家仍把开发生化武器 .争夺生化优势 作为维护安全利益的 重要 战略手段 国际军控与裁军难以遏制生化领域的对抗发展和扩散势头 。发展带来的潜在危险与 国际生化恐怖威肋、凸现。全球生化武器的发展已进入隐性竞争与非战争对抗的新阶段 。
［关键词］细菌武器；炭疽杆菌；马鼻疽杆菌；鼠疫杆菌；霍乱弧菌；拉沙热病毒；裂谷热病毒；基因武器；梭曼毒剂。
前言
生化武器旧称细菌武器。生化武器是利用生物或化学制剂达到杀伤敌人的武器，它包括生物武器和化学武器。生物武器是生物战剂及其施放装置的总称，它的杀伤破坏作用靠的是生物战剂。生物武器的施放装置包括炮弹、航空炸弹、火箭弹、导弹弹头和航空布撒器、喷雾器等。以生物战剂杀死有生力量和毁坏植物的武器统称为生物武器.
生物战剂是军事行动中用以杀死人、牲畜和破坏农作物的致命微生物、毒素和其他生物活性物质的统称。旧称细菌战剂。生物战剂是构成生物武器杀伤威力的决定因素。致病微生物一旦进入机体（人、牲畜等）便能大量繁殖，导致破坏机体功能、发病甚至死亡。它还能大面积毁坏植物和农作物等。
1.生化武器的发历史
1.1生化武器的出现——20世纪初到二战结束
研制和使用的生物战剂主要是细菌，当时称为“细菌武器”。开始时的战剂仅限于少数几种细菌，如炭疽杆菌、马鼻疽杆菌和鼠疫杆菌等。生产规模很小，施放方法主要是由特工人员潜入敌方，用装在小瓶中的细菌培养物秘密污染水源、食物或饲料。
从30年代开始，研制生物武器的国家增多，主要有日本、德国、美国、英国等。生物战剂种类增多，生产规模扩大，施放方式改为用飞机施放带菌媒介物，包括带菌的跳蚤、虱子、老鼠、羽毛甚至食品，攻击范围扩大。
臭名昭著的731部队就是二战时期日本在中国建立的生物武器研制机构之一，日军使用细菌武器杀害了大量中国军民。德国主要研究鼠疫杆菌、霍乱弧菌、斑疹伤寒立克次体和黄热病毒等战剂和细菌悬气机喷洒装置。美国于1941年成立生物战委员会，进行空气生物学实验研究。英国于1940年建立生物武器研究室，曾在格瑞纳德岛上用小型航弹和炮弹施放炭疽胞菌。加拿大也研究过肉毒毒素的大规模 生产方法，并用飞机进行过喷洒试验。
1.2生化武器的进一步发展——70年代末
生物武器进一步发展，出现病毒武器、毒素武器等。生物战剂种类增多，包括细菌、病毒、衣原体、立克次体、真菌和毒素。剂型除液体外，还有冻干的粉剂。施放方式以产生气溶胶为主。除用飞机抛洒、投弹以外，还可用火箭、导弹发射生物弹头。杀伤范围扩大到数百至数千平方千米。美国的生物武器研制水平远远领先于其他国家，朝鲜战争期间，美军曾多次在朝韩北部和我国东北地区使用生物武器。
1.3生化武器的近现代发展——80年代以后
系统研制生物武器是微生物学和武器制造技术有了一定发展之后才开始的。在现代技术条件下，利用微生物学方法可以大量制取生物战剂，使用方式也由简单的人工撒布逐步发展为利用远距离投射工具进行规模撒布。随着基因工程其他生物技术的迅猛发展，利用遗传工程、脱氧核糖核酸(DNA)重组或其他分子生物学技术调控、构建和改造微生物及毒素，研究和发展新的生物武器，其中备受注目的是基因武器。
2．生化武器的特点
2. 1 致病性强,传染性大
生物战剂多数为烈性传染性致病微生物,少量即可使人患病。传染性大 ,在缺乏防护、 人员密集、 平时卫生条件差的地区 ,极易传播、 蔓延 ,引起传染病流行。
2. 2 污染面积大,危害时间长
直接喷洒的生物气溶胶 ,可随风飘到较远的地区 ,杀伤范围可达数百至数千平方公里。在适当条件下 ,有些生物战剂存活时间长 ,不易被侦察发现。例如炭疽芽胞具很强的生命力 ,可数十年不死 ,即使已经死亡多年的朽尸也可成为传染源。其芽胞可以在土壤中存活 40 年之久 ,极难根除。
2. 3 传染途径多
生物战剂可通过多种途径使人感染发病,如经口食入 ,经呼吸道吸入 ,昆虫叮咬 ,污染伤口 ,皮肤接触 ,粘膜感染等。
2. 4 成本低
有人将生物武器形容为 “廉价的原子弹” 。据有关资料显示 ,以 1969 年联合国化学生物战专家组统计的数据 ,当时每平方公里导致 50 %死亡率的成本 ,传统武器为 2 000 美元 ,核武器为 800美元 ,化学武器为 600 美元 ,而生物武器仅为 1 美元。
2. 5 使用方法简单,难以防治
可通过气溶胶、 牲畜、 植物、 信件等多种形式释放传播 ,只要把 100 公斤的炭疽芽胞经飞机、 导弹、 鼠携带等方式释放散播在一个大城市 ,300万市民就会危及生命。气溶胶无色、 无味 ,多在黄昏、 夜间、 清晨、 多雾时秘密施放。所投带菌的昆虫、 动物也易与当地原有种类相混 ,不易发现。
2. 6 生物武器的局限性
生物武器的局限性易受气象、 地形等多种因素的影响 ,烈日、 雨雪、 大风均能影响生物武器作用的发挥。生物武器使用时难以控制 ,使用不当可危及使用者本身。生物战剂进入人体到发病均有一段潜伏期 ,短则几小时 ,长则一周以上 ,在此期间采取措施 ,可减轻其危害。
3.生化武器的使用方式
生物武器的使用方式依打击目标、 生物制剂和载体的不同而异。过去主要是利用飞机投弹 ,施放带菌昆虫等动物。今后将主要利用飞机、舰艇携带喷雾装置 ,在空中、 海上施放生物战剂气溶胶;或将生物战剂装入炮弹、 炸弹、 导弹内施放。有专家认为 ,
今后战争中 ,用播撒媒介昆虫等生物方法进行细菌战的可能性仍存在 ,如蚊、蝇、虱、蚤等。这些昆虫和动物与人类关系密切 ,并且能够大规模的繁殖。日军731 部队就曾饲养过繁殖力极强的东北老鼠用于散布鼠疫杆菌的媒介 ,并曾用飞机播撒带鼠疫菌的跳蚤;美国在朝鲜战争期间 ,也曾用
飞机播撒过带有致病微生物的鼠、 雀、 蝇、 蚊和蚤等动物 ,用于污染水源、 交通枢纽和居民稠密区。更多的可能是用飞机、 军舰、 炮弹播撒微生物气溶胶的方式进行生物战。所谓” 气溶胶”,就是把生物战剂做成干粉或液体 ,喷撒在空气中 ,形成有害的气雾云团。气溶胶中的颗粒很小 ,约为 0. 5～5μm ,肉眼甚难察觉 ,渗透力强 ,杀伤范围广 ,人经呼吸道吸入 ,使人致死量较其他感染途径剂量小 , 通常一些由食物或昆虫传播的致病体也可以通过气溶胶由呼吸道感染。如 A 型肉毒毒素通常是经食物传播 ,口服致死剂量约为 0. 002 mg ,而经呼吸道吸入的致死剂量只需0. 3μg。
4.生化武器的分
4. 1 按生物战剂的性质分类
可分为细菌,包括:炭疽杆菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、马鼻疽杆菌、野兔热杆菌、布鲁氏杆菌、军团杆菌等。病毒,包括:黄热病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、天花病毒、森林脑炎病毒、登革热病毒、拉沙热病毒、裂谷热病毒等。立克次体,如斑疹伤寒立克次体和Q热立克次体等。衣原体,如鸟疫(鹦鹉热)衣原体等。毒素:如肉毒杆菌毒素、 葡萄球菌肠毒素等。真菌:如球孢子菌、组织胞浆菌等。
4. 2 其他分类方法
如按毒害作用大小划分,可分为致死性战剂和失能性战剂。按有无传染性 ,又可分为传染性和非传染性战剂。
5.五大致命的生化武器
今天的生物武器已发展到 6 类 28 种,现仅就其中几种作一简介。
5. 1炭疽杆菌( bacillus anthracis)
炭疽杆菌是人类历史上第一个被证实引起疾病的细菌,也是具悠久历史的一种生物武器。有关化学生物战专家评估 ,在恐怖分子可能利用的所有潜在生物战剂中 ,炭疽杆菌是最容易获得的。炭疽杆菌感染所引起的炭疽是一种人兽共患传染病 ,目前还没有人与人之间接触传播炭疽的证据 ,主要是直接或间接接触病畜而感染 ,也可由吸血昆虫叮咬感染。炭疽杆菌释放炭疽毒素 ,造成患者严重休克和死亡。人感染炭疽的渠道有3种:皮肤渗透、呼吸和饮食,引起皮肤型、肺型和胃肠型炭疽病。炭疽杆菌可以用常规的商用实验设备大批培养 ,芽胞形成后可制成白色或浅褐色粉末。恐怖分子如果只想感染一小批人 ,将芽胞洒在信封里即可。炭疽芽胞直径约1～5μm ,即使受过培训的生物学家也需要合适的设备才能将其与普通物质区别。要想感染一个城市 ,则需通过飞机或工业喷洒器散播 ,还必须用一种惰性化学物品与芽胞混合以保持芽胞在空中的悬浮能力 ,难度大 ,成本高。炭疽并非无药可治 ,人类已经研制出疫苗和抗生素 ,可以有效进行防治。即使感染了炭疽 ,初期的治疗也比较容易。发现及时 ,对症处理 ,感染者一般无生命之忧。目前 ,美国已研制出一种炭疽疫苗 ,仅提供给军事人员 ,目的是在美国 240 万军队遭生物武器袭击时使用。美国已将其列为重要的生物战战剂和重点防护目标。美国纽约洛克菲勒大学的科学家们日前宣布 ,他们发现了一种能够杀死任何一种炭疽杆菌的酶 ,它通过分解炭疽杆菌的细胞壁来破坏对抗生素有抗药性的炭疽菌。该酶仍处于试验阶段 ,它是否会破坏人体健康的细胞还有待进一步研究。
5. 2 鼠疫杆菌( yersinia pestis)
鼠疫是由鼠疫杆菌所致的烈性传染病, 《中华人民共和国传染病防治法》 将其列
为甲类传染病。鼠疫为一种典型的自然疫源性人兽共患病 ,临床上有腺鼠疫、肺鼠疫、败血性鼠疫等型;起病急、高热、寒颤、淋巴结肿胀及疼痛、 毒血症候群为其特征 ,病程短 ,病死率高。鼠疫在人间流行前 ,一般先在鼠间流行。传染源为啮齿类动物 ,野生鼠类为主要传染源 ,蚤为传播媒介。鼠 → 蚤 → 人是本病的主要传播方式。当鼠蚤吸取含病菌的鼠血后 ,细菌在蚤胃大量繁殖 ,形成菌栓堵塞前胃 ,当蚤再吸入血时 ,病菌随吸进之血反吐 ,注入动物或人体内。蚤粪也含有鼠疫杆菌 ,可因搔痒进入皮内。病原体也可经破损皮肤而感染人体。肺鼠疫病人的大量鼠疫杆菌可随呼出的飞沫传播 ,因此亦可以人 → 人传播。鼠疫之所以会被用作生物武器 ,一是传播速度快 ,二是病死率高。鼠疫可以借染菌的鼠类和蚤类进行生物战 ,还可以通过大量气溶胶的释放对人群进行攻击。鼠疫杆菌对人有高度感染性 ,估计大约吸入2 000～3 000个鼠疫杆菌即可使人感染发病。
5. 3天花病毒( smallpox virus)
天花病毒最初出现在古埃及,后来逐渐扩散到世界各地。天花病毒主要通过空气传播。天花是被人类消灭的疾病之一 ,最后1例天花患者发生于 1977 年 ,1980 年世界卫生组织宣布 ,人类的天花病已被彻底消灭。现在重新引起人们的注意 ,是因为在美国陷入炭疽恐慌之际 ,一些科学家警告致命性更强的天花有可能在全球范围内爆发。目前 ,世界上仅存两个天花病毒的毒种 , 一个在俄罗斯新西伯利亚地区 K olts ov o 的国家病毒和生物技术中心( IMB) ,另一个在美国亚特兰大的疾病控制中心(CDC) 。由于担心恐怖分子可能利用天花病毒发动袭击 ,联合国已延期执行原定2002年销毁天花疫苗储备的决定。美国早在1972年就已停止接种牛痘 ,其他国家停止接种的时间是 1980 年初 ,而牛痘的免疫期只有10年 ,就是说 ,不仅美国人 ,而且全世界的人 ,都已不再具备天花病毒免疫能力。尤其对于从未接种过牛痘的人来说 ,就更容易受到天花病毒的侵袭。那么再给每个人接种牛痘不就完事了吗 ? 事情没那么简单。接种牛痘往往会产生很大的副作用 ,引发一些并发症。尤其是那些 HIV感染引起的免疫系统功能低下、 孕妇、 癌症化疗患者等 ,接种后会产生一系列严重反应 ,甚至还会危及生命。美国 CDC 指出 ,除非已确认天花将要流行 ,否则不到万不得已是不能接种牛痘的。这就是恐怖分子选中天花病毒作为生物武器的重要原因。而且传播天花病毒也易如反掌 ,只要将病毒放入喷洒雾剂的小容器中喷洒即可。用这种方法 ,在封闭的场合 ,如地铁内喷洒 ,能造成极大的传染范围。两周后 ,受传染者便会出现发烧、疼痛等非典型症状 ,等到确诊时 ,许多人早已被染。如喷洒在国际机场 ,天花病毒很快会被传播到世界各国。良好的疾病检测系统和快速的应付举措是成功控制天花的关键所在。目前 ,一些政府已经开始检查本国的天花疫苗库存量和质量水准 ,并考虑在什么情况下再增加库存供给。
5. 4 肉毒杆菌毒素( botulinum toxin)
肉毒杆菌毒素是已知毒性最强的细菌性毒素中的一种,属于神经性毒素。人经口服的致死剂量约为 0. 002 mg ,若以喷雾发放 ,人只要吸入0. 3μg 就能致死。因此 ,它可以算作最具威胁的恐怖生物毒素。肉毒中毒的途径一是经 “口”,另外是通过呼吸道 ,终因呼吸麻痹而死亡。肉毒杆菌毒素的毒性虽高 ,但在实际使用中 ,由于它在空气中很快失活 ,故其杀伤力仅与神经性毒剂相当。不过随着技术的改进 ,如微胶囊化技术的应用 ,可以减少它在分散过程中的分解 ,这无疑可大为提高这一毒素武器的杀伤威力。
5. 5 出血热病毒( hemorrhagic fever virus , HFV)
日前 ,美国生物武器民防协作小组专家警告说 ,如果现在受到 HFV 生物武器攻击 ,对此还没有准备就绪。和炭疽一样 ,美国已将 HFV归入A类生物武器。HFV总共有4个科 ,如果被用作生物武器 ,可导致8种严重疾病:埃博拉病毒病( Ebola)、马尔
堡病(Marburg)、拉沙热(Lassa fever)、新世界沙粒样病毒感染 (New World arenavirus)、裂谷热 (Rift Valley fe2ver) 、 黄热病 (yellow fever)、鄂木斯克出血热 (Omskhemorrhagic fever ) 和夸塞纳森林病 ( K yasanur F orestdisease)。为对付可能发生的 HFV 生物武器攻击 ,生物武器民防协作小组协作制订了 HFV 诊疗常规。散布HFV生物武器 ,可在2～21 d 后导致无明显特征的发热病暴发流行 ,其他临床表现可能有皮疹、 出血和休克。传播方式和临床病程因感染的 HFV 不同而异。由于大多数医师对 HFV 感染并不熟悉 ,临床表现又各异 ,加之缺乏可普遍采用的诊断试验 ,所以常常延误诊断。目前尚无批准用于治疗 HFV感染的疫苗。目前 ,治疗 HFV感染可能有效的药物只有利巴韦林 ,但它并不能治疗所有 HFV 感染 ,而且备有利巴韦林的单位也不多。专家小组呼吁加大研究 HFV诊断和治疗新方法的力度 ,并研究处理 HFV 感染病人和标本的安全方法。除了以上所介绍的生物战剂外 ,其他一些病原生物如霍乱弧菌、 斑疹伤寒立克次体、 鹦鹉热衣原体、 委内瑞拉马脑炎病毒等均被认为可用于生产出重要的生物武器。
6．生化武器的发展趋势
科技进步一直是武器更新的基础。恩格斯曾经深刻指出: 科技每天都在无情地把一切东西, 甚至是刚刚开始使用的东西当作已经无用的东西加以抛弃。它现在甚至在消除富有浪漫色彩的硝烟, 从而赋予战斗以事先决不能预见到的完全不同的性质和进程。而我们在作战的技术基础这样不断革命的条件下, 将不得不愈来愈多的考虑这种无法估计的因素。作为一种特殊武器类别的化生武器, 其发展历史也一直与同时期科技成就同步。一次大战中, 德国凭借其发达的化学工业, 首先拥有化学武器, 二次大战时期的化学技术强国德国、美国成为最大的化学战强国, 战后, 两个超级大国美苏也正是最大的拥有先进化生武器的国家。可以预期, 只有拥有先进科技水平和强大工业能力的国家才具有发展未来新型化生武器的实力与基础。因此, 从根本上来说, 化生武器并不能真正成为穷国的原子弹 , 仍然是大国以强凌弱的特殊武力手段。未来化生武器的发展, 其决定因素是高技术战争的需求和高新技术进展的影响, 现有化生武器体系基本上形成于 60~ 70 年代, 已不适应高技术战争的需求, 正处于重要的技术转型时期, 其未来主要技术发展趋势可能包括:
6.1具有新特征的新一代化生战剂谱系
新类型化生战剂是当前化生武器发展关注的首要问题, 这是由于发展新类型化学毒剂是提高武器威力的主要途径, 而且可以对现有毒剂的检测与防护手段造成困难。某国外专家认为:至少从理论上讲, 发达国家完全具有利用现代技术进展研制新类型化学毒剂的能力。恐怕这也是现实情况。从技术上看, 现代科技特别是现代化学及生物技术为新毒剂的发展提供了许多途径, 如分子设计技术与生命科学进展相结合可以发现具有特殊作用机制的新毒剂; 过去许多由于稳定性差或难以武器化被淘汰的毒物, 在现代技术条件下有可能被重新选择为新毒剂; 具有民用用途的高毒性毒物在免受公约清单限制下可能受到重视, 其中某些化合物有可能进入新毒剂的行列; 新合成方法也可成为提供新毒剂的一条重要途径。从理论上来说, 可致病微生物均可作为生物战剂。但40 年代以来传统生物战剂类型并无重大变化, 当时英美研制的代表性生物战剂即为炭疽杆菌和肉毒毒素, 苏联也是如此, 90 年代初期伊拉克储备的主要生物战剂亦为炭疽杆菌, 主要原因是由于许多传统生物战剂的基本性能和军事效益大致相近。但是现代生物技术研究成果有可能推动新类型生物战剂的发展, 例如利用生物技术可以发现与改造天然生物毒素以及解决生物毒素的规模生产问题。将毒素基因导入可快速繁殖的微生物内, 这种异源生产技术可以将培养基单位体积生产力提高数百倍至上千倍。又如在现代生物技术基础上发展基因武器等新类型生物武器, 可根据不同种群
人体基因结构区别而选择性地专门针对某一人类种群引起伤害。虽然科学界对其现实性亦存有疑问, 但对此亦应做进一步的严肃科学评估。因此可以预计, 在现代化学及生物技术发展基础上, 未来化生战剂的发展不只是个别品种的更替, 而是范畴和内涵均将发生重大变化, 出现新一代涵盖化学合成物质、生物源物质、生物技术制品及生物物质的化生战剂谱系:
( 1) 合成化学产品: 传统化学战剂, 应急化学战剂
( 2) 生物源物质及生物技术产品: 生物调节剂, 生物毒素, 遗传工程生物战剂 ( 3) 生物物质: 细菌、病毒等传统生物战剂
6.2高效分散技术与武器化技术有效分散
高效分散技术与武器化技术有效分散一直是生化战剂使用的关键技术, 由于相关科技的进步, 可为生化战剂提供多种新的重要的使用方式, 有重要意义的技术包括非爆炸型气溶胶分散技术、微包胶技术、超细分散技术等。二元武器技术产生的初因是出自解决储存问题, 但在新的形势下, 二元武器技术及多元组分技术将能扩展可利用生化战剂种类, 并且有利于隐蔽研究发展, 势将成为未来化生武器体系的重要技术构成。
6.3与高技术兵器结合
与高技术兵器结合的武器施放系统高技术武器对重点目标实施精确打击已成为现代战争的重要作战方式, 这将诱发未来化生武器使用原则发生重大变化。可以认为, 在现代战争条件下, 从军事角度考虑, 利用大量炮兵、航空兵武器进行化生战争的模式已成为高风险低效益的无益之举, 已经过时。未来趋势主要是利用制导武器, 如弹道导弹、巡航导弹等施放方式作为战略威摄及特殊战术打击手段。制导化生武器系统既可更有效发挥化生战剂的威力, 化生战剂也能提高高技术兵器的打击范围和威力效应。某西方专家曾对此评估:当化生战剂和导弹联姻之时, 将会产生在实际和心理两方面都是大规模破坏性的武器。
7.美国生化武器发展现状 美国是世界上具有最强的化生武器贮备、发展能力与工业基础的国家, 也是制定有最完整的长期化生武器发展战略及政策的国家, 而且其发展战略及政策是立足于力图控制和支配全世界未来化生武器发展态势之上, 对世界化生武器态势具有导向性影响。美国及其盟国军事战略观点中将大规模杀伤性武器 ( NBC) 视作主要战略威慑手段的概念并无本质变化。对核武器、化生武器的发展与控制仍属国家最高安全决策, 保持既有优势, 竭力控制扩散,已成为当前主要关切目标, 对核、化生武器问题的具体策略则有所区别。应当指出, 核武器与化生武器在军事战略中同属大规模杀伤性武器, 相互存在着密切的联系, 而当前主要军事大国仍然坚持核安全威慑战略, 某些地区霸权思想主导的国家也在谋求发展核力量, 世界核威慑的阴影在一定时期内难以消除, 在此背景下, 化生武器的威胁难以根除。以下动态值得关注:
( 1) 美国化生武器由最高层次决策管理的体制未有变化, 经费支持及研制发展亦未见削弱。1998年11 月美防务研究和工程司司长马克在论述武器未来20年研制重
点时明确提出: 美需要研究进攻性生物及化学武器, 来战胜使用化生武器对付美国及其盟国的对手。美强化应付化生武器突发事件体制, 组建部署在美国本土及海外的化生武器快速反应部队。
( 2) 印度在签约前夕突击生产化武, 以争取有化武国家 的地位。
( 3) 中东某些主要国家拒绝加入化武公约, 在化武问题上相互 叫板 。
( 4) 日本加强研究化生武器的对策, 防卫厅已
设立研究本部及特殊武器研究官 , 促进相关装备研究开发, 预算增加 8 倍, 达 50 ! 108日元。
8.禁止生化武器公约
科学是一把双韧剑，它可以造福人类，但一旦被战争狂人利用，也会毁灭人类。国际社会必须对生化武器进行限制。1992年９月，草案由负责裁军事务的联合国大会第一委员会经过长达20多年的艰苦谈判的《禁止化学武器公约》定稿，并于1992年11月30日由第47届联大一致通过，1997年４月29日生效。《禁止化学武器公约》主要内容是签约国将禁止使用、生产、购买、储存和转移各类化学武器，所有缔约国应在2007年４月29日之前销毁其拥有的化学武器；将所有化学武器生产设施拆除或转作他用；提供关于各自化学武器库、武器装备及销毁计划的详细信息；保证不把除莠剂、防暴剂等化学物质用于战争目的等。条约中还规定由设在海牙的一个机构经常进行核实。这一机构包括一个由所有成员国组成的会议、一个由41名成员组成的执行委员会和一个技术秘书处。
参考文献
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［关键词］细菌武器；炭疽杆菌；马鼻疽杆菌；鼠疫杆菌；霍乱弧菌；拉沙热病毒；裂谷热病毒；基因武器；梭曼毒剂。
前言
生化武器旧称细菌武器。生化武器是利用生物或化学制剂达到杀伤敌人的武器，它包括生物武器和化学武器。生物武器是生物战剂及其施放装置的总称，它的杀伤破坏作用靠的是生物战剂。生物武器的施放装置包括炮弹、航空炸弹、火箭弹、导弹弹头和航空布撒器、喷雾器等。以生物战剂杀死有生力量和毁坏植物的武器统称为生物武器.
生物战剂是军事行动中用以杀死人、牲畜和破坏农作物的致命微生物、毒素和其他生物活性物质的统称。旧称细菌战剂。生物战剂是构成生物武器杀伤威力的决定因素。致病微生物一旦进入机体（人、牲畜等）便能大量繁殖，导致破坏机体功能、发病甚至死亡。它还能大面积毁坏植物和农作物等。
1.生化武器的发历史
1.1生化武器的出现——20世纪初到二战结束
研制和使用的生物战剂主要是细菌，当时称为“细菌武器”。开始时的战剂仅限于少数几种细菌，如炭疽杆菌、马鼻疽杆菌和鼠疫杆菌等。生产规模很小，施放方法主要是由特工人员潜入敌方，用装在小瓶中的细菌培养物秘密污染水源、食物或饲料。
从30年代开始，研制生物武器的国家增多，主要有日本、德国、美国、英国等。生物战剂种类增多，生产规模扩大，施放方式改为用飞机施放带菌媒介物，包括带菌的跳蚤、虱子、老鼠、羽毛甚至食品，攻击范围扩大。
臭名昭著的731部队就是二战时期日本在中国建立的生物武器研制机构之一，日军使用细菌武器杀害了大量中国军民。德国主要研究鼠疫杆菌、霍乱弧菌、斑疹伤寒立克次体和黄热病毒等战剂和细菌悬气机喷洒装置。美国于1941年成立生物战委员会，进行空气生物学实验研究。英国于1940年建立生物武器研究室，曾在格瑞纳德岛上用小型航弹和炮弹施放炭疽胞菌。加拿大也研究过肉毒毒素的大规模 生产方法，并用飞机进行过喷洒试验。
1.2生化武器的进一步发展——70年代末
生物武器进一步发展，出现病毒武器、毒素武器等。生物战剂种类增多，包括细菌、病毒、衣原体、立克次体、真菌和毒素。剂型除液体外，还有冻干的粉剂。施放方式以产生气溶胶为主。除用飞机抛洒、投弹以外，还可用火箭、导弹发射生物弹头。杀伤范围扩大到数百至数千平方千米。美国的生物武器研制水平远远领先于其他国家，朝鲜战争期间，美军曾多次在朝韩北部和我国东北地区使用生物武器。
1.3生化武器的近现代发展——80年代以后
系统研制生物武器是微生物学和武器制造技术有了一定发展之后才开始的。在现代技术条件下，利用微生物学方法可以大量制取生物战剂，使用方式也由简单的人工撒布逐步发展为利用远距离投射工具进行规模撒布。随着基因工程其他生物技术的迅猛发展，利用遗传工程、脱氧核糖核酸(DNA)重组或其他分子生物学技术调控、构建和改造微生物及毒素，研究和发展新的生物武器，其中备受注目的是基因武器。
2．生化武器的特点
2. 1 致病性强,传染性大
生物战剂多数为烈性传染性致病微生物,少量即可使人患病。传染性大 ,在缺乏防护、 人员密集、 平时卫生条件差的地区 ,极易传播、 蔓延 ,引起传染病流行。
2. 2 污染面积大,危害时间长
直接喷洒的生物气溶胶 ,可随风飘到较远的地区 ,杀伤范围可达数百至数千平方公里。在适当条件下 ,有些生物战剂存活时间长 ,不易被侦察发现。例如炭疽芽胞具很强的生命力 ,可数十年不死 ,即使已经死亡多年的朽尸也可成为传染源。其芽胞可以在土壤中存活 40 年之久 ,极难根除。
2. 3 传染途径多
生物战剂可通过多种途径使人感染发病,如经口食入 ,经呼吸道吸入 ,昆虫叮咬 ,污染伤口 ,皮肤接触 ,粘膜感染等。
2. 4 成本低
有人将生物武器形容为 “廉价的原子弹” 。据有关资料显示 ,以 1969 年联合国化学生物战专家组统计的数据 ,当时每平方公里导致 50 %死亡率的成本 ,传统武器为 2 000 美元 ,核武器为 800美元 ,化学武器为 600 美元 ,而生物武器仅为 1 美元。
2. 5 使用方法简单,难以防治
可通过气溶胶、 牲畜、 植物、 信件等多种形式释放传播 ,只要把 100 公斤的炭疽芽胞经飞机、 导弹、 鼠携带等方式释放散播在一个大城市 ,300万市民就会危及生命。气溶胶无色、 无味 ,多在黄昏、 夜间、 清晨、 多雾时秘密施放。所投带菌的昆虫、 动物也易与当地原有种类相混 ,不易发现。
2. 6 生物武器的局限性
生物武器的局限性易受气象、 地形等多种因素的影响 ,烈日、 雨雪、 大风均能影响生物武器作用的发挥。生物武器使用时难以控制 ,使用不当可危及使用者本身。生物战剂进入人体到发病均有一段潜伏期 ,短则几小时 ,长则一周以上 ,在此期间采取措施 ,可减轻其危害。
3.生化武器的使用方式
生物武器的使用方式依打击目标、 生物制剂和载体的不同而异。过去主要是利用飞机投弹 ,施放带菌昆虫等动物。今后将主要利用飞机、舰艇携带喷雾装置 ,在空中、 海上施放生物战剂气溶胶;或将生物战剂装入炮弹、 炸弹、 导弹内施放。有专家认为 ,
今后战争中 ,用播撒媒介昆虫等生物方法进行细菌战的可能性仍存在 ,如蚊、蝇、虱、蚤等。这些昆虫和动物与人类关系密切 ,并且能够大规模的繁殖。日军731 部队就曾饲养过繁殖力极强的东北老鼠用于散布鼠疫杆菌的媒介 ,并曾用飞机播撒带鼠疫菌的跳蚤;美国在朝鲜战争期间 ,也曾用
飞机播撒过带有致病微生物的鼠、 雀、 蝇、 蚊和蚤等动物 ,用于污染水源、 交通枢纽和居民稠密区。更多的可能是用飞机、 军舰、 炮弹播撒微生物气溶胶的方式进行生物战。所谓” 气溶胶”,就是把生物战剂做成干粉或液体 ,喷撒在空气中 ,形成有害的气雾云团。气溶胶中的颗粒很小 ,约为 0. 5～5μm ,肉眼甚难察觉 ,渗透力强 ,杀伤范围广 ,人经呼吸道吸入 ,使人致死量较其他感染途径剂量小 , 通常一些由食物或昆虫传播的致病体也可以通过气溶胶由呼吸道感染。如 A 型肉毒毒素通常是经食物传播 ,口服致死剂量约为 0. 002 mg ,而经呼吸道吸入的致死剂量只需0. 3μg。
4.生化武器的分
4. 1 按生物战剂的性质分类
可分为细菌,包括:炭疽杆菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、马鼻疽杆菌、野兔热杆菌、布鲁氏杆菌、军团杆菌等。病毒,包括:黄热病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、天花病毒、森林脑炎病毒、登革热病毒、拉沙热病毒、裂谷热病毒等。立克次体,如斑疹伤寒立克次体和Q热立克次体等。衣原体,如鸟疫(鹦鹉热)衣原体等。毒素:如肉毒杆菌毒素、 葡萄球菌肠毒素等。真菌:如球孢子菌、组织胞浆菌等。
4. 2 其他分类方法
如按毒害作用大小划分,可分为致死性战剂和失能性战剂。按有无传染性 ,又可分为传染性和非传染性战剂。
5.五大致命的生化武器
今天的生物武器已发展到 6 类 28 种,现仅就其中几种作一简介。
5. 1炭疽杆菌( bacillus anthracis)
炭疽杆菌是人类历史上第一个被证实引起疾病的细菌,也是具悠久历史的一种生物武器。有关化学生物战专家评估 ,在恐怖分子可能利用的所有潜在生物战剂中 ,炭疽杆菌是最容易获得的。炭疽杆菌感染所引起的炭疽是一种人兽共患传染病 ,目前还没有人与人之间接触传播炭疽的证据 ,主要是直接或间接接触病畜而感染 ,也可由吸血昆虫叮咬感染。炭疽杆菌释放炭疽毒素 ,造成患者严重休克和死亡。人感染炭疽的渠道有3种:皮肤渗透、呼吸和饮食,引起皮肤型、肺型和胃肠型炭疽病。炭疽杆菌可以用常规的商用实验设备大批培养 ,芽胞形成后可制成白色或浅褐色粉末。恐怖分子如果只想感染一小批人 ,将芽胞洒在信封里即可。炭疽芽胞直径约1～5μm ,即使受过培训的生物学家也需要合适的设备才能将其与普通物质区别。要想感染一个城市 ,则需通过飞机或工业喷洒器散播 ,还必须用一种惰性化学物品与芽胞混合以保持芽胞在空中的悬浮能力 ,难度大 ,成本高。炭疽并非无药可治 ,人类已经研制出疫苗和抗生素 ,可以有效进行防治。即使感染了炭疽 ,初期的治疗也比较容易。发现及时 ,对症处理 ,感染者一般无生命之忧。目前 ,美国已研制出一种炭疽疫苗 ,仅提供给军事人员 ,目的是在美国 240 万军队遭生物武器袭击时使用。美国已将其列为重要的生物战战剂和重点防护目标。美国纽约洛克菲勒大学的科学家们日前宣布 ,他们发现了一种能够杀死任何一种炭疽杆菌的酶 ,它通过分解炭疽杆菌的细胞壁来破坏对抗生素有抗药性的炭疽菌。该酶仍处于试验阶段 ,它是否会破坏人体健康的细胞还有待进一步研究。
5. 2 鼠疫杆菌( yersinia pestis)
鼠疫是由鼠疫杆菌所致的烈性传染病, 《中华人民共和国传染病防治法》 将其列
为甲类传染病。鼠疫为一种典型的自然疫源性人兽共患病 ,临床上有腺鼠疫、肺鼠疫、败血性鼠疫等型;起病急、高热、寒颤、淋巴结肿胀及疼痛、 毒血症候群为其特征 ,病程短 ,病死率高。鼠疫在人间流行前 ,一般先在鼠间流行。传染源为啮齿类动物 ,野生鼠类为主要传染源 ,蚤为传播媒介。鼠 → 蚤 → 人是本病的主要传播方式。当鼠蚤吸取含病菌的鼠血后 ,细菌在蚤胃大量繁殖 ,形成菌栓堵塞前胃 ,当蚤再吸入血时 ,病菌随吸进之血反吐 ,注入动物或人体内。蚤粪也含有鼠疫杆菌 ,可因搔痒进入皮内。病原体也可经破损皮肤而感染人体。肺鼠疫病人的大量鼠疫杆菌可随呼出的飞沫传播 ,因此亦可以人 → 人传播。鼠疫之所以会被用作生物武器 ,一是传播速度快 ,二是病死率高。鼠疫可以借染菌的鼠类和蚤类进行生物战 ,还可以通过大量气溶胶的释放对人群进行攻击。鼠疫杆菌对人有高度感染性 ,估计大约吸入2 000～3 000个鼠疫杆菌即可使人感染发病。
5. 3天花病毒( smallpox virus)
天花病毒最初出现在古埃及,后来逐渐扩散到世界各地。天花病毒主要通过空气传播。天花是被人类消灭的疾病之一 ,最后1例天花患者发生于 1977 年 ,1980 年世界卫生组织宣布 ,人类的天花病已被彻底消灭。现在重新引起人们的注意 ,是因为在美国陷入炭疽恐慌之际 ,一些科学家警告致命性更强的天花有可能在全球范围内爆发。目前 ,世界上仅存两个天花病毒的毒种 , 一个在俄罗斯新西伯利亚地区 K olts ov o 的国家病毒和生物技术中心( IMB) ,另一个在美国亚特兰大的疾病控制中心(CDC) 。由于担心恐怖分子可能利用天花病毒发动袭击 ,联合国已延期执行原定2002年销毁天花疫苗储备的决定。美国早在1972年就已停止接种牛痘 ,其他国家停止接种的时间是 1980 年初 ,而牛痘的免疫期只有10年 ,就是说 ,不仅美国人 ,而且全世界的人 ,都已不再具备天花病毒免疫能力。尤其对于从未接种过牛痘的人来说 ,就更容易受到天花病毒的侵袭。那么再给每个人接种牛痘不就完事了吗 ? 事情没那么简单。接种牛痘往往会产生很大的副作用 ,引发一些并发症。尤其是那些 HIV感染引起的免疫系统功能低下、 孕妇、 癌症化疗患者等 ,接种后会产生一系列严重反应 ,甚至还会危及生命。美国 CDC 指出 ,除非已确认天花将要流行 ,否则不到万不得已是不能接种牛痘的。这就是恐怖分子选中天花病毒作为生物武器的重要原因。而且传播天花病毒也易如反掌 ,只要将病毒放入喷洒雾剂的小容器中喷洒即可。用这种方法 ,在封闭的场合 ,如地铁内喷洒 ,能造成极大的传染范围。两周后 ,受传染者便会出现发烧、疼痛等非典型症状 ,等到确诊时 ,许多人早已被染。如喷洒在国际机场 ,天花病毒很快会被传播到世界各国。良好的疾病检测系统和快速的应付举措是成功控制天花的关键所在。目前 ,一些政府已经开始检查本国的天花疫苗库存量和质量水准 ,并考虑在什么情况下再增加库存供给。
5. 4 肉毒杆菌毒素( botulinum toxin)
肉毒杆菌毒素是已知毒性最强的细菌性毒素中的一种,属于神经性毒素。人经口服的致死剂量约为 0. 002 mg ,若以喷雾发放 ,人只要吸入0. 3μg 就能致死。因此 ,它可以算作最具威胁的恐怖生物毒素。肉毒中毒的途径一是经 “口”,另外是通过呼吸道 ,终因呼吸麻痹而死亡。肉毒杆菌毒素的毒性虽高 ,但在实际使用中 ,由于它在空气中很快失活 ,故其杀伤力仅与神经性毒剂相当。不过随着技术的改进 ,如微胶囊化技术的应用 ,可以减少它在分散过程中的分解 ,这无疑可大为提高这一毒素武器的杀伤威力。
5. 5 出血热病毒( hemorrhagic fever virus , HFV)
日前 ,美国生物武器民防协作小组专家警告说 ,如果现在受到 HFV 生物武器攻击 ,对此还没有准备就绪。和炭疽一样 ,美国已将 HFV归入A类生物武器。HFV总共有4个科 ,如果被用作生物武器 ,可导致8种严重疾病:埃博拉病毒病( Ebola)、马尔
堡病(Marburg)、拉沙热(Lassa fever)、新世界沙粒样病毒感染 (New World arenavirus)、裂谷热 (Rift Valley fe2ver) 、 黄热病 (yellow fever)、鄂木斯克出血热 (Omskhemorrhagic fever ) 和夸塞纳森林病 ( K yasanur F orestdisease)。为对付可能发生的 HFV 生物武器攻击 ,生物武器民防协作小组协作制订了 HFV 诊疗常规。散布HFV生物武器 ,可在2～21 d 后导致无明显特征的发热病暴发流行 ,其他临床表现可能有皮疹、 出血和休克。传播方式和临床病程因感染的 HFV 不同而异。由于大多数医师对 HFV 感染并不熟悉 ,临床表现又各异 ,加之缺乏可普遍采用的诊断试验 ,所以常常延误诊断。目前尚无批准用于治疗 HFV感染的疫苗。目前 ,治疗 HFV感染可能有效的药物只有利巴韦林 ,但它并不能治疗所有 HFV 感染 ,而且备有利巴韦林的单位也不多。专家小组呼吁加大研究 HFV诊断和治疗新方法的力度 ,并研究处理 HFV 感染病人和标本的安全方法。除了以上所介绍的生物战剂外 ,其他一些病原生物如霍乱弧菌、 斑疹伤寒立克次体、 鹦鹉热衣原体、 委内瑞拉马脑炎病毒等均被认为可用于生产出重要的生物武器。
6．生化武器的发展趋势
科技进步一直是武器更新的基础。恩格斯曾经深刻指出: 科技每天都在无情地把一切东西, 甚至是刚刚开始使用的东西当作已经无用的东西加以抛弃。它现在甚至在消除富有浪漫色彩的硝烟, 从而赋予战斗以事先决不能预见到的完全不同的性质和进程。而我们在作战的技术基础这样不断革命的条件下, 将不得不愈来愈多的考虑这种无法估计的因素。作为一种特殊武器类别的化生武器, 其发展历史也一直与同时期科技成就同步。一次大战中, 德国凭借其发达的化学工业, 首先拥有化学武器, 二次大战时期的化学技术强国德国、美国成为最大的化学战强国, 战后, 两个超级大国美苏也正是最大的拥有先进化生武器的国家。可以预期, 只有拥有先进科技水平和强大工业能力的国家才具有发展未来新型化生武器的实力与基础。因此, 从根本上来说, 化生武器并不能真正成为穷国的原子弹 , 仍然是大国以强凌弱的特殊武力手段。未来化生武器的发展, 其决定因素是高技术战争的需求和高新技术进展的影响, 现有化生武器体系基本上形成于 60~ 70 年代, 已不适应高技术战争的需求, 正处于重要的技术转型时期, 其未来主要技术发展趋势可能包括:
6.1具有新特征的新一代化生战剂谱系
新类型化生战剂是当前化生武器发展关注的首要问题, 这是由于发展新类型化学毒剂是提高武器威力的主要途径, 而且可以对现有毒剂的检测与防护手段造成困难。某国外专家认为:至少从理论上讲, 发达国家完全具有利用现代技术进展研制新类型化学毒剂的能力。恐怕这也是现实情况。从技术上看, 现代科技特别是现代化学及生物技术为新毒剂的发展提供了许多途径, 如分子设计技术与生命科学进展相结合可以发现具有特殊作用机制的新毒剂; 过去许多由于稳定性差或难以武器化被淘汰的毒物, 在现代技术条件下有可能被重新选择为新毒剂; 具有民用用途的高毒性毒物在免受公约清单限制下可能受到重视, 其中某些化合物有可能进入新毒剂的行列; 新合成方法也可成为提供新毒剂的一条重要途径。从理论上来说, 可致病微生物均可作为生物战剂。但40 年代以来传统生物战剂类型并无重大变化, 当时英美研制的代表性生物战剂即为炭疽杆菌和肉毒毒素, 苏联也是如此, 90 年代初期伊拉克储备的主要生物战剂亦为炭疽杆菌, 主要原因是由于许多传统生物战剂的基本性能和军事效益大致相近。但是现代生物技术研究成果有可能推动新类型生物战剂的发展, 例如利用生物技术可以发现与改造天然生物毒素以及解决生物毒素的规模生产问题。将毒素基因导入可快速繁殖的微生物内, 这种异源生产技术可以将培养基单位体积生产力提高数百倍至上千倍。又如在现代生物技术基础上发展基因武器等新类型生物武器, 可根据不同种群
人体基因结构区别而选择性地专门针对某一人类种群引起伤害。虽然科学界对其现实性亦存有疑问, 但对此亦应做进一步的严肃科学评估。因此可以预计, 在现代化学及生物技术发展基础上, 未来化生战剂的发展不只是个别品种的更替, 而是范畴和内涵均将发生重大变化, 出现新一代涵盖化学合成物质、生物源物质、生物技术制品及生物物质的化生战剂谱系:
( 1) 合成化学产品: 传统化学战剂, 应急化学战剂
( 2) 生物源物质及生物技术产品: 生物调节剂, 生物毒素, 遗传工程生物战剂 ( 3) 生物物质: 细菌、病毒等传统生物战剂
6.2高效分散技术与武器化技术有效分散
高效分散技术与武器化技术有效分散一直是生化战剂使用的关键技术, 由于相关科技的进步, 可为生化战剂提供多种新的重要的使用方式, 有重要意义的技术包括非爆炸型气溶胶分散技术、微包胶技术、超细分散技术等。二元武器技术产生的初因是出自解决储存问题, 但在新的形势下, 二元武器技术及多元组分技术将能扩展可利用生化战剂种类, 并且有利于隐蔽研究发展, 势将成为未来化生武器体系的重要技术构成。
6.3与高技术兵器结合
与高技术兵器结合的武器施放系统高技术武器对重点目标实施精确打击已成为现代战争的重要作战方式, 这将诱发未来化生武器使用原则发生重大变化。可以认为, 在现代战争条件下, 从军事角度考虑, 利用大量炮兵、航空兵武器进行化生战争的模式已成为高风险低效益的无益之举, 已经过时。未来趋势主要是利用制导武器, 如弹道导弹、巡航导弹等施放方式作为战略威摄及特殊战术打击手段。制导化生武器系统既可更有效发挥化生战剂的威力, 化生战剂也能提高高技术兵器的打击范围和威力效应。某西方专家曾对此评估:当化生战剂和导弹联姻之时, 将会产生在实际和心理两方面都是大规模破坏性的武器。
7.美国生化武器发展现状 美国是世界上具有最强的化生武器贮备、发展能力与工业基础的国家, 也是制定有最完整的长期化生武器发展战略及政策的国家, 而且其发展战略及政策是立足于力图控制和支配全世界未来化生武器发展态势之上, 对世界化生武器态势具有导向性影响。美国及其盟国军事战略观点中将大规模杀伤性武器 ( NBC) 视作主要战略威慑手段的概念并无本质变化。对核武器、化生武器的发展与控制仍属国家最高安全决策, 保持既有优势, 竭力控制扩散,已成为当前主要关切目标, 对核、化生武器问题的具体策略则有所区别。应当指出, 核武器与化生武器在军事战略中同属大规模杀伤性武器, 相互存在着密切的联系, 而当前主要军事大国仍然坚持核安全威慑战略, 某些地区霸权思想主导的国家也在谋求发展核力量, 世界核威慑的阴影在一定时期内难以消除, 在此背景下, 化生武器的威胁难以根除。以下动态值得关注:
( 1) 美国化生武器由最高层次决策管理的体制未有变化, 经费支持及研制发展亦未见削弱。1998年11 月美防务研究和工程司司长马克在论述武器未来20年研制重
点时明确提出: 美需要研究进攻性生物及化学武器, 来战胜使用化生武器对付美国及其盟国的对手。美强化应付化生武器突发事件体制, 组建部署在美国本土及海外的化生武器快速反应部队。
( 2) 印度在签约前夕突击生产化武, 以争取有化武国家 的地位。
( 3) 中东某些主要国家拒绝加入化武公约, 在化武问题上相互 叫板 。
( 4) 日本加强研究化生武器的对策, 防卫厅已
设立研究本部及特殊武器研究官 , 促进相关装备研究开发, 预算增加 8 倍, 达 50 ! 108日元。
8.禁止生化武器公约
科学是一把双韧剑，它可以造福人类，但一旦被战争狂人利用，也会毁灭人类。国际社会必须对生化武器进行限制。1992年９月，草案由负责裁军事务的联合国大会第一委员会经过长达20多年的艰苦谈判的《禁止化学武器公约》定稿，并于1992年11月30日由第47届联大一致通过，1997年４月29日生效。《禁止化学武器公约》主要内容是签约国将禁止使用、生产、购买、储存和转移各类化学武器，所有缔约国应在2007年４月29日之前销毁其拥有的化学武器；将所有化学武器生产设施拆除或转作他用；提供关于各自化学武器库、武器装备及销毁计划的详细信息；保证不把除莠剂、防暴剂等化学物质用于战争目的等。条约中还规定由设在海牙的一个机构经常进行核实。这一机构包括一个由所有成员国组成的会议、一个由41名成员组成的执行委员会和一个技术秘书处。
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