最早用来作为生物战剂的微生物大都是细菌,正因如此,生物战旧称细菌战,生物武器旧称 细菌武器。随着科技的发展,生物战剂早巳超出了细菌的范畴,除细菌外,还包括病毒、立克次 体、衣原体和真菌等。因此,凡在战争中用来伤害人、畜或破坏农作物(包括对人类有益的其他作 物 的致病微生物及其所产生的毒素均称为生物战剂。 装有生物战剂的各种释放装置称为生物 武器。这是一种大规模杀伤性武器,施放装置有气溶胶发生器、布洒器及炮弹、航弹、集束炸弹等 各种生物弹药和装置。应用生物武器完成军事目的的行动称为生物战。
一、生物武器引起的灾难玫死性强、面积效应大、传染途径多、危害时间长
单位重量的武器所能造成的有效杀伤范围叫作面积效应(areal effect),在一定条件下,生物 战剂使人致病的剂量远比化学战剂小。例如人A型肉毒杆菌毒素对人的呼吸道半数致死剂量 (LD50)为0.1mg. min/m3,吸人一个Q热立克次体就会被感染,2~3 g的土拉弗氏杆菌战剂即可造成浓度为1 000倍人的感染剂量,只要十几个土拉弗氏杆菌进人人体就能致病。此外,国外 有科学家称:“只需20g超级热病毒基因武器就足以使全球60亿人全部死于非命”可见生物 武器有很强的致死性,面积效应也非常广泛。而且敌人选用的生物战剂都是传染性强、对外界抵 抗力强的病原微生物,例如炭疽、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、天花等,这些病原在一定条件下,能在人与人之间或者牲畜与人之间互相传播,造成疾病的大流行。
二、生物武器的种类繁多
生物武器的种类繁多,包括各种致病微生物、微生物分泌的毒素以及携带致病性微生物的毒 害昆虫等。以后随着生物科技的发展,通过遗传工程将会研制出抵抗力更强、致病力更高的新一 代生物战剂——基因武器,如传染性核酸。
1.按伤害程度分类
生物战专家们按照生物战剂对人所造成的伤害程度以及疾病有无传染性将生物战剂分为致 死剂、失能剂、传染性战剂和非传染性战剂4个属种。
(1)致死性战剂 使受害者染上严重疾病,死亡率超过10%的战剂,如鼠疫杆菌、炭疽杆菌、黄 热病毒等。
(2)失能性战剂 使受害者在患病后会暂时失去战力,死亡率小于10%的战剂,如布鲁氏杆 菌、委内瑞拉马脑炎病毒等。
(3)传染性战剂 是能造成人群中迅速传染开来的战剂,如天花病毒、鼠疫杆菌等。
(4)非传染性战剂 是只能使直接接触者致病、但在人群中不会传染的生物战剂,如肉毒杆 菌毒素等,这些战剂是有生命的物质,一旦进人有机体,即能大量繁殖,其代谢产物能破坏有机体 的正常功能,导致发病甚至死亡。
2.按微生物分类
可用做生物战剂的致病微生物有160多种,但是理想的生物战剂应具有高度传染性、容易繁 殖、军事使用时有一定的耐力和稳定性、在没有确定的时间和空间传播时不易死亡,符合上述条 件,并根据美国和前苏联在军队条令中的有关规定,可能作为生物战剂的病原体包括以下种类。
(1)细菌类 为单细胞微生物,是地球上起源最早的细胞生命形态,大小常以微米来表示, 根据细菌的外形,可分为球菌、杆菌和弧菌3种,像鼠疫杆菌、炭疽杆菌、霍乱弧菌和金黄色葡萄 球菌等,日美都曾使用细菌对敌国进行攻击。
(2)病毒类 不具有细胞结构,但有遗传、复制等生物特征,主要由核酸和蛋白质组成,是 目前巳知的最小生物,只能在活细胞内生长繁殖,基本结构主要包括两部分:即病毒的核心与 病毒的壳体,核心由核酸组成,是病毒遗传信息的储存处,也是病毒复制的中心,壳体由蛋白质 组成壳粒相聚组成而具有保护作用。病毒又分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒3种,对人类 有致病性的病毒属于动物病毒,主要包括伊波拉出血热病毒、东方马脑炎病毒、日本脑炎病毒、 天花病毒与黄热病毒等,早期用作生物战剂的病毒是虫媒病毒,利用昆虫作为媒介,将有害病 毒传播给敌方。
(3)立克次体 由美国的病理学家立克次首先描述,故名。是大小介于细菌和病毒之间的 一种微生物,和病毒一样只能在活细胞中生长,一般不耐热,但耐冷,容易被化学药品杀死,自然 界中对人类有致病性的立克次体有10余种,拥有生物战潜力的包括普瓦斯基立克次体、恙虫热 立克次体和贝氏立克次体,这些微生物可引起流行性斑疹伤寒、恙虫热和Q热,流行性斑疹伤寒 以人的体虱为媒介,在人群间传播,这是一种致死性战剂,据历史记载,在战争与灾荒发生的年 代,曾发生过多次斑疹伤寒大流行的事件,给人类带来严重灾难,夺走无数生命。
(4)衣原体 属于革兰氏阴性菌,广泛寄生于人、哺乳动物及禽类,并在宿主细胞内形成包 涵体,只有少数会致病,会感染人类的衣原体有沙眼衣原体、鹦鹉热衣原体及肺炎衣原体,目前只 有鹦鹉热衣原体(Chlamydm psittad)可作为生物战剂,在发病时会有发烧、流鼻涕等症状,很像流 行性感冒。
(5)真菌类 真菌构造比细菌复杂,有明显的细胞核,其中有少数为单细胞结构,多数是多 细胞结构,有菌丝,能形成孢子,透过无性孢子或有性孢子进行繁殖,真菌在有机物存活,并有一 定温度、湿度就可繁殖,可作为生物战剂的主要包括球孢子菌、组织胞菌两种。真菌引起的人类 疾病多为慢性病,这类战剂多数是用来进行农业生物战,据报导美国在1951—1969年,就曾进行 过多次真菌生物战剂试验。
(6)毒素类 在很多方面既可成为化学战剂,也可成为生物战剂,因此专家们常把毒素这种 战剂称为生物化学战剂。某些细菌或真菌在生长繁殖过程中,能合成对人畜有害的有毒蛋白质叫毒素,肉毒杆菌毒素和葡萄球菌肠毒素以及其他植物毒素均可作为生物战剂,微量的毒素侵人 有机体后就可引起生理机能的破坏,致使人畜中毒或死亡,由细菌所产生的蛋白质毒素毒性特别 强且能大规模生产,常被作为潜在的战剂进行研究,某些国家的资料显示,肉毒杆菌毒素可作为 致死性战剂使用,而另外一些毒素又可作为非致死失能性剂,自然条件下的肉毒杆菌毒素经由 口食就可引起中毒,生活中需特别注意,某些经过培养的毒素不但可以透过食人,甚至还可透过 呼吸而引起中毒。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,而由呼吸道 吸人的致死剂量只需要0. 000 3 mg;葡萄球菌肠毒素是一种由金黄色葡萄球菌产生的恐怖的生 物武器蛋白质毒素,是引起食物中毒的常见毒素,避免这种毒素中毒不但是防御生物战所需要 的,也是日常卫生防疫的内容。
上述6大类生物战剂除毒素是无生命的蛋白质外,其他都是活的微生物,其中鼠疫杆菌、霍 乱弧菌、肠伤寒杆菌等巳为敌人所使用。黄热病病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、Q热立克次体、炭疽 杆菌、土拉弗氏杆菌、布氏杆菌、葡萄球菌肠毒素等巳为美军列为标准化生物战剂。