深圳大学理科选修《生物安全与人类生活》课件 第十二章 生物武器及生物恐怖.ppt
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1、第十二章 生物武器及生物恐怖,一、生物战与生物武器 1、“生物战”的历史 生物战是使用生物武器(原称细菌武器)伤害人畜、毁坏农作物的一种作战手段。在作战中,通过各种方式投放生物战剂,造成对方广大地区传染病流行,大面积农作物坏死,从而达到削弱对方战斗力,破坏其战争潜力的目的。 人类历史上最早记载的生物战汉匈之战 汉武帝时代汉匈之战的后期,汉军攻势强烈,匈奴闻汉军来,使巫埋牛羊于汉军所出诸道及水源处,以诅汉军。即用染疫病的牛羊尸体污染水源。 根据现代的分析,匈奴巫医所施放的瘟疫为“伤寒”,也就是现今所称的“流行性出血热”或“病毒性出血热”,是一种由动物性虫媒病毒引起的传染病,以高热、出血、体有出血
2、斑点和休克为主要临床特征,病死率高达4050%。 据称,霍去病的英年早逝、暴病夭亡极可能于此有关。,后来由于匈奴人的北迁,公元3世纪后,这种瘟疫爆发于中亚;5世纪间流行到罗马;10世纪前后,几乎传播到整个欧洲 用生物制剂作为武器打击对手的概念可以追述到古罗马、古希腊和波斯文明时代及中世纪时代,远早于19世纪产生的细菌致病理论。从中世纪一直到19世纪相当晚的时期,西方学者和医生借助古希腊的学说,坚定不移地认为“瘴气”,即腐败的气味,是瘟疫的根源,天气或星球的变化增加了瘟疫爆发的机会,而疾病与瘴气及其播散有关。 十二世纪意大利人巴巴罗沙利用腐败尸体污染敌方饮水源,通过污染对方饮水系统而导致对手患病
3、。而这一古老的方法直到19世纪美国内战时期仍被采用。,最著名的生物战例子是公元14世纪,鞑靼人的军队攻击克里米亚地区的贸易中心卡法城,用抛石机把受鼠疫感染的尸体抛入城里,导致城内暴发鼠疫,守军被迫弃城撤离。 史学家推测,此后因染病逃亡的人们及患鼠随船外逃至其他地中海沿岸港口城市如威尼斯,Genoa 及Constantinople等地,从而导致14世纪中叶人类文明史上著名的第二次欧亚大陆鼠疫大流行。但有流行病学家对此结论存质疑。 18世纪,大不列颠北美总司令Jeffrey勋爵建议使用天花来“消除”与之对抗的北美印地安人部落的战斗力。1763年1月24日,联队长Ecuyere率所属部队故意将己方患
4、天花病者使用的毛毯、手绢留弃给北美印地安人部落,不久俄亥俄河谷区域的印地安人部落发生天花流行。 在此时期,法国军队也采用类似方法对付过印地安人。这些可能是最早的有明确目的及具体方法手段并达到其目的生物战实例。 一战期间,德国军队的特工偷偷地用马鼻疽及炭疽感染联军马匹,使协约国4500匹军用骡子受到感染,不能用于军队后勤中,开了使用生物武器的先例。,二战期间,日军在11个中国城市展开鼠疫细菌战。侵华日军从1935年起在中国哈尔滨等地大规模研制细菌武器,19401942年间向浙江、湖南、河南、河北等省的11个县、市撒布鼠疫杆菌,引起一些地区鼠疫流行。 有一部描写日本“731部队”的影片,它所反映的
5、是一个真实的故事。这支部队又叫“细菌部队”,所使用的“陶瓷炸弹”也就是我们所说的“生物武器”。 美国及一些欧洲国家也曾研制过细菌武器。美军在侵朝战争中,对朝鲜北部及中国东北某些地区,使用细菌武器数百次。1952年,“国际民主法律工作者协会调查团”和“调查在朝鲜和中国的细菌战事实国际科学委员会”调查了美军这一罪行,并公布于全世界。 美国“9.11”事件之后发生的炭疽邮件事件,敲响了生物战的警钟,由于生物武器被视为廉价的原子弹,生物恐怖再次引起人们的广泛关注。 美军生物武器已经公布装备的“标准”生物战剂有:黄热病、委马脑炎、炭疽杆菌、Q热立克次体、肉毒杆菌毒素、葡萄球菌肠毒素、结核菌、伤寒菌、技天
6、花病毒、鼠疫杆菌等。,背景资料:日本731部队 旧日本军(关东军)防疫给水本部的别名。是在抗日战争(19371945)和二战期间,日本陆军于日本以外领土从事生物战细菌战研究和人体试验相关研究的秘密军事医疗部队的代称。日本在战时主要的生化作战研究部门分别于: 日本东京的陆军军医学校细菌武器研究室(本部) ;哈尔滨的关东军659部队,其设于哈尔滨平房区的本部称731部队(人体实验) ;长春的关东军100部队(牲畜实验) ; 在北京的北支甲1855部队;设于南京的荣字1644部队;在广州的波字8604部队;在新加坡的冈字9420部队。,涉及的细菌战剂有:鼠疫杆菌、炭疽杆菌、霍乱弧菌、伤寒杆菌、结核杆
7、菌、白喉杆菌、流行性脑膜炎菌等。731基地有约4500个培养跳蚤的容器,6个巨大的制造各种化学制品的锅炉,以及约1800个容器用于生产生物战剂。几天内就可以成产出大约30克腺鼠疫。 1941年11月4日,日机在湖南常德投掷了鼠疫菌蚤,以及带有鼠疫细菌的谷子、麦和棉花、碎布等杂物。投下鼠疫的数周内,鼠疫在常德猛烈流行。疫情持续了数年之久。2002年8月27日,东京地方法院认定至少有7643名常德人在这场违反日内瓦公约的细菌战中丧生 。 1943年夏秋时节,日军驻济南细菌战部队于鲁西北地区扒开卫河大堤,同时播撒霍乱病菌,致使鲁西北、河北南部及河南北部一带霍乱流行,时至今日,受害者的人数尚无法准确统
8、计,但据估计应不少于20至30万。2006年11月成立的山东大学细菌战调查协会至今仍在抢救收集相关的数据及证据。,1943年起,日本部分与细菌战相关的部队被美军捕获; 1944年5月,美军掌握了日军使用细菌武器的决定性证据; 随后,“731”部队的负责人石井四郎等将研制细菌武器的资料 总结后交给美军,换取对其战犯罪责的免除;绝大部分细菌战犯 因此逃脱了审判。 纳粹德国的生化细菌战专家埃里希特劳布在二战前一直在洛克菲勒研究所工作,二战前夕回到德国,专门研究传染性动物疾病,并研制了“马鼻疽”的生化武器,攻击美国和罗马尼亚的马匹; 1949年特劳布经西柏林逃到美国,并进入到马里兰州贝瑟斯塔的海军医学
9、研究所工作; 随后与马里兰州弗雷德里克的德特里克堡军方细菌战实验室合作,在普拉姆岛建立了细菌战动物疾病实验室,并分理出一种生化武器病毒,能感染人的神经与脑组织。 据说,美军在朝鲜战争、越南战争中都使用了生物武器。,1971年12月联合国大会通过了禁止细菌(生物)和毒素武器的发展、生产及贮存以及销毁这类武器的公约,1972年4月10日,苏联、美国、英国分别签署了该公约。1998年11月25日中国也加入了这一公约。 目前全世界至少有15个国家拥有生物战计划,并在加紧生物武器技术的研制、开发和生物战剂的储存,使用生物武器作为杀伤敌人手段的战争称为生物战。生物战的基本打击方式是在作战过程中,通过各种手
10、段施放生物战剂,造成对方军队和后方地区传染病流行,大面积农作物坏死,从而达到削弱对方国力和战斗力,破坏其战争潜力的行为。 2、生物战剂的种类 按照对人员伤害程度分为:失能性战剂和致死性战剂。 按照所致病有无传染性可分为:传染性战剂和非传染性战剂。 根据生物战剂的形态和病理可分为6种:,细菌类生物战剂:主要有炭疽杆菌、鼠疫杆菌、霍乱狐菌、野兔热杆菌、布氏杆菌等。 病毒类生物战剂:主要有黄热病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、天花病毒等。 立克次体类生物战剂:主要有流行性班疹伤寒立克次体、Q热立克次体等 衣原体类生物战剂:主要有鸟疫衣原体。 毒素类生物战剂:主要有肉毒杆菌毒素、葡萄球菌肠毒素等。 真菌类生物
11、战剂:主要有粗球孢子菌、荚膜组织胞浆菌等。 根据材料来源可分为: 第一代生物战剂利用自然传染病进行的细菌(病毒)战 第二代生物战剂利用人工培养病菌进行的生物战 第三代生物战剂利用基因重组技术进行的基因战,1)A级生物武器及其防范 炭疽芽胞杆菌 来源:气溶胶 所致疾病及症状:炭疽病(人畜共患) 肺炭疽(出血性肺炎):发热、头痛、胸痛、咳嗽 肠炭疽(出血性肠炎):恶心、呕吐、发热、血便、腹痛 皮肤炭疽(黑炭状坏死):丘疹、水泡、溃疡、发黑 应急措施:立即离开气溶胶污染区,带口罩 预防:注射炭疽减毒疫苗 治疗:及早使用环丙沙星,强力霉素,鼠疫耶氏菌 来源:气溶胶 所致疾病与症状:鼠疫(人畜共患) 腺
12、鼠疫(淋巴节炎):人蚤 肺鼠疫(黑死病):发热、干咳、胸痛 败血症鼠疫:源于腺鼠疫或肺鼠疫 应急措施: 不要进入疫区;带口罩 预防:灭鼠、灭蚤 治疗:早期足量氨基糖苷类抗生素,出血热病毒 来源:气溶胶 所致疾病:出血热 临床表现:高热、头痛、咽痛、出血、肾脏损害和免疫功能紊乱为主,三红(面、颈、上胸部潮红)三疼(头痛、眼眶痛、腰痛),五期(发热、低血压、少尿、多尿、恢复期),病死率高。 治疗:无特异性治疗,严禁使用阿斯匹林类药物,天花病毒 预防:种痘,兔热病 来源:气溶胶 病原菌:土拉弗朗西斯菌 临床表现: 肺兔热病表现为突然发热,头痛、肌痛、咽痛、干咳;伤寒型为腹痛、腹泻 治疗:早期足量氨基
13、糖苷类抗生素及环丙沙星、氧氟沙星等。,T2毒枝菌素(T2毒素) 来源:镰刀菌属的真菌产生的毒素,可制成各种剂型 吸收途径:呼吸道、消化道粘膜;皮肤 作用机理:阻断DNA的合成与转录 临床表现:不同吸收途径局部临床表现不同;而后出现全身症状为肌无力、头晕、共济失调、低血压休克。24小时内死亡。,3、可作为生物战剂的病原体特性 易被作为生物战剂研制、生产、储存、施放; 感染剂量低、毒性高; 感染途径多样; 具有高度传染性; 所致疾病的潜伏期短、发病率高; 危害大,常引起失能或死亡; 缺乏可广泛使用的有效防治措施; 在环境中稳定性好、持续存在时间长; 早期难以检测或鉴定。,致病力强,多数具有传染性某
14、些生物战剂只要少数病菌侵入人体,就能引发病;某些生物战剂,如鼠疫杆菌等,有很强传染性,在一定条件下能在人群中传播,长期流行。 污染面广有传染性,可随风飘散,在气象、地形条件适宜时,可造成大面积污染。 不易被发现生物战剂气溶胶无色无味,加之敌人多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放,所投昆虫、动物易和当地原有昆虫混淆,不易被发现。 杀伤力大基因武器的杀伤力会超过生物战剂的10倍、甚至上百倍,如果将“Ebola”、“HIV”制作成基因武器,足以悄无声息地毁灭全球,因此,基因武器又被称作“末日武器”。 基因武器的攻击具有针对性,能“识别”敌我,对自己的士兵没有危险,但对另一种族则是致命的 生产规模小,
15、产量极高,没有辐射,难以检测,无特殊伤口,难以及时救治。 基因武器很可能被民族主义者用作进行种族灭绝的工具。2002年9月俄罗斯曾报道,联合国曾紧急法国一家研究所的专家和医生去非洲,因为一个岛上已有2000人染上怪病,并已夺走马达加斯加157人的生命。症状类同普通感冒,剧烈头痛,肠胃消化系统严重失调,2天就会死亡。6月份曾流行过,奇怪的是被感染的只是一个民族。,生物武器一般没有立即杀伤作用,但有较强的致病性和传染性。有些外国军队主张把生物武器主要用于战略目的,强调秘密突然地使用在对方广大后方地区,造成对方军民传染病流行,以破坏对方生产和运输,削弱其战斗力和战争潜力,并造成心理上的恐慌。 主要攻
16、击目标是:军队集结地域,人口集中地区,交通枢纽;重要的工农业区、牧场、水库、水源及粮食仓库;军队后方地域、海港、海空军基地、机场、舰队和岛屿;被包围的城市、要塞等。 也有外国军队主张把生物武器用于战役战术地幅,造成严重污染区,限制对方机动。进攻顺利时,一般不使用生物武器,对设防坚固的孤立据点可能使用;防御中对进入集结地域的对方有生力量,使用潜伏期短的生物武器。 主要对付办法:采取各种侦察手段,了解敌人研制使用生物武器的动向,积极作好各方面的准备;以积极打击的手段,摧毁敌人发射生物武器的阵地和施放工具;采取各种防护措施,预防人、畜、农作物受染和发病,迅速消除其后果。 危害程度大小取决于对方的防护
17、准备、防护措施和卫生条件。,未来新一代生物武器可能出现的新特点: 增强生物剂的耐药性; 修饰生物剂的抗原特性; 不同生物剂之间病原性的转移 美国国防部2001版得“核生化武器扩散:威胁与对策”预测,21世纪可能出现6类新型生物武器: 二元生物武器即由两种成分组成的生物武器 设计基因基因组计划的实施使人类具备了合成基因、病毒甚至生命体的可能性 基因治疗武器 隐式病毒使用能进入人体细胞并扩散的病毒,可以在宿主体内长时间携带而不会诱发可见的损伤,但一旦被合适的外部或内部信号启动,隐式病毒就被激活并发病 宿主交换疾病大多数病毒对于宿主都是无害或不致病的,但一旦病毒脱离原宿主或发生突变,就会发病人造传染
18、病 设计疾病,7、对生物武器的防护 当遭到敌人生物武器袭击时,应采取针对性措施,防止生物战剂经呼吸道、消化道、皮肤侵入体内,防护的方法类似于对化学武器的防护。 转移疏散要根据指挥部的统一挥及时向上风方向、高处转移,为防止人体表面遭到污染或昆虫叮咬,应使用各种防护器材。从生物战剂污染区内撤离后,人员、物品均应经过洗消,方法与遭化学武器袭击的消洗相同。 药物预防对生物武器最有效的防护是免疫接种,要根据统一安排,进行预防接种,提高免疫能力。 防止传染对污染区要实行隔离、封锁,无关人员不得进入。发现传染病人要早报告、早隔离、早治疗、防止传染。,5、侵入人体的主要途径,皮肤、黏膜、伤口:如炭疽杆菌等,虫
19、媒传播:蚊虫叮咬,消化道:如霍乱等,呼吸道:如鼠疫、天花等,6、生物战剂的施放形式,炮弹,喷雾器,飞机喷淋,动物媒介,自由气球,空中炸弹,二、生物恐怖 1、定义 生物恐怖是恐怖组织或恐怖分子为达到其政治、经济、宗教、民族等目的,以传染病病原体或毒素作为恐怖袭击的用剂,通过一定的方式进行攻击,从而造成人群中传染病的爆发、流行或中毒,导致人体失能或死亡以达到引起人心恐慌、社会动乱之目的而进行的罪恶活动。 所谓“生物恐怖主义” 是指利用可在人与动物之间传染或人畜共患的感染媒介物,如细菌、病毒、原生动物、真菌,以及一些植物病原体,将其制成各种生物制剂,发动攻击,致使疫病流行,人、动物、农作物大量感染,
20、甚至死亡,造成较大的人员、经济损失或引起社会恐慌,动乱。 生物恐怖主义是通过个人或者组织为达到他们的目的,以政治的、宗教的、生态的、社会的方式或者其他意识形态的目的去灌输恐怖或引起疾病或死亡的一种生物战剂的使用或威胁。,2、由来 生物恐怖来源于生物战 生物恐怖的各种手段,包括生物战剂及其施用方法与生物战的一般无二。 恐怖主义改变了生物战 过去几十年里,世界范围内的生物恐怖袭击有明显的发展趋势。“基地”组织对生物袭击表现出浓厚兴趣,并在互联网上发布生物武器制造方法。 从实施手段和方式看,从恐吓恫吓转到具体实施,从个体恐怖发展到组织恐怖,从小规模实施到准备大规模实施,逐步向全世界的一些国家走来。
21、“生物恐怖主义”与其他类型的恐怖主义最大不同之处在于,它可以不通过任何组织而由个人发动攻击。如日本的“铃木医生事件”。 2009年1月,国际刑警组织承认,生物恐怖主义已经成为全球最大的安全威胁,一是生物袭击具有巨大破坏力,另一是人类对生物恐怖依然一筹莫展。,3、生物恐怖主义袭击方式 动机政治、宗教及意识形态的,及个体报复犯罪。 主体可以是个人、团体及国家。 袭击方式 公开的生物恐怖袭击,有明显的袭击行动。如恐怖分子公然宣布实施生物袭击,或发现恐怖分子正在播撒、释放生物剂;或找到可疑容器、可疑培养物、粉末等实物证据,例如发现“白色粉末”的邮件等。 隐蔽、隐匿的生物恐怖袭击,没有被及时发现,但却因
22、其危害结果渐渐显现而被察觉。即因出现异常疫情(疾病或死亡)而受到怀疑,这时受害者有可能分布很广。 收到恐吓、威胁警告或得到有关生物恐怖活动的情报,但袭击尚未真正发生。这种希望情况不稳定,很可能转化为前两种情况。,袭击时的主要制剂 炭疽杆菌、鼠疫杆菌、天花病毒、出血热病毒、和兔热病杆菌(又称土伦热)及肉毒杆菌毒素。 还有其他一些制剂,但危害性较上述6种为轻。 生物恐怖的特点 易行性 到目前为止生物恐怖所选用的生物剂种至少有70多种,属于烈性的有20多种。尽管许多国家对生物剂的监控相当重视,但任何一个国家都不敢说有绝对的监控能力,能保证生物剂不向社会流失。易行性还表现在,掌握生物剂,只需要以小量的
23、菌种即可,在适宜的条件下,可在短时间里大量地扩增和繁殖。不需要特别高深的专业知识,只要稍有生物常识,就可以轻而易举地掌握其增殖技术,以及使用这些生物剂进行攻击的手段。 隐蔽性 作为恐怖手段,生物剂不需要复杂的专业外包装,可以冻干或制成胶囊,也可以直接放在瓶子里随身携带和投入使用。使用生物剂也不需要其他相关的设备和装置,使用后表面一般都没有什么痕迹。,恐怖分子发动生物攻击后,发病期短的35个小时,长的35天,甚至更长,便于恐怖分子撤离现场和远走高飞;当人们发现受到生物武器攻击时,有关源头的线索已很难查找,特别是在流动性大的国际大城市更不易破获。 多样性 生物剂种类多样,目标有人群、动物、植物等,
24、感染途径以及撒布生物武器的手段和方式也多种多样。 生物剂的使用与常规武器、核化武器也有明显的不同,可抛撒、散布,也可随手丢弃、置放等,还可用飞机进行更大规模的撒播,这是最为严重、可怕和必须警惕的恐怖袭击手段。 被袭击者感染发病也具有多样性,感染人群中,不同代的感染者并存。由于体质和健康状况不同,临床症状也不尽相同,有的很难进行诊断和治疗。即使进行较为有效的治疗,也需要采取多种医疗手段和多种特效药品。这必须有较强的医疗保障和供应支持,非一般国家能够承受。 突然性 与传统袭击方式不同,生物恐怖袭击具有散发式的突然性,不需事先进行多方面的物质准备。例如:,航空恐怖袭击,必须先熟练航空驾驶技术及有关的
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