废水监测是引发重大伦理问题的“公共卫生梦想”

他们的目标是：追踪人类排泄物中的新冠病毒水平，以衡量其在各个城市和州的传播情况。 科学家们甚至能够沿着这条小径往下游走，追踪特定的变种到社区，甚至是办公室等建筑物。

但这合乎道德吗？

废水监测是一种已有数十年历史的流行病学方法。 它在 COVID-19 大流行初期引起了人们的注意，当时它使大学能够有效地跟踪宿舍中的疫情并相应地进行隔离。 随着 COVID 检测的频率越来越低，它已成为公共卫生官员了解社区疾病传播的最佳方式。

但是，一门有潜力做很多好事的科学——有人说它可以帮助阻止下一次大流行——也可能被滥用。 坚定的侦探可以将一种特别好奇的病毒株追踪到一个地区，然后是一个社区，然后是一个特定的位置，比如一个家。 所有这一切都未经您的同意甚至不知情。

“从表面上看，这并不是不道德的，”纽约雪城大学研究废水的环境流行病学家大卫拉森博士谈到大规模废水监测时说。 但是，当搜索变得更有针对性时，“道德问题非常突出”，他说，例如将在城市下水道中发现的特定病毒变种追踪到有限的位置。 “我个人对此感到紧张，”他说。

下水道的信号

最近的一篇文章 自然 强调了威斯康星州大学科学家在寻找令人担忧的、严重突变的 COVID 变体的来源。 他们假设它来自患有长期 COVID 感染的人，该感染很可能从肺部退到肠道，那里的免疫细胞攻击性较低。

他们追踪了这种奇怪的变体——最初是在 100,000 多名州居民和无数动物的废水中发现的——从主要工厂到区线、街道线、城市沙井、村庄沙井、设施线、厕所， 自然报道。

因此，他们将搜索范围缩小到一个雇用 30 人的小型办公室。 据该公司称，超过一半的企业员工同意接受 COVID 鼻拭子测试 自然， 但似乎没有一个包含有问题的变体。 研究人员现在正在等待一项研究的批准，该研究将对自愿员工的粪便样本进行测试，与此同时，他们正在附近的下水道中寻找，希望将变异追踪到另一个位置。

尽管在 COVID-19 大流行期间，废水监测很早就受到重视，但这项技术并不是什么新鲜事。 约翰·斯诺博士， 流行病学之父，是第一个记录水传播疾病爆发的人——1854 年在伦敦发生的霍乱流行。利用细菌理论，他能够说服市政官员，这场祸害与来自 Broad Street 的一个泵的污水污染的水有关。 一旦泵的把手被拆除，社区无法从该水源取水，疫情就得到了控制。

因此，科学家们开始对占卜水产生兴趣。

废水监测虽然远不如目前的状态复杂，但在 20 世纪在美国和第三世界国家根除脊髓灰质炎方面发挥了重要作用。 它在 1980 年代用于监测美国甲型肝炎的传播，并已被执法部门用于 追踪药物流动 在社区几十年。

随着美国和国外的新冠病毒检测达到历史最低点，公共卫生官员越来越依赖废水，作为衡量疾病传播的唯一准确指标。

马萨诸塞州总医院传染病医生、哈佛医学院副教授马克·西德纳博士甚至将废水称为“公共卫生梦想场景”。

“每个人都会拉屎，大多数人每天都会拉屎。 它提供有关感染率的实时数据，”他说。 “在这方面，它是一个非常强大的工具，特别擅长检测早期预警信号。”

公共卫生的囚徒？

在社区层面，废水监测对公众健康的益处是不可否认的。 该技术使科学家和公共卫生官员能够识别疫情并进行相应的干预。 它使检查其结果的人能够准确、公正地观察整个社区的疾病传播情况——即使是在低收入地区，那里的医疗保健和检测机会往往很差。

在使用该技术识别出患有特别威胁或有趣疾病的人后，关于废水监测的争论变得更加激烈。 雪城大学流行病学家拉尔森说，这种情况就像潘多拉的盒子。

他指出了一名亚利桑那州男子的案例，该男子患有极耐药的结核病菌株。 2006年不戴口罩逛凤凰便利店后，被关押在医院监狱病房近一年，被当作犯人对待。

县卫生官员声称，该男子罗伯特丹尼尔斯因其疾病和行为而对社区构成严重的健康风险。 但拥有双重国籍的俄罗斯人丹尼尔斯告诉 哥伦比亚广播公司新闻 他不了解自己病情的严重性，俄罗斯的医生在他周围没有戴口罩。

2008 年，检察官提出了重罪指控——两项非法引入疾病或寄生虫的罪名。 到那时，丹尼尔斯已经接受了肺部手术，并被认为没有传染性。 下个月，他逃到了他的祖国俄罗斯。

“伤寒玛丽”型情况

废水中可能出现的伦理难题也让人想起“伤寒玛丽”的故事——一名厨师和一名无症状伤寒携带者，她在晚年在东海岸从一个工作转移到另一个工作时感染了 50 多人并杀死了至少 3 人1800 年代和 1900 年代初。

这位名叫玛丽·马伦的妇女很清楚这些指控，据报道，她拿着刀追赶前来要求她提供粪便和尿液样本的科学家。 但她从不承认自己是携带者，也许从不明白没有症状的人怎么可能是携带者， 根据 国家地理.

最终，科学家和五名警察护送她到纽约市一家医院，在那里她检测呈阳性，并被隔离在医院场地的一个小房子里。 1909 年，她起诉纽约市卫生局。 该案进入美国最高法院，她的律师辩称她已被监禁并拒绝接受正当程序。 马龙输了，法院支持公共卫生官员和他们保护公众的愿望。

1910 年，一位富有同情心的纽约市卫生专员释放了 Mallon，此前她承诺不再为他人做饭，据报道。 国家地理。 但她继续说下去，最终在纽约一家医院引发了一场疫情，她在那里化名工作。

马龙被带回了她最初被关押的医院，在那里她一直生活到 1938 年中风去世。

Daniels 的案子和 Mallon 的案子都没有涉及废水。 但两者都可以作为当局在多大程度上遏制公共卫生威胁的例子——以牺牲个人权利为代价。

拉尔森说，公共卫生官员“通常受功利主义伦理的支配”，即“为最大多数人谋求最大利益”。 但他指出，这种方法必须考虑到对个人自由的关注。

“正如我们在 COVID 中看到的那样，个人权利通常会受到限制，以减少传染病的传播，”他说。 “这就是紧张所在，平衡所在。”

数据应该让你自由

科学家和公共卫生官员如何才能达到这样的平衡？

这是一个必须考虑的问题——尤其是在废水科学发展如此迅速的情况下，水研究基金会的首席执行官彼得格雷瓦特说，该基金会是一家致力于推动水科学和提高生活质量的非营利组织。

“从一群不一定同意你这样做的人身上采集生物样本，收集有关他们健康状况的信息——这并不完全是个人传染病信息的水平，但它很接近，”他说。

他补充说：“人们必须问，’处理这些信息的正确方法是什么？’ 这是讨论中非常重要的一部分，因为人们正在设计一项研究。”

目前，基于废水的流行病学几乎没有受到监督，主要是因为它不涉及直接从个人那里收集样本，因此不需要征得同意。 一个 大流行时代的指导 美国疾病控制和预防中心发布的关于废水监测的文章仅涉及物流，并未深入研究道德问题和最佳实践。

然而，法院可能会将小规模收集废水数据解释为违反了第四修正案，该修正案保护美国公民免受不合理的搜查和扣押。 2020 年 6 月文章 在里面 法律与生物科学杂志。 文章称，美国最高法院“承认生物样本的收集和分析可能侵犯对隐私的合理预期”，因此构成了修正案下的搜索。

格雷瓦特指出了欧洲毒品和毒瘾监测中心的一套废水监测伦理准则，可以为美国研究人员的行动提供信息。

一些 推荐的最佳实践 包括匿名数据——可能是通过混合来自多个站点（如郊区）的样本，以免污名化或挑出特定社区。

研究人员还应该考虑媒体如何解释结果，不再强调社区成员的过错， 该指南指出. 它还建议使用基于废水的流行病学的科学家寻求研究伦理委员会的批准，即使不需要这样的批准。

“废水有一个关于社区健康的故事，”格雷瓦特争辩道。 但那些参与相关研究的人必须将维护公共健康——以及仅这一目标——放在首位。

他引用了一个项目，在该项目中，他的基金会与执法部门合作，追踪多个城市废水中的毒品流动。 在一个地方，注意到可卡因存在的周末高峰，这表明各方正在使用非法药物。 但格雷瓦特说，基金会和警方有意识地努力确保获得的信息用于推进公共卫生目标。

拉森认为，废水监测——如果使用得当——实际上可以增加个人权利。 无论如何，这就是目标。

“如果做得好，废水监测应该增加而不是限制自由，”他说。 “通过预防疾病传播，我们实际上最大化了被传染病限制的自由。”