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毒力的演化过程广受误解。传统观点认为，人体中病原体的毒力应当逐渐降低。它的理由如下：宿主活得越久，病原体也就可以活得越久，也就有更多的机会、更长的时间把后代散播到新的宿主；病原体对宿主的任何伤害，最终也将反过来伤害到自己；最成功的病原体不仅对宿主的伤害不大，甚至还有所益处。从这种推理出发，演化的进程应当是病原体的毒力稳步降低，最终无害，甚至对宿主的生存有利。
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这个论证看似合理，但有几处谬误。第一，它忽视了病原体最终都要将后代散播到新宿主这个事实。这种传播过程，如上一章所述，往往借助于宿主的防御机制，比如咳嗽和喷嚏。而引发这种防御机制需要病原体维持一定的毒力。设想一种鼻病毒，不能刺激宿主的防御机制，宿主因此不会分泌大量黏液或打喷嚏。在这种情况下，鼻病毒将很难传播。
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第二，这一观点认为演化是一个缓慢的过程：不论是就传代的时间而言，还是就演化所需的绝对时间而言，都是非常之慢的。这种观念没有意识到病原体是可以快速演化的：它们在宿主的生命期间可以繁衍上百甚至上千代，所以有可能迅速演化。如果引起腹泻的阿米巴虫起初的毒性太低或太高，它们在演化中都会趋于最佳中间值。它的毒性一般不会变化，除非最近环境发生了变化。对我们而言，“最近”是指上一个星期或者上一个月；对演化生物学家来说，“最近”则是指上一个冰河期。
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第三，传统观点忽视了各种病原体在宿主体内的竞争，在刚刚举的HIV例子中我们暗示过这一点。一只肝吸虫在一个感染了志贺菌而快要死去的病人的肝脏里约束自己的行为，这会有什么好处呢？肝吸虫和志贺菌都在掠夺宿主的资源，因此它们是竞争者；只有更无情的掠夺者才有望胜利。类似的，如果有不止一株志贺菌，那么，能够最有效地掠夺宿主资源的那一株将在宿主死去之前产生更多的后代。如果其他条件相等，宿主体内的竞争只对毒力强者有利。最近，对11种无花果黄蜂与其体内的寄生虫的比较研究证实，寄生虫的毒力增强与其传播机会增加相关。
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同演化学说的其他应用一样，要准确地理解宿主内与宿主间自然选择的平衡，需要精细的思考。图4—1是一个简单的图解：
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图4—1 宿主内和宿主间选择
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图（a）示一毒力极大的病原，它在宿主体内的自然选择中处于有利地位。它尽量地掠夺它的宿主使当前的播散最大化。它可能很快使宿主死亡，但在宿主生活期间，它在各个互相竞争的病原中获利最大。
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图（b）示一在宿主间的自然选择中处于有利地位的病原。它的长期总产率（longterm total productivity）得以最大化，它的长期总产率等于繁殖率乘以时间，即图中繁殖曲线下的面积。
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要建立关于毒力演化的完备的学说，需要考虑新的感染在宿主发生的速度、互相竞争的病原体毒力差异的程度、宿主体内产生新突变株的速度，以及新突变株毒力上的差异程度等几个方面。之后，还要假定其他情况不变，才有可能对某一病原体的毒力加以预测；然而，所有的情况都是在不断变化的——最重要的一个变化是病原体可能会改变传播到新宿主的办法。如果传播的过程不仅仅取决于宿主的存活，还依赖于宿主的活动，那么对宿主的任何伤害，都会对病原不利。因为如果你因感冒病重而不得不卧床在家，那么你就多半不会接触到新的宿主；如果你虽患感冒但病情不重仍能起床外出，你将病毒传播给其他人的可能性就更高。对感冒病毒而言，不要使你病得太重，即不至于让你卧床不起便十分重要。相反，疟疾的疾原虫在病人感觉良好时得不到什么好处。事实上，兔子和小鼠的实验证明，疲惫的宿主更易受蚊虫的侵袭。正在“打摆子”的人，多数不会花力气去驱赶蚊子。蚊子可以从容不迫地吸血，然后四处传播。
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根据演化理论，通过人际接触传染的疾病，应当比由昆虫或者其他媒介传播的疾病毒力小。事实确实如此。保罗·爱华德验证了这一普适原则，并阐明了它对公共卫生的重要意义。他发现，通过媒介传播的病原体一般比通过人际接触传播的病原体毒力更大。类似的，蚊媒传播的病原体一般在蚊中温和，而在脊椎动物中严重。因为假如蚊子受了伤害的话，它就不会再去叮咬另一只脊椎动物了。
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就胃肠道病原体而言，可以直接传播的要比靠水传播的致死率更低，只要患病的宿主能够有效地污染水源，情况就一直如此。自20世纪初美国开始用上干净的水源以来，致命的痢疾志贺菌就逐渐被毒力较低的福氏志贺菌所取代。在20世纪中期南亚各国开始净化水源以后，致命型的霍乱就逐步地被更为温和的病原体所取代，而这种转变是从水源最先得到净化的地方开始的。
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不卫生的水源仅仅是爱华德所谓的“人工媒介”（cultural vectors）的一个例子。医学史反复证明，最容易染上致命性病原体的地方，不是妓院，也不是拥挤的血汗工厂，而是医院。在医院里，大量的病人携带的都是通过接触传染的病原体。这些病重的住院病人不会到处走动传播疾病，但是医务人员和他们的工具可以把病原体从病人传到易感者。没有洗净的手，消毒不严的体温计或者食物器皿，都可能成为有效的人工媒介。从直接接触传染变成媒介传染，病原的毒力迅速加强。
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让我们看看链球菌这个例子吧。它们可以导致妇女产后尿路感染。19世纪的妇女大都知道，在医院分娩常常会有生命危险，但是这并未阻止她们前往医院分娩。维也纳医生西迈尔维斯（Ignaz Semmelweis）在1847年注意到，由医生接生的妇女患产褥热的发病率比助产士接生的高3倍。他经研究发现，有时候医生从病理解剖室出来就径直去检查产妇，而解剖室里常常是因产褥热而死去的妇女尸体。西迈尔维斯提出，是医生传播了病原，而且还证明了如果医生在检查前用漂白粉溶液洗手可以减少传播的可能性。那时候，人们是否认可了他的伟大发现呢？并没有。恰恰相反，由于归罪于医生，他丢了工作。他专心致志于挽救那些不必要死去的产妇，但是他的观点一直被人忽视，最终，47岁的他死于精神病院。今天，我们都知道保持医院里的卫生条件非常重要，一旦有所松懈，医院就会出现毒力更强的病原体。爱华德的研究也证明，从医院获得的婴儿腹泻要比从医院外获得的严重得多。
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一般认为，HIV是一种新的病原体，最初或许来源于一只感染了类人猿免疫缺陷病毒（SIV）的猴子。但是，现在有证据提示，有可能是猴子从患有HIV的人那里获得了SIV。虽然HIV可能在一些人群中存在了许多代，艾滋病似乎是由近几十年来高毒性的HIV演化出来的一种新的疾病。某些传统社会经济生活被破坏，性行为发生了变化，这可能是引起艾滋病的原因。大量的妓女在短期内接触许多嫖客，大大加速了传播，宿主的存活对病毒的生存变得无关紧要。迅速破坏宿主的强毒力株在宿主体内变得更加多见，即使是毒力最强的病毒株也有充分的机会在原宿主死亡之前传播给新的宿主。
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在西方国家，艾滋病最初似乎是男性同性恋者之间流行的疾病，因为他们有大量的性伴侣而大大加速了性传播；还有静脉注射毒品者，因为针头是有效的传播媒介。在非洲，毒力强大的病原病毒之所以成为优势菌株，是因为宿主间选择被大大削弱。反过来，使用避孕套和清洁的注射针，不仅能减少传播，而且可以使毒性降低。
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我们为什么会生病 [:1700667570]
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我们为什么会生病 免疫反应的代价与收益
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如前所述，自然选择给了我们一个极其有效的化学武器系统。每一个入侵的病原体都将遭到一种或者几种化学分子猛烈的攻击。我们的免疫系统是在几百万年的自然选择之中塑造出来专门对付各种病原体的。不幸的是，任何一种有效的武器都不时会伤到自身。
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免疫系统有两种类型的失误：没有攻击它所应当攻击的对象，或者错误地攻击了它不应当攻击的对象。第一类错误是因为反应不够及时，某些本来应该在萌芽状态被阻止的疾病于是变得严重起来。第二类错误是因为对细微的化学差别给予了过分猛烈的攻击。自身免疫病，诸如红斑狼疮和风湿性关节炎都属于这种情况。普通人免疫反应的敏感性和反应性可能是在演化中优化出来的：足以应付病原体，但又不至于攻击自身的组织。
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既然我们有了这种超级化学武器——免疫系统，为什么仍受传染病之害呢？如上所述，这是因为病原体可以迅速演化，并在自然选择的塑造下变得更加适应宿主。那些更能躲避免疫攻击的变异基因在新一代病原体中将越来越多。因此，病原体可以演化出各种超级防御武器，前一章提到的分子模拟便是一个明显的例子。
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