进入20世纪 50 年代以来，新发传染病在全球范围不断出现，特别是2009年发生的甲型H1N1流感大流行和2015年发生的寨卡病毒大流行给人类健康、全球政治和经济带来严重影响，使得世界各国切实体验到新发传染病的控制已成为必须面对的重大公共卫生问题。目前全球已发现的新发传染病多达40余种, 其中以病毒性传染病居多。新发病毒性传染病的发生往往具有传染性强、传播速度快、流行范围广、病死率高、难以预测和防范等特点，极容易发展成严重的突发公共卫生事件或者国际关注事件。然而人们对新发病毒性传染病的发生原因、传播因素及流行规律等仍然缺乏足够的认识。目前，全球发现新病原体的能力还很不足，若要快速有效地应对新发和不明原因性传染病突发疫情，必须建立发现新病原的预警技术体系和新病原学的理论体系，用以指导和发现新病原的工作。

在新发传染病的传播中，存在着太多的不确定因素，以目前的基础和技术，尚无法预测下一场大范围流行病何时何地暴发。如果去尝试在宏观上预测，就需要对不计其数的病原体进行全面检测，但是这种做法需要耗费大量的人力物力，在实际操作中是不现实的。最现实的防疫秘诀是，“基础进步，技术则进步”。这个“基础”指的是，充分理解什么样的关键因素是值得去监测的，以及如何能在一种流行病在局部开始传播前、就在局部地区检测到它，如何在其转为大规模流行疾病前使其得到有效控制，如何尽可能在短时间内确定病原体的种属及其变种，尽快推出有效的预防疫苗和治疗方法或药物。如果实在没有办法对未来可能暴发的传染病进行有效预测，至少可以做到充分预警，使应对疫情的动作能够迅速及时。

近些年来随着各种新发病毒传染病在全球的不断出现，我们不仅会产生以下疑问：这些新发病毒传染病为什么会在此时出现？为什么会在一些特殊的地域出现？哪些因素导致了这些新发病毒传染病的出现？我们怎样才能够提前预测和预警未来的新发病毒传染病？为了理解这些复杂的问题，我们将需要考虑在对新发病毒传染病感兴趣的生物医学科学家、包括经济学家和人类学家在内的社会科学家和对环境感兴趣的地球和天文科学家之间建立新的跨学科对话和合作。由于目前的纯医学和唯病毒研究无法彻底解决新发病毒性传染病的起源问题，所以为了找到这些导致新发病毒传染病发生的奇怪的“新常态”或新的因素，我们将需要抛弃我们的学术孤岛，即学术上相互隔离，不进行合作和沟通）和舒适地带，与新领域的科学家们合作，以便提高今后传染病预防控制工作的预见性和主动性。

以流感大流行的发生为例，关于流感大流行起因的问题，人们曾经进行过许多猜测：最早认为是天上星星的影响引起的，接着又认为与气候不正常有关，以后又推想来自沼泽地的毒气。到了19世纪末，关于传染病由病原微生物引起的说法已找到了肯定的依据。人们又从许多流感患者的咽喉部发现了溶血性流感杆菌。于是有人就认为流感的病原是溶血性流感杆菌。直到20世纪初，科学家才把制造流感的真正“凶手”—病毒“捉拿归案”。1930年，美国人索普成功地从猪体内分离到了猪流感病毒。接着英国人史密斯等参照索普的方法，于1933年首次从流感病人中分离到了流感病毒(后定名为甲型流感病毒)。然而学术界对流感大流行的起源有很大的争议，这其中主要包括以下几个学说：包括（一）突变选择学说，又称自然选择学说，认为新亚型是由旧亚型经过一系列突变，并在此基础上再经过机体自然筛选形成的新种。该学说认为流感病毒的大小变异都是人群免疫压力造成的，流感病毒的抗原性变异是一个由量变到质变的连续过程。为何量变必然导致质变，还有两种不同解释：一种认为量变是在决定两种表面蛋白的基因某一部位上的改变，在多年不断变换之后达到极限，因而突变必须转移到另一部位上，从而引起抗原空间结构的根本改变。另一种认为流感病毒基因上有许多隐性基因，决定着不同亚型的抗原性，原来的显性基因关闭，隐性基因开放成显性，形成了另一亚型。突变选择学说又分2个支派：1）无止境变异学说：机体是受流感病毒感染后，产生免疫力以消灭病原，同时防御和抵抗相似病原的再感染，使病毒发生变异，否则被淘汰，病毒发生变异后再次获得感染机体的能力，病毒得于不断地无止境地变下去。2）重复循环学说：甲型流感病毒抗原性变异不是无止境的，而是重复循环的。此学说的主要根据是血清学调查得出。（二）动物源学说。该学说有三个观点，1是新亚型来源于动物流感病毒发生突变而获得对人的致病性；2认为新亚型是人流感与动物流感病毒发生基因重组而形成的；3认为老的人类流感在人间消失后转入某种动物中保存下来，在一定条件下又引起人间的流行。（三）潜伏感染学说。该学说认为流感病毒能在动物或人群中以不易发现的传播方式潜伏下来，或流感病毒的基因与宿主细胞的基因整合在一起，或潜伏在患某些特殊疾病和有免疫缺损的病人中，受到一定条件的刺激时，又在人间造成流行。（四）气候突变学说，又称寒潮诱发学说，该学说指出流感的流行是由于寒潮所诱发。流感的发生以冬春两季为多发，其原因，一方面是寒潮袭击后，日平均气温以及最低气温相差较大。此时，人体的体温调节功能往往不能适应气候的突然变化，因而突然着凉，诱发流感。另一方面，冬春季节气候干燥，鼻黏膜与口鼻腔的局部温度可降至32℃。这样的温度很适合流感病毒的复制繁殖。与此同时，由于鼻咽部血管收缩，黏膜分泌的免疫球蛋白减少，更为流感病毒的入侵提供了有利条件。（五）飞禽传播学说: 该学说认为传染源是飞禽，近年来，国外学者发现了一条有趣的规律，每当流感在人群中发生大流行之前，流感病毒总是先在飞禽之中广泛传播。由于气候变化和寻找食物等原因，飞禽需要进行季节性的迁徙，这时它们便成为造成人类流感流行的一个重要媒介。实验表明，飞禽对流感病毒十分敏感，它们比人类察觉流感大流行的时间往往要提前，因此，有人称这些飞禽为流感的“预报者”，起到帮助人们提早掌握流感动态，以便及时采取预防措施的作用。目前，一些国家正在进行飞禽的流感病毒分离研究，争取尽早提供新疫苗，以控制流感的大流行。 （六）太阳黑子学说: 该学说认为认为流感的流行和太阳黑子活动因素有关。国内外一些科学家认为，流感病毒的不断变异与太阳黑子活动有关。他们分析了19世纪以来的10次全球性流感的发生时间，发现有9次是在太阳黑子活动的高峰年间。尤其是20世纪4次大流行，都与太阳黑子的大量出现和耀斑暴发的高峰期相吻合。专家们认为，太阳内部的剧烈活动是太阳热核反应增强的表现，这时向地球释放的能量骤增。太阳辐射的高能带电粒子、紫外线和X射线等，对容易变异的流感病毒来说，无疑是一种物理性诱变因素。此外，还有天外来源学说，认为陨石将流感病毒带到地球上，也有人提出地理环境学说等，都尚无定论。

你能想象将我们地球上最小的流感病毒与我们宇宙中的太阳联系起来吗？

世界卫生组织认为，流感大流行属于不可预测，但又重复发生的事件，可对世界范围内的卫生、经济和社会造成影响。当关键因素出现交集时，就会发生流感大流行，即流感病毒的出现伴随着可持续的人间传播力，且大部分人对这种病毒具有较低或不具有免疫力。在当今相互联系的世界中，局部流行有可能迅速发展成为大流行，使我们几乎没有时间对公共卫生方应对做出准备，来遏制疾病的传播。根据世卫组织规定，流感大流行警告共有六大级别：一级：流感病毒在动物间传播，但未出现人感染的病例。二级：流感病毒在动物间传播，这类病毒曾造成人类感染，因此，被视为流感流行的潜在威胁。三级：流感病毒在动物间或人与动物间传播，这类病毒已造成零星或者局部范围的人感染病例，但未出现人际间传播的情况。四级：流感病毒在人际间传播并引发持续性疫情。在这一级别下，流感蔓延风险较上一级别“显著增加”。五级：同一类型流感病毒在同一地区（比如北美洲）至少两个国家人际间传播，并造成持续性疫情。尽管大多数国家在这一级别下仍不会受到显著影响，但五级警告意味着大规模流感疫情正在逼近，应对疫情采取措施的时间已经不多。六级：同一类型流感病毒的人际间传播发生在两个或者两个以上地区。这一级别意味着全球性疫情正在蔓延[1]。

世界卫生组织的预警方案只是针对动物流感病毒而设定的，该预警方案有一定的局限性。目前医学界由于搞不清楚哪些是导致流感大流行的因素，所以只能根据流感病毒的变异情况发布预警，而这种预警方式实际上在真正应对大流行时起到的作用有限，因为这种预警方式只是关注在动物和人际间传播情况，对大流行发生的先兆只是根据病毒流行的趋势，实际上只是一种疾病流行状态的一种告示，不是真正的预警。而实际上先兆往往是决定大流行发生的因素，当这种决定因素即将出现时，大流行往往就会发生，而在这之前我们早已提前预知并有条不紊的做好了应急准备和应对方案才是真正的预警。

目前，流感大流行发生的原因和预测预警仍然是一个全球性的难题，但是已经取得了长足的进步。最新研究表明，流感大流行的发生可能与包括太阳黑子活动在内的宇宙空间环境变化有关，太阳黑子活动高峰期与世界流感大流行有很好的对应关系[2, 3]。20世纪发生的几次流感大流行(1946-1947,1957,1968)基本都间隔在11年左右,这与太阳黑子平均11年的活动周期基本吻合,提示太阳黑子活动周期可能对流感大流行的发生有一定影响。曲江文等采用Logistic回归研究太阳黑子活动与流感大流行以及新发病毒性传染病之间的关系时发现太阳黑子极值年或前、后一年是流感大流行和新发病毒性传染病发生的重要的危险因素，比值比OR分别为3.85和5.60，并从太阳黑子活动影响病毒基因变异、动物迁徙以及气候变化等角度科学的分析了为什么太阳黑子活动可以影响流感大流行和新发病毒性传染病的发生，为阐明流感大流行和新发病毒传染病的起源和预测预警提供了科学的依据[4，5]。虞震东等发现新星暴发和宇宙线大的地面增强事件与流感流行有着重要的关系，认为这种流感大流行都是由宇宙线环境大的增强引起的，从而提出了科学预警流感大流行的对策，即立即加强对宇宙线环境的监测[6]。哥伦比亚大学和哈佛大学的研究人员发现拉尼娜现象造成的气候异常同全球大范围的流感暴发之间有一定的对应关系。过去四次流感的全球性暴发大流行都发生在拉尼娜现象之后，他们分析了20世纪4次流感大流行出现前一年赤道太平洋地区秋冬两季的海洋温度记录后发现，这些年份赤道太平洋地区的海水表面温度均低于正常年份。研究人员认为拉尼娜现象可以改变人类流感病毒的主要宿主—候鸟的迁徙模式，影响它们在迁徙途中的健康和种群混合，进而影响到彼此间的基因交换，导致某些更危险的流感新毒株出现。此外，拉尼娜现象还会导致候鸟与猪等家畜接触，2009年流感大流行一大原因即为禽流感病毒与猪流感病毒发生了基因交换，形成更危险的毒株[7]。并且从1580年开始的八次确定的流感大流行都发生在中等到强烈的厄尔尼诺事件之后[8]。

红色部分表示发生了厄尔尼诺，蓝色部分表示发生了拉尼娜。

近些年来，也有众多通过症状监测开展流感暴发的研究。如果互联网上关于某种传染病的搜索结果在短期内激增，这可能准确预示着此种疾病将会暴发。例如，在流感暴发季节，人们会通过Google等搜索引擎了解流感的暴发情况以及应对流感的一些措施，那么在这段时间内某些与流感的关键词，如流感、勤洗手、带口罩、流感疫苗等会高频率出现。同样地，在流感暴发季节，人们也会通过twitter等聊天工具反映用户本人、朋友是否感染流感，或者与流感相关的信息等。因此，利用Google/twitter等工具抓取与流感相关的关键词，通过分析这些关键词的频率可以准确地判断流感在哪里扩散。美国科学家将2004-2009年查询所得的不同国家和地区的流感估算结果与官方的流感监测数据进行对比，发现 Google流感搜索引擎查询所得到的估测结果与历史流感疫情非常接近, 并且可以赶在政府和流行病学专家之前两个星期提前预测到流感暴发的出现［9］。Jiwei L等通对Twitter数据流加以过滤，留取与流感相关的信息，并为这些信息加上地理位置标签，以显示相关流感Twitter信息来自哪里，以及这些信息在一定时间段内的变化情况，他们统计了2008年6月到2010年6月约100万用户发布的360万条同流感相关的Twitter信息，研究显示Twitter的流感信息同美国疾病预防控制中心提供的流感暴发数据之间呈高度正相关性，能够成功推断出哪些地区出现了流感暴发的初期症状，进而提前预测到某个地区流感即将到来［10］。虽然应用数字化监测手段能比传统监测方法能够提前预测到传染病的暴发,但是它并不能取代传统监测系统，而只能作为疾病监测预警手段的一种补充。在病毒学研究方面，目前认为流行大流行出现有三个原因：一是禽流感病毒与人流感病毒发生重配导致一种新的亚型流感病毒的产生；二是禽流感病毒直接突变最后导致流感大流行；三是消失很久的旧的流感病毒重新在人群中流行[11]。曾光认为发生全球流感大流行要有四个前提条件: 第一、病毒变异产生了新的亚型或者流行过的病毒亚型对人类的威胁重新出现；第二、人类普遍易感；第三、病毒能在人群中快速传播；第四、病毒对人类有强大的杀伤力，造成大量死亡[12]。

电影2012以极其震撼的场面描述了想象中的人类即将灭亡的场景。太阳活动异常，地球内部的能量平衡系统面临崩溃，玛雅人的预言即将实现，人类将遭遇灭顶之灾。各国政府已经联手开始秘密制造方舟，希望能躲过这一浩劫。以写科幻小说谋生的杰克逊在带孩子们到黄石公园渡周末时发生一连串怪事，而且遇到了神经兮兮的查理，查理告诉他世界末日即将来临。伴随着火山爆发，强烈地震以及海啸，杰克逊带领自己的家人驾驶一架临时租来的飞机冲出被死神阴霾瞬间笼罩的城市上空，开始寻找查理口中各国政府正在联合秘密制造的方舟。在生死攸关的时刻，一些伟大的鬼魂将脱颖而出，而一些自私的心灵将无所遁形，当千千万万个生灵通过各种方法来到方舟制造基地之时，方舟有限的容纳数量引发前所未有的恐慌。但是新发病毒传染病的发生极有可能是未来让人类走向灭亡的一个重要的因素！

美国约翰斯·霍普金斯-布隆伯格公共卫生学院阿梅什·阿达尔贾指出：“我们必须对呼吸道病毒重视起来。我们现在非常重视的一些疾病其实不会改变文明，而通过呼吸道传播的疾病却可以。”有可能造成全球流行性传染病的病原体除了是通过空气传播外，很可能还有以下特征：

1.“潜伏期”即尚未显现出症状或只有轻微症状时就具有传染性 

2.这些病原体可能是一种多数人对其都没有免疫力的微生物，因而拥有很大规模的易感染宿主人群 

3.人们对它们没有现成的治疗办法或防范办法 

4.病死率“低而可观”。

英国病毒学教授、流行病权威专家约翰·奥克斯福特（John Oxford）警告称，一场源自动物病毒的瘟疫可能在5年内爆发，引发灾难。 —奥克斯福特认为，“末日瘟疫”可能首先由野生动物或家禽传播给一个人，随后由此人通过咳嗽或打喷嚏将其传给家人、朋友以及周围人群，最终通过飞机、铁路、公路以及海洋传播到全球。在科学家确定病源前，或许已经有无数人发病死亡。

综上所述, 目前全球新发病毒性传染病疫情形势依然十分严峻, 虽然世界各国已建立传染病监测和预警系统, 但新发病毒性传染病的防控工作仍任重道远。因此, 有必要对传染病监测和预警系统进行评估, 以不断完善传染病监测和预警系统。从应对新发病毒性传染病等突发公共卫生事件的实际需要出发，针对当前传染病预测预警工作中存在的问题和难点，运用最新理论，探索实现新发病毒性传染病暴发流行的预测预警系统，并通过实证研究对该预警系统进行验证，进而制定最优的控制策略和措施。有效的预测预警手段，可以为政府主管部门的科学管理、规划和决策提供科学的依据，又能为进一步开展其它疾病的预测预警及控制开辟全新的研究领域和研究手段，从而具有重大的社会和经济效益及良好的应用前景。

参考文献：

1. Fineberg HV. Pandemic Preparedness and Response-Lessons from the H1N1 Influenza of 2009. N Engl J Med. 2014,370:1335-1342.

2.Vaquero JM, Gallego MC. Sunspot numbers can detect pandemic influenza A: the use of different sunspot numbers. Med Hypotheses.2007,68,1189-1190.

3. Tapping KF, Mathias RG, Surkan DL. Influenza pandemics and solar activity.Canadian J Infectious Diseases. 2011,12:61-62.

4. Qu J. Is sunspot activity a factor in influenza pandemics? Rev Med Virol. 2016,26(5):309-313.

5.曲江文，高志刚. 太阳黑子活动对新发病毒性传染病发生的影响[J].环境与健康杂志. 2012, 29 (2):188-190.

6.虞震东. 应对流感大流行威胁急需的一项对策[J].前沿科学. 2011, 5(18): 37-47.

7.Shamana J, Lipsitchb M. The El Niño–Southern Oscillation (ENSO)–pandemic Influenza connection: Coincident or causal? .PNAS. 2012, 109 (12):1-3.

8. Mazzarella A, Giuliacci A, Pregliasco F. Hypothesis on a possible role of El Niño in theoccurrence of influenza pandemics. Theor Appl Climatol. 2011,105: 65-69.

9. Ginsberg J, Mohebbi MH, Patel RS, et al. Detecting influenza epidemics using search engine query data[J]. Nature, 2009,457 (7232): 1012-1014.

10. Jiwei L, Claire C. Early Stage Influenza Detection from Twitter. Social and Information Networks, 2013,18,(1309).7340.

11.舒跃龙.加强监测是应对流感大流行的基础[J].中华实验和临床病毒学杂志, 2006;20(2):122.

12.曾光.流感大流行与应对策略分析[J].中华流行病杂志.2006;27(2):93-95.