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飞机多了会推动传染病大流行吗?

一名携带丧尸病毒的乘客登上飞机,几小时后丧尸危机全球爆发,文明世界处于崩溃边缘……一场大型致命传染病似乎成为恐怖小说经典桥段,而火车、飞机这类长程密闭的交通工具是标配之一。

(当然,如果你是在玩瘟疫公司的话,那就是整天盼着这些小飞机变红色了……)图片来源:“瘟疫公司”游戏截图

包含病原体在内的微生物随着国际航班的乘客漂洋过海。令微生物学家恐慌的是,也许一场严重传染病已在扩散,而人们却一无所知,因为航空旅行太多了,也太快了。这就像夜路走多了总能碰到鬼的道理一样,航班那么多万一哪架携带致命病原,疫情难道不会大流行吗?

数学说,还真不会。

不仅如此,建模分析航班数与病原扩散的数学家们表示,大量航班反而可能降低传染病爆发的可能性。因为飞机带来的人群交流能增加人们对特定病原体的免疫能力。

这个免疫能力来自对低致病性病毒或细菌的接触。一种新疾病常常不是凭空出现的,而是来自相关病毒和细菌的变体。演变的前后版本可能仅有几个基因突变的差别。如果人们过去曾接触过某种病原,那么所获得的免疫对演变出的新版本依然有效,这称为交叉免疫(cross immunity)。

虽然交叉免疫水平不同,但多种病原展示出这一现象。比如霍乱弧菌(Vibrio cholera),几乎显示出毒株间完全的交叉免疫。另一方面,呼吸道合胞体病毒(Respiratory Syncytial Virus )对同组病毒感染能造成不完全交叉免疫,同时对不同组病毒出现低水平交叉免疫。

对于结构相似但致病性不同的病原,交叉免疫依然适用。如果身体曾接触过低致病性版本,那么在面对类似的高致病性版本时,身体受交叉免疫保护。也就是说,如果人群曾被弱鸡细菌或病毒接触过,那么这些微生物更厉害的“亲戚”也更难对人造成危害,因为之前消灭弱鸡的武器对“亲戚”仍然管用。

计算模拟发现,通过传播低致病性的病毒或细菌株系,飞机旅行让更多人获得对高致病性株系的交叉免疫。作为结果,当人群间旅行增加,不仅高致病性病原造成大流行的可能性降低,最终的传染规模也会更小。

1918年西班牙流感爆发时,美国堪萨斯的一家医院。图片来源:Otis Historical Archives Nat'l Museum of Health & Medicine/Wikimedia Commons

交叉免疫也许可以解释为什么在1918年“西班牙流感”爆发后的几十年内,全球未出现严重的流感疫情。“西班牙流感”是历史上最严重的疫情之一,夺去超过5000万人的生命,占当时世界人口的3%以上。2009年爆发的“猪流感”与1918年西班牙流感同为甲型H1N1病毒引发,世界卫生组织曾向全球发出警告,但最终情况比预想的更为温和。

与跨地域交流相反,长期孤立会使人群缺少获得交叉免疫的机会。一种“全新的”病原能引发严重后果。美洲原住民在约1500前年进入美洲后长期与世隔绝,欧洲殖民者带去的天花病毒造成大量当地人口死亡。同样,痢疾在16~19世纪的太平洋岛屿居民中有很高的致死率。

也许我们要担心的不是飞机旅行,而是独特的病原。对于一种全新的病原,或是一种抗体与之前流传的株系都不同的病原,越多的旅行将带来越严重的流行规模。引发流行病的最大威胁,或许来自已知病原体的未知株系或是一种完全陌生的病原体。

(编辑:Ent)

参考文献

  1. Why air travel makes deadly disease pandemics less likely. https://www.newscientist.com/article/2184266-why-air-travel-makes-deadly-disease-pandemics-less-likely/
  2. Increased frequency of travel may act to decrease the chance of a global pandemic. https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2018/08/31/404871.full.pdf
  3. http://www.who.int/blueprint/priority-diseases/en/. https://edition.cnn.com/2018/03/12/health/disease-x-blueprint-who/index.html

题图来源:pixabay

The End

发布于2018-11-20, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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