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中國網/中國發展門戶網訊 野生動物一般是指沒有經過中、長期人工養殖或馴化的動物。野生動物疫病一般是指病原生物所導致的野生動物出現群體性感染、健康異常和病亡現象,這些病原生物可能來自野生動物本身,也可能來自人、畜禽、寵物等。野生動物攜帶或感染的病原生物也可導致人、畜禽或寵物產生群體性感染、健康異常和病亡,甚至造成重大公共衛生安全事件。因為人與動物存在進化關系,所以享有共同或類似的病原生物也是很自然、很普遍的。人與野生或家養動物之間可以相互交叉感染、傳播的疾病,稱人與動物共患疾病(zoonotic diseases);與畜禽有關的,也稱人畜共患病。我國野生動物疫病種類眾多,涉及病毒、細菌、寄生蟲諸多類群,其感染和傳播路徑復雜多樣,對人類健康、禽畜養殖業、珍稀瀕危動物保護等均構成重大威脅。據估計,約?61%?的人類疾病是人與動物共患疾病;其中,與獸類有關的病毒性人與動物共患疾病中,大約?60%?來自鼠類,30%?來自蝙蝠,23%?來自靈長類,21%?來自反芻類,21%?來自食肉類?。因此,野生動物疫病事關人類公共衛生安全、畜禽水產養殖安全、生物多樣性保護和生態安全。
歷史上,野生動物疫病曾給人類帶來巨大災難。例如,鼠疫是由鼠類攜帶的鼠疫桿菌引起的一種非常危險的人與動物共患疾病,在國內外均被列為甲類傳染病。據史料記載,第一次世界鼠疫大流行始于公元?541?年,第二次世界鼠疫大流行始于公元?1347?年,第三次世界鼠疫大流行始于?1855?年。據估計,每次世界鼠疫大流行,死亡人數都達數千萬,甚至上億。1910?年,鼠疫在我國東北暴發流行,持續?6?個多月,造成?6?萬多人死亡。基于現代鼠疫桿菌?DNA?序列的分析,曾認為鼠疫起源于中國或中國附近。但最近基于鼠疫桿菌古?DNA?序列的分析表明,鼠疫起源最早可追溯至青銅器時代的歐洲,其中腺鼠疫約在?3?800?年前起源于歐洲。
近年來,受全球氣候變化和人類活動不斷加劇的影響,與野生或家養動物有關的重大傳染病問題愈演愈烈。據估計,過去?20?年,發生了?10?多次全球性疾病大流行,如非典型肺炎(SARS)、甲型流感、新冠肺炎、登革熱、寨卡病毒病、埃博拉病毒病、沙拉熱、出血熱、萊姆病、鼠疫、禽流感、非洲豬瘟等。自?2005?年以來,甲型?H1N1?流感疫情(2009?年)、埃博拉疫情(2014?年、2018—2019?年)、寨卡病毒疫情(2016?年)、野生型脊髓灰質炎疫情(2014?年)和新冠肺炎疫情(2020?年)被世界衛生組織(WHO)宣布為“國際關注的突發公共衛生事件”(PHEIC)。研究表明,沙拉熱、出血熱、萊姆病、鼠疫由鼠類及媒介昆蟲傳播;登革熱、寨卡病毒病由蚊蟲傳播;甲型流感、非洲豬瘟由家豬及媒介昆蟲傳播;禽流感由野鳥、家禽傳播;瘧疾由蚊蟲傳播;埃博拉、亨德拉、尼帕病毒病可能由蝙蝠、鼠類等傳播。SARS病毒、新型冠狀病毒與蝙蝠攜帶的冠狀病毒具有很高的同源性?,但其自然宿主和跨種傳播途徑尚待查明。遷徙野鳥攜帶的高致病禽流感病毒?H5N1?可對人類健康和畜禽養殖業產生重要威脅。
新冠肺炎疫情暴發,形成全球性大流行。截至?2021?年?1?月?31日,新冠肺炎疫情在全球已造成?1.03?億人感染、220?余萬人死亡。新冠肺炎疫情進一步加劇了全球經濟危機和衰退。2019—2020?年,我國遭遇新冠肺炎、非洲豬瘟、鼠疫等重大傳染病的多重沖擊,疫情給人民身體健康、畜牧業生產、經濟和社會發展造成了難以估量的損失。因此,加大野生動物疫病的研究與防控,對于保障國家生物安全和生態安全十分必要和迫切。
野生動物疫病暴發的原因
近年來,造成野生動物疫病暴發、流行和不斷加劇的原因很多,但主要有氣候變化和人類活動兩個方面。
氣候變化不斷加劇導致全球性和區域性野生動物疫病頻發
一般來說,大范圍疫病的發生和流行,往往與大尺度氣候異常或極端氣候有關。厄爾尼諾-南方濤動現象(ENSO)①是影響我國乃至全球氣候異常的一個重要的大尺度氣候因子。ENSO?可改變正常大氣循環,影響全球降水和溫度分布格局,造成重大氣象災害,并誘發生物災害。過去?50?年,隨著氣候變暖不斷加劇,ENSO?事件更加頻繁,這也許是造成近年來全球性重大傳染病事件頻發的重要原因之一。20?世紀?90?年代,張知彬等提出了“生物災害?ENSO?成因說”,認為?ENSO?通過改變全球大氣環流和溫度、降水格局,為有害生物種群發生提供了有利的條件,并導致生物災害頻繁出現;Zhang還提出?ENSO?事件可作為大尺度、超長期生物災害預警的重要指標。近年來,國內外很多研究結果都證實了?ENSO?與生物災害存在密切關系。例如,我國學者相繼發現?ENSO?事件與歐洲的鼠類、中國的鼠類和鼠疫及出血熱?種群或疫病暴發密切關聯。在美國,ENSO?導致降水變化,增加了白足鼠的種群數量,從而導致美國漢塔病流行。在澳大利亞,ENSO?驅動的降水增加,導致鼠類暴發及小型食肉獸數量激增,危及土著珍稀物種的生存。在智利,厄爾尼諾事件伴隨降水增加,導致當地鼠類種群暴發。
氣候變化對疫病的發生通常具有復雜作用,與宿主、病原、棲息環境、人體免疫等特點有關。例如,登革熱多發生在暖濕的夏季,而流感則易發生在干冷的冬季,且流感病毒在冬季傳播速度更快。氣候對新冠病毒傳播的影響結論尚不明確。有研究表明,新型冠狀病毒傳播可能與溫度有負相關關系,但其最大傳染力可能有最適溫度范圍。高降水有利于干旱地區鼠疫的發生,而干旱卻有利于濕潤地區鼠疫的發生。近百余年來,全球平均氣溫不斷上升,氣候變暖不斷加劇。氣候變暖可導致動物疫病從低緯度、低海拔向高緯度、高海拔地區擴張。有研究表明,近年來,氣候變暖導致了登革熱病毒及其宿主從亞熱帶傳播至我國的北方,甚至西藏。原來分布在南方的黃胸鼠,已擴散至我國北方,加大了鼠疫發生的風險。然而,氣候變冷也會增加疫病發生的概率。例如,千年尺度上,氣候變冷增加了我國歷史上各類自然災害(包括疫病)發生的頻次。這可能是由于極端冷氣候導致農業歉收、饑荒盛行、社會動亂、人體免疫力下降,使人們更容易感染和傳播疾病。因此,氣候變化對疫病的影響可能具有不同路徑、作用相反的非單調特征。
人類活動不斷加劇導致全球性或區域性野生動物疫病頻發
工業革命以來,人類活動對地球生態系統影響巨大。2016?年,世界人口數量已經達到?72.6?億,全球?40%?的土地已經被開墾為農業、工業等用地。隨著經濟社會的快速發展,交通運輸四通八達,人員和貨物流動頻繁,養殖業不斷壯大,經濟全球化水平日益提升。2019?年,據英國著名科學雜志《自然》雜志報道,一組科學家投票選出了一個新的地質時代——人類世。人類世對現代疫病暴發、流行和傳播產生了深刻影響。
生物多樣性減少、生態系統紊亂可能會增加一些疾病發生的概率。通常,病原和宿主的多樣性是正相關的。因此,宿主生物多樣性越高的地區(如熱帶、亞熱帶)或類群(如鼠類),其病原的種類也就越豐富,相關疾病發生的風險也越高,這可以解釋為什么新發疾病多始于熱帶或亞熱帶地區。但在人類活動加劇下,由于土地利用、濫捕濫獵等,導致生物多樣性喪失,動物疫病發生風險也會增加。2014年,Dirzo?等提出“群落丟失理論”(defaunation hypothesis),認為:全球生物多樣性喪失導致大型動物群落丟失,并使鼠類種群密度增加,進而加大了鼠傳疫病發生的機會。也有人提出“稀釋假說”(dilute hypothesis),認為宿主多樣性增加,可以減少疫病發生的風險,而生物多樣性下降則增加疫病發生的風險?;根據文獻回溯和大數據分析,有研究支持該假說,但是也有研究不支持。最近的一項研究發現,疾病發生與生物多樣性存在尺度依賴的非單調性關系:小空間尺度存在稀釋作用(dilute effect),大空間尺度存在放大效應(amplification effect)。Sun?等發現我國鼠疫發生頻次與鼠類多樣性有正相關關系,支持放大效應假說。
人與動物接觸更加密切、交通運輸更加發達,也加劇了野生動物疫病的發生和傳播。非法動物捕獵和貿易會增加接觸病原生物的機會,加大人群感染動物疫病的風險。發達的交通網、物聯網和互聯網,加快了人流和物流的速度,繼而也加速了動物疫病全球性擴散和傳播。例如,Cheng?等發現以人類為主要宿主的?H1N1、H3N2?病毒要比以野鳥、畜禽為主要宿主的H5N1、H7N9?病毒傳播得更遠、更快。Xu?等發現道路、河流等交通促進了我國歷史上鼠疫的傳播。全球畜禽養殖業和寵物飼養業的不斷發展和壯大,增加了暴發人與動物共患疾病的概率。研究表明,人與動物共患疾病往往隨著動物馴化時間的增加而增加。當前,過度追求高效、低成本的速成、高密度、集約化的飼養模式易降低動物免疫力,導致動物易感疾病,進而導致養殖業過度依賴抗生素。據統計,約?50%?的人與獸類共患疾病來自?12?種家畜。2009?年全球人群暴發的甲型?H1N1?流感病毒來自家豬?。2020?年,新型冠狀病毒在歐美水貂養殖場接連暴發,對歐美水貂養殖業造成重大打擊。非洲豬瘟病毒對全球多國的養豬業造成毀滅性打擊;目前,多國(包括我國多地)已發現野豬感染該病毒。我國多起大熊貓死亡事件與犬瘟熱感染有關。由此可見,現代社會下,人員交往頻繁、貨物流動加快、養殖動物密度過高、人與動物接觸過密、生態系統紊亂是疫病日益嚴重的關鍵因素。
小結
綜上,影響野生動物疫病發生的因素和路徑很多(圖?1)。歸納起來,外部驅動因素方面,主要是氣候變化和人類活動,其可直接地或間接地影響疫源動物、媒介、病原。內部因素方面,主要是疫源動物、媒介、病原和人類之間的相互作用與傳播。因此,加強野生動物疫病研究與防控,既要加大對氣候變化和人類活動對疫病暴發、流行規律和機制的研究,也要加大對疫源動物、媒介、病原和人類之間的傳播規律和機制的研究,從而尋找野生動物疫病控制的方法和途徑。
我國野生動物疫病監測與防控情況
我國很早就認識到野生動物與人類傳染病的關系。例如,清代詩人師道南在《鼠死行》一首詩中,首次記載了鼠疫與死鼠的關系。新中國成立后,通過采取查清鼠疫疫源地、監測鼠密度和開展“滅鼠拔源”等措施,我國成功地控制了曾嚴重危害人民健康百年的鼠疫災害;此外,通過大力推廣愛國衛生運動和應用疾病控制新技術,許多動物源性的疫病(如瘧疾、各類寄生蟲病等)都得到了較好控制。
但是,20?世紀?80?年代以來,全球新發突發重大傳染病不斷涌現,對公共衛生安全、畜牧業生產和生態安全構成了嚴重挑戰和威脅。由于許多疫病的跨種傳播或起源都與野生動物有關,因而急需構建我國野生動物防疫體系,以有效地協同我國衛生和農業防疫體系開展疫病防控工作。
2003?年非典型肺炎疫情暴發后,在中國科學院動物研究所的建議和推動下,國家林業局(現“國家林業和草原局”)和中國科學院聯合提出構建全國陸生野生動物疫源疫病監測體系的建議,得到了國務院的批準,并由國家發展和改革委員會、財政部撥專款支持該體系的建設和運轉。2005?年?3?月15日,國家林業局主持召開首次全國野生動物疫源疫病監測工作電話會議。2005?年?12?月8日,國家林業局掛牌成立了國家林業局野生動物疫源疫病監測總站,負責全國野生動物疫源疫病監測工作。由此,我國野生動物疫源疫病監測正式拉開帷幕。2013?年?1?月31日,國家林業局發布《陸生野生動物疫源疫病監測防控管理辦法》,對陸生野生動物疫源、疫病給出明確界定:陸生野生動物疫源是指攜帶危險性病原體,危及野生動物種群安全,或者可能向人類、飼養動物傳播的陸生野生動物;陸生野生動物疫病是指在陸生野生動物之間傳播、流行,對陸生野生動物種群構成威脅或者可能傳染給人類和飼養動物的傳染性疾病。該辦法還對監測范圍、內容、規范和要求等做了明確規定。
截至目前,依托國家林業和草原局系統,我國已建立了?742?處國家級陸生野生動物疫源疫病監測站、1?000?余處省級監測站和一大批市縣級監測站;構建了陸生野生動物疫源疫病監測體系,在我國野生動物疫病,如高致病性禽流感、非洲豬瘟、犬瘟熱等,預警和防控上發揮了重要作用。與此同時,我國在一些新發野生動物疫病相關病原診斷,以及應用無人機、互聯網和人工智能開展動物監測方面也取得了顯著的進展。我國的一些科研單位和部門初步建立了?10?多個野生動物紅外相機監測平臺或網絡,積累了許多監測數據。
但是,由于我國陸生野生動物疫病監測體系建設起步較晚,基礎條件和人員隊伍相對薄弱。2018?年,任鐘毓等通過問卷調查的方式收集和分析了我國?31?個省(自治區、直轄市)的?343?個國家級監測站的數據和資料,發現這些國家級監測站普遍存在“專業人員短缺、基礎設備不健全、資金不足”等問題,并據此提出了“加強監測隊伍能力建設、加大資金投入、增強科學技術的使用”等對策與建議。因此,面對日益嚴重的野生動物疫病重大挑戰和威脅,急需加強和提升我國野生動物疫病研究、監測、診斷、預警、防控等方面的綜合能力。
加強野生動物疫病監測與防控的對策和建議
對策
突破傳統“公共衛生”理念,將疫病監測與防控擴展到“生態健康”層面。過去,我國衛生防疫系統比較側重人的健康和疾病問題,而農業防疫系統則比較側重養殖動物的健康和疫病問題。當前,疫病發生和防控問題涉及人、野生動物和家養動物,以及受氣候和環境多因素、多路徑、復雜交互影響。因此,疫病防控對策要從人或動物的健康拓展到“生態健康”的層面,全面考察人、畜禽、野生動物疾病之間及其與氣候、環境的關系。
加強疫源生物監測,加強環境與氣候變化對疫病暴發影響研究,提升疫病發生的預測能力。全球性和區域性疫病大流行,往往受大尺度氣候和環境變化的影響。掌握氣候和環境變化對疾病發生和流行影響的規律,對于提前疫病預警,采取預防措施,降低疫病暴發和流行的危害至關重要。
減少人、畜禽、寵物與野生動物接觸,切斷跨物種傳播鏈條。絕大多數新發、再發傳染病來自家養動物和野生動物,且病原體可在人、家養動物、野生動物之間相互傳播和演化。因此,切斷人、家養動物、野生動物之間病原和媒介傳播鏈條,對于大幅減少或降低疫病發生風險至關重要。要加強對養殖區的封閉管理和檢疫,盡可能減少養殖區與人、野生動物、家養動物的接觸和交叉感染。要改善養殖環境和條件,增強家養動物的免疫力。要對寵物進行必要的免疫,對居住區附近的疫源野生動物(包括野化的家養動物)進行監測、控制或免疫。嚴格禁止和打擊對野生動物的非法狩獵、交易和濫食,嚴禁游客進入自然保護區核心區和接觸野生動物,避免疫病交叉感染和傳播。
加強對疫源動物、媒介和疫源地的治理,減少疫病發生風險。對疫病防控,只是監測是不夠的,還需要對疫源風險進行干預和控制。例如,美國向野外投放口服狂犬病疫苗,降低野生動物狂犬病感染率,從而減少其對家養動物傳播的機會。我國有?10?多種類型的鼠疫自然疫源地,分布于?19?個省(自治區、直轄市)的?278?個縣,疫源面積達?100?多萬平方公里,時刻威脅疫源地人民健康安全。因此,需要加大我國農業、林業、牧業鼠類種群密度的監測和控制力度,切斷鼠疫傳播鏈條。此外,還要摸清自然界高致病性禽流感、狂犬病、非洲豬瘟、口蹄疫、布病、包蟲病、出血熱、恙蟲病、登革熱等重大人畜共患病的疫源野生動物、媒介和疫源地,并開展監測和治理。
建議
為應對全球變化下日益嚴重的野生動物疫病威脅,全面落實即將實施的《中華人民共和國生物安全法》,需要進一步提升我國現有的陸生野生動物疫源疫病監測體系。為此,建議在“十四五”期間,依托國家、地方有關部門及相關科研機構、大學、企業等,重點加強和支持如下?8?個方面的工作。
完善監測站點布局和隊伍建設,提升基層監測和防控水平與能力。根據疫源動物、媒介動物和病原生物及自然疫源地的分布特點,調整、補充和完善國家、省、縣三級監測網絡和站點。配備先進的用于野外監測、樣品收集、樣品貯存、病原診斷、疫情干預、信息整理等物資、設備和條件。加強基層隊伍建設和人員培訓與指導。
制定重要疫源生物清單,查清自然疫源地并開展規模化治理。近年來,受全球氣候變化和人類活動加劇的影響,動物分布區發生了快速變化,需要盡快開展新一輪全國摸底調查;并結合國際資料,制定我國重要疫源動物、媒介動物和病原生物物種清單及自然疫源地區劃,查清疫源地,開展規模化治理。同時,對疫源性的珍稀、瀕危、有益物種進行保護,避免人、家養動物接觸。
提升疫源動物、媒介和疫病的監測技術、信息化和預警預報能力。制定和完善標準化的監測方法、數據采集和處理模式,采用物聯網、大數據、人工智能、云計算、衛星定位等高精尖技術手段,構建覆蓋全國各站點的自動智能化監測網絡,實現疫源動物、媒介、疫病大數據實時監測和預警,以期在疫情分析、病原溯源、防控干預、資源調配等方面發揮支撐作用。
提升野生動物疫病快速診斷、海量篩查和風險發現的能力。鑒于野生動物病原生物種類多、樣品多、變異大的特點,現有監測方法、試劑、設備難以滿足野生動物疫源疫病監測的需求,需要建立和完善適合野生動物疫病的病原監測、診斷方法和體系。針對潛在風險病原,需建立基于宏基因組、環境基因組分析的病原快速、海量篩查方法和體系。
提升野生動物疫病研究水平和能力。建立或支持一批國家、區域研究中心和參考實驗室,以支撐野生動物疫源疫病的監測和防控所需的技術和分析。布局保護生物學與野生動物疫病國家重點實驗、國家疫源生物數據庫和樣本庫,加強有害生物控制研究領域的國家重點實驗建設,啟動一批野生動物疫病相關的國家和部門級重大研究計劃或項目。充分利用我國已有的生物安全實驗室平臺布局,促進資源與平臺共享,提升防控監測和干預能力。
扶持診斷試劑與儀器、防控藥物與設備、自動智能監測設備、安全防護設施等相關產業發展。野生動物疫病監測與防控技術的產業化,有利于我國生物產業和裝備產業的發展。建立或完善野生動物疫病監測與防控產品標準及行業體系,鼓勵和扶持一批企業開展技術、產品研發和產業化。
加強科普宣傳和教育,提高全民野生動物疫病防范意識。野生動物疫病監測與防控是一個復雜系統,涉及人、動物、氣候、環境多個因素,需要提高全民野生動物疫病防控的意識,吸引全民參與重大疫情的監測、預警和防控。鼓勵和支持各基層站點定期開展科普宣傳和教育,以減少群眾感染疫病的機會,阻斷疫病傳播鏈條。
加強國際合作與交流,建立國際野生動物疫病聯防聯控機制。隨著國家之間貨物、人員交流的不斷加快,加強國際合作,建立全球化的疫病監測、聯防聯控機制十分必要。國際上,與野生動物疫病有關的國際組織不多,且大多側重學術性研究,政府層面上的協同能力比較薄弱。建議我國積極推動國際野生動物疫病監測與防控組織或聯盟的創建,建立標準化的監測網絡、診斷標準、防控方法、信息共享和技術交流,以及與世界衛生組織、世界動物衛生組織(OIE)等國際組織交流與合作機制。同時,積極協助做好“一帶一路”沿線國家和地區野生動物疫病聯防聯控工作,推進全球生物安全和生態安全目標和戰略的實施。
(作者:張知彬,中國科學院動物研究所 農業蟲害鼠害綜合治理研究國家重點實驗室。《中國科學院院刊》供稿)。