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战疫,未来如何知己知彼?

已有 954 次阅读 2020-8-14 16:20 |个人分类:《科学通报》|系统分类:论文交流

创建和发展疫源动物融合科学,是破除被动应战、降低未来人兽共患病暴发风险的重要举措之一。


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1  疫源动物与人类健康、生物安全和生态保护

疫源动物是指携带具有潜在向人类传播病原微生物(如病毒、细菌、寄生虫等)的动物的总称。作为原始宿主或中间媒介,疫源动物在现有或新发人兽共患病的暴发中具有重要作用。近一个世纪以来,来自中华菊头蝠的SARS冠状病毒,单峰骆驼为中间宿主的MERS,以黑猩猩为宿主的HIV-1病毒,可能宿主为果蝠的埃博拉,与鸟类有关的禽流感,与啮齿动物有关的肾综合征出血热、鼠疫,以蜱、蝇、蚊、跳蚤等病媒传播的登革热等都给人类健康带来严重威胁。并且,这些新发烈性传染病病原微生物和高致病性重组病毒等都有可能成为潜在的生物恐怖工具,关系着国家生物安全和国防安全。此外,疫源动物既是潜在的病原微生物库,但同时又在自然生态系统的维持与稳定中扮演着重要角色,给动物学研究和生态保护都提出了新的挑战。


2  疫源动物研究现状

尽管疫源动物在疫病防控、生物安全、公共卫生等方面的地位举足轻重,立足疫源动物开展的基础生物学研究在我国却相对不足。在“Web of Science”中检索传染病和流行病相关的论文(以“infectiousdisease”或“epidemi”或“endemi”为主题搜索词),1864年至今,涉及动物学方向发表的论文占论文总数量比例为11.75%,是排名第一的传染病学方向的28.7%。我国在传染病和流行病的研究中涉及动物学领域发表的论文数量仅为美国的35.3%(图1)。另外,人兽共患病的研究横跨传染病学、兽医学、动物学、微生物学、免疫学、寄生虫学、生物化学与分子生物学、进化生物学、数学、保护生物学、行为学、细胞生物学、生殖生物学、发育生物学、心理学等近100个学科领域。单一学科所产生的科学认知明显不能满足科学研究、医药治疗、立法、行政管理、公共卫生、公众教育等多方面的迫切需要。

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图1 传染病与流行病研究涉及的排名前十的学科以及各国论文数量对比图(数据来源于Web of Science,截至2020年3月31日)


3  创建疫源动物融合科学

融合科学(Convergence Science)是一种基于多科学交叉融合面向重大科学问题的研究范式。疫源动物的融合科学将以“疫源动物的生物学背景是什么?携带哪些致病微生物以及可能如何传播”等问题为核心导向,围绕携带并有可能向人类传播危险性病原的动物,从微观(基因、分子、细胞)到宏观(个体、种群和生态系统)等多层次开展基础分类、生物学特性、种群生态与演化历史、致病微生物种类、动物行为与传播途径、评估致病风险等方面的开展深入研究。查清疫源野生动物可能携带的病原微生物种类、分布及丰度,预测其可能造成的公共卫生安全风险。在此基础上可以制定重点疫源动物红色名录、加强疫源动物生物战略资源储备、预先开展高风险人兽共患病的疫苗和药物研发、从而破除传染病和生物安全防御的被动性,从源头上切断或降低人兽共患病暴发风险,为人类公共卫生安全、生物安全和国防安全打造更为坚固的科学屏障(图2)。

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图2  疫源动物融合科学概念图



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周旭明. 发展疫源动物融合科学的思考与建议. 科学通报, 2020. doi:10.1360/TB-2020-0372. http://engine.scichina.com/doi/10.1360/TB-2020-0372


作者简介

周旭明,中国科学院动物研究所研究员,博士生导师。中国科学技术大学兼职博士生导师,北京市自然科学基金杰出青年科学基金获得者。研究方向为动物学,长期从事兽类系统学、功能适应、衰老机制等方面研究。曾获得湖南省自然科学奖、中国科学院优秀博士学位论文等奖项和荣誉称号。




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