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一个多宿主机理模型:罗马尼亚非洲猪瘟的出现与控制

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这对农民与粮食安全意味着什么

非洲猪瘟是一种对猪致命的疾病,已在全球范围内造成数百万头猪死亡,威胁农户生计并推高猪肉价格。罗马尼亚是欧洲受灾最严重的国家之一,疫情既出现在村庄中的家庭饲养猪只,也在附近森林中的野猪中暴发。本研究使用详尽的计算机模型,理清2018年首次大规模疫情中病毒如何在养殖场与野生动物之间传播,并检验哪些控制措施可能真正有助于遏制此类暴发。

两个相互关联的世界:家庭养猪与野猪

罗马尼亚乡间散布着许多村庄,许多家庭在简陋的后院猪圈里饲养少量家猪;附近的森林和田野则栖息着野猪。2018年非洲猪瘟进入罗马尼亚东南部后,病例在这两种环境中迅速出现。研究人员将每个村庄视为一个大型“农场”,并将景观划分为可供野猪活动的六边形补丁。他们利用2018年6月至12月官方报告的被感染农场和野猪尸体数据,重建疾病如何可能在地点之间以及在两类宿主之间跳跃传播。

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在地图上构建数字化流行病

研究团队构建了一个“机理”模型,意即遵循关于感染如何传播的简单规则:哪些农场或野猪补丁可以相互接触、感染地点多快被发现以及它们保持传染性的时间。他们测试了256种不同的模型版本,改变假设条件,例如农场主要感染最近的邻居还是更广泛地传播、是否必须在局部传播之外增加长距离进入野猪群的情形。随后仅保留那些最能重现真实流行曲线的版本——即在六个县中每周出现的新感染农场与野猪补丁数量的变化。

谁感染了谁?

在找到最优拟合模型后,研究人员用它来估计每一起新感染的最可能来源。对家猪农场而言,他们估计大约有五成以上(约三分之五左右)的感染与其他爆发农场有关,略多于四分之一的感染与被感染的野猪区域有关,其余则来自模型系统外的感染,例如长距离移动。对于野猪补丁,大多数感染来自其他已被感染的野猪区域,但有相当比例来自农场。树木覆盖较多的林地区块成为热点:这些区域既更易被感染,也更可能向外传播感染,远高于较为开阔的地形。总体而言,这些模式表明两种宿主群体形成了一个紧密相连的网络,而非彼此独立的流行病。

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测试“假设”控制策略

罗马尼亚在2018年疫情期间已实施了常规控制措施,包括对检测到的农场扑杀猪只并设立10公里的监测区。该模型使作者能够探索若干“假设如果”场景:更快移除野猪尸体、改善对农场的被动监测以便更早发现感染,以及更激进的扑杀策略,例如立即清除整个农场或在附近发现野猪病例时预防性扑杀邻近农场。尽管这些干预在模拟中通常会缩小中位数流行规模,但收益有限且不确定性较大,且没有强有力的统计证据表明它们明显优于基线响应。社会现实也会限制可实施的措施,例如对大规模预防性扑杀后院猪的抵制。

模型与数据的局限性

该研究还突出了对真实世界畜牧疾病建模的难点。野猪监测不完善,可能遗漏大量病例,尤其是在偏远地区。村庄内部关于有多少家庭养猪或它们如何相互接触的信息有限,因此不得不将每个村庄视为一个单一单位。在疫情早期,检测力度可能迅速增强,但模型假定监测水平保持不变。这些缺口意味着尽管总体模式具有稳健性——尤其是跨物种传播的重要性——具体百分比仍带有较大的不确定区间。

对未来暴发的启示

对非专业读者而言,关键结论是:在类似罗马尼亚的地区,控制非洲猪瘟不能仅关注农场或野生动物一方。后院猪与野猪不断相互再感染,尤其是在林地及其周边地区。模型表明,除非把这些策略作为更广泛重构的一部分——兼顾两类宿主、改善野生动物监测并现实地考虑当地文化与经济因素——否则即便是相当强力度的现有策略也难以根除病毒。相比承诺快速根除,当局可能需要为野猪中低水平持续流行的长期管理做规划,同时通过改进生物安全和监测,防止疾病再次溢出到家猪群中。

引用: Hayes, B., Vergne, T., Rose, N. et al. A multi-host mechanistic model of African swine fever emergence and control in Romania. Nat Commun 17, 2659 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70769-6

关键词: 非洲猪瘟, 罗马尼亚 猪场, 野猪 传播, 疾病建模, 畜牧业 疾病控制