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September 22 德国小冰人警示气候变暖September 15 识气候而知疫情俞铮
2000多年前的古罗马富人,对享乐的喜好显然超过在城邦从政的兴趣——除了修建豪华露天浴场群体找乐,他们还热衷夏季举家度假。今天的考古学家、气象学家、流行病学家对此提出了新的解释——每年夏天,有钱人大多要到地势高的地方去,真正原因是为了免得疟疾。
气候、环境变化与传染病爆发之间是否相关,科学家一直在试图寻找答案。美国霍华德·休斯医学研究院研究员梅塞德斯·帕斯奎尔正是其一,长久以来,他努力通过建立数学模型来寻找气候变化与疫病流行之间的联系。
很多人喜欢复述一个有关亚马逊河热带雨林里蝴蝶的故事,蝴蝶振动了几下翅膀,可能引发几千公里外大陆上的一场飓风。学术界称此为非线性关系。但在自然系统千变万化的非线性关系背后,仍具有某些共性。这正是帕斯奎尔构建非线性动力学模型的基础,以数学方式表达自然界的复杂变化。在气候问题上,他的搭档还包括几位气象学家和流行病学家,这个“混搭”的团队专门研究气候变化对重大传染病爆发和传播的影响机制。
近20年来最恐怖的疫病流行莫过于1991年在秘鲁大规模发生的霍乱,致死1万多人,致病上百万。通过分析太平洋上的气象资料,研究人员发现,厄尔尼诺南徊才是秘鲁大霍乱的真正元凶——霍乱爆发前,太平洋上曾出现过厄尔尼诺南徊,直接导致洋面水温升高,引起浮游生物大量繁殖,而霍乱病菌恰好可以附着在浮游生物上。
帕斯奎尔的最新发现则是,东非高地疟疾的发病率随着气温升高而呈现增加态势。一种直观的解释是:温度升高,携带疟原虫的蚊子大量繁殖,导致传播几率增大。但这只是表象,根本原因则是海拔较高地区的凉爽环境能抑制疟原虫的活跃度,而气温一旦升高,它们就得以强力繁殖。
新的证据还能在孟加拉国找到。海陆空各领域专家联手的科研团队通过建立数学模型,解释了孟加拉国霍乱爆发与1万多公里外东太平洋海面温度变化密切相关。从设在孟加拉国首都达卡的国际腹泻病研究中心,帕斯奎尔得到了几十年来孟加拉国霍乱病例的数据,综合其他机构的详细数据,他们发现,太平洋上厄尔尼诺南徊引起了印度洋季风变化,大量降水使得地势极低的孟加拉国洪水泛滥,冲垮了城市排污设施,霍乱病菌随粪便四溢。帕斯奎尔等人甚至精确地计算出,太平洋厄尔尼诺南徊发生9至11个月后,孟加拉国霍乱大爆发。
喝彩声的背后,一些研究人员也指出模型可能存在的缺陷。以秘鲁为例,如果说1991年霍乱大爆发根源是厄尔尼诺现象,那么在此之前一个多世纪中,厄尔尼诺现象平均每3至7年出现一次,而秘鲁却没有发生过类似规模的疫病大流行。
帕斯奎尔团队中的流行病学家对此解释说,易感人群是传染病大流行的助燃剂。一次霍乱流行过后,许多幸存者体内产生免疫。如果免疫人群数量较大,即便环境变化引发疫病流行的可能性增加,也很难成为现实。而易感人群(非免疫)数量增多,如新生人口或人口流动迁移频繁,受到环境影响时,传染病的传播强度将大大提高。这恰恰再次证明了非线性关系。
当然,就像易感人群数量变化可能是一个重要因素,能影响疫病流行的变量实在太多了。在大自然这个复杂的巨系统中,周期结构复杂的非线性动力学行为称为复杂周期,或“混沌”。不过,帕斯奎尔却依然执着地认为:看上去一团糟的数据其实也提供了解真实世界的线索,尽管它们起初看起来并不明显。
无论如何,世界卫生组织的确为这个研究进展感到兴奋,因为这为将来依靠监测气候变化来预报传染病创造了新的可能。以人类现有技术水平,尚无法避免季风引发暴雨而致使洪水泛滥。但假如在环境变化与疫病流行之间找到某种确切的、可量化的关联,就可以对防治疫病的特效药物和其他物质加以准备。
气候变化这个话题,长久以来,总是缠绕在各种数据、理论、证据之中,各说各话。假如真能识气候而知疫情,也算是科学界对全球公共卫生的一个重要贡献。
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急躁,还是有点控制不住。
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