麻省大学波士顿分校教授的一项新研究着眼于禽流感是如何传播的
一种高致病性禽流感——通常被称为禽流感——正在全球迅速蔓延，在过去几个月里终于进入了美国
“这种规模的疫情在北美以前从未见过。”
尽管H5N1病毒对人类的风险很低，但迄今为止，美国农民已经对3700多万只家禽实施了安乐死，以防止这种致命病毒的传播。野生鸟类的死亡人数也同样惊人，包括秃鹰和猫头鹰在内的50多种鸟类都有感染和死亡的记录。
这种病毒传播的方式以及传播到如此多种类的鸟类的方式令科学界的许多人感到震惊。
生物学教授尼古拉·希尔说：“这种规模和规模的爆发在北美以前从未见过。”“我们只爆发过两次疫情，与2014-2015年的上次疫情相比，这次疫情的地理范围要大得多，影响的物种多样性也更广泛。”
研究病毒如何传播到新物种的希尔是本周发表在《公共科学图书馆·病原体》杂志上的一项研究的主要作者，该研究利用历史数据研究了禽流感是如何在不同的鸟类群体中传播的，以及哪些鸟类是病毒的超级传播者。这项研究结果有可能改进和加强全球禽流感监测和疫情预测。
“疾病监测的资源有限。我们正处于大流行之中，所以只有这么多的带宽和资金可以用于禽流感、COVID和世界上其他正在出现的疾病，”希尔说。“我们需要了解情况，并就何时、何地以及如何利用有限的资源来应对下一个新出现的病毒做出决定。当你有了主动监测，你可以说，‘好吧，现在我们需要加强农场的生物安全，提高公众对野生鸟类死亡的认识。’”
希尔说，2014-15年的疫情导致4000多万只鸟类死亡和被扑杀，她知道这种情况再次发生可能是时间问题。
希尔与塔夫茨大学（Tufts University）卡明斯兽医学院（Cummings School of Veterinary Medicine）伦斯塔德勒实验室（Runstadler Lab）的同事以及该领域的其他专家一起，开始研究三种不同流感亚型（HPAI H5、H13和H16）的长期历史数据，以寻找模式，并确定哪些鸟类真正推动了全球传播。
Hill说，从历史上看，当科学家谈论禽流感宿主时，他们将它们分为“野生”或“家养”动物。但是这些分类过于宽泛，对于预测病毒如何传播并不是很有帮助。希尔在她的研究中发现，野生鸟类并不是生来平等的，在它们如何促进病毒传播方面存在关键差异。
“野生鸟类是一个非常多样化的群体，”她说。“例如，仅在美国就有超过1000个物种。当病毒在不同的宿主（如野生鸟类）中传播时，它会带来麻烦，并有多种不同的传播途径。差异实际上是惊人的，我们在这个过程中推翻了一些教条。”
野鸭一直被认为是超级传播者，因为它们可以在没有症状的情况下携带病毒，而且它们会游泳和飞行，有助于本地和远距离的病毒传播。但希尔的研究表明，其他鸟类在传播病毒方面也发挥了巨大的作用。
例如，大雁与猛禽和鸦类等陆地鸟类相结合，往往会导致禽流感蔓延到家禽中。希尔说，我们需要从宿主的病理、免疫、行为和生态等方面了解原因。
“一个可能起作用的生态因素是，鹅是陆地食草动物，在城市和农业环境中茁壮成长，”她说。“这里和欧洲的许多鹅都被认为是害虫。它们真的是完美的溢出宿主，因为它们真的喜欢人类改变的栖息地。”
海鸥也是一种喜欢在人类栖息地生活的物种，它们是高致病性禽流感的罕见宿主，但当它们被感染时，它们传播病毒的速度非常快，这对如何将病毒引入新的地理位置产生了影响，比如欧洲和美洲之间的跨大西洋传播。
希尔说，一旦你知道哪些鸟类在病毒的移动和传播中发挥了巨大的作用，你就可以做很多事情。
她说：“实际上，你可以预测它将传播到哪里，传播速度有多快，以及我们将看到什么样的物种间传播事件。”“了解野生鸟类的基本生态和进化，作为预测这种病毒将如何移动以及下一步走向的一种方式，是非常有用的。”
这意味着与鸟类学家、生态学家和野外生物学家合作，了解鸟类是如何移动和进化的。她说，做好基于数据的监测工作有经济上的优势。
“我们需要注意这一点。早期监测的成本只是疫情进入家禽业时的一小部分。“这造成了数百万美元的损失，并导致国际贸易中断。当病毒进入商业农业时，这是一个巨大的代价。真是太遗憾了。”
对人类的风险
希尔说，对人类的风险仍然很低，但值得密切关注。她说：“当我们看到人类病例时，他们被隔离，来源通常是受感染的家禽，而不是另一个人。”
希尔说：“最大的担忧是，适应野生鸟类意味着现在可能有更多的传播途径。”“这可能会导致更多的农业动物，如家禽，甚至可能是猪。在美国，这意味着大规模的爆发，特别是考虑到工业化农业集中了高密度的幼年动物，这些动物对感染非常幼稚。在家禽或猪中发生疫情的地方，人类感染就会随之而来。”
美国上个月证实了首例人类禽流感病例，发生在科罗拉多州一名监狱囚犯身上，他当时正在处理一个农场里被感染的家禽，该农场不得不扑杀家禽。
“我们还没有看到社区传播或病毒适应在人类中有效传播的迹象。但2019冠状病毒病提醒我们，人类粮食生产为溢出效应创造了新的途径。关于禽流感，有两件事让我担心：它现在已经在全球的工业食品生产系统中根深蒂固，高致病性禽流感H5的进化速度比冠状病毒高出几个数量级。”
与楠塔基特电站合作
希尔的研究还发现，虽然监测工作主要集中在阿拉斯加或其他温带地区的繁殖地，但在新英格兰的科德角等当地地区建立监测将对科学家很有帮助。
最新的高致病性禽流感毒株是通过来自北欧的野生鸟类通过大西洋飞行路线传播的。“我们认为受感染的鸟类降落在加拿大的沿海省份，与向南迁徙到科德角和低纬度地区越冬的鸟类重叠。因此，在太平洋和大西洋沿岸建立协调监测对于实现早期发现是最有意义的。”
希尔一直在与马萨诸塞大学波士顿分校楠塔基特野外研究站主任伊冯娜·瓦兰库尔合作，协调对楠塔基特岛上鸟类的测试。Vaillancourt是楠塔基特岛高致病性禽流感特别工作组的成员，他在海滩上进行扫荡，寻找任何可能摇摇晃晃、表现出神经症状、脖子松弛、缺乏协调或失去平衡的鸟类。
希尔说：“在疫情爆发期间，有人在那里充当眼睛和耳朵，关注鸟类的健康状况，这是具有纪念意义的。”“禽流感没有主要症状。仅仅通过观察一只鸟来诊断是非常困难的。你真的需要擦拭它并进行分子筛选，这就是我在麻省大学波士顿分校的实验室所做的。”
希尔于2021年来到马萨诸塞大学波士顿分校，她很高兴能与她的同事们合作。
“来到这里并与生态学和进化领域的顶尖专家交流真是太棒了。我期待着与其他教师协同工作，在这个主题上做出非常原创和创造性的研究，这正是疾病监测目前所需要的——一点创新。”
还有很多事情要做。
“我们关心的是马萨诸塞州具有高保护价值的物种，比如玫瑰燕鸥、普通潜鸟和管鸻。人们担心这种病毒可能会摧毁该地区的人口。我们从康复中心收到了很多报告，他们把鸟交给了康复中心……这真是令人心碎。在与塔夫茨大学的伦斯塔德勒实验室的合作中，我们看到了被感染的秃鹰、乌鸦和沙德林——这些微小的滨鸟。如果一年前你问我，成群的桑德林鸟是否易受影响，我会说，‘不可能。主要是鸭子，也许还有鹅和一些海鸥。’现在的情况是，‘哇，宿主的范围比我们想象的要大得多，传播速度也比我们想象的要快得多。’”