气候变化被世卫组织视为21世纪最主要的健康挑战之一，对人类生存、健康和福祉构成多重威胁。加剧恶化的气候变化正在进一步开启病毒的潘多拉魔盒，预计到2070年将导致数千种新病毒在动物物种间传播，大幅增加新兴人畜共患病风险。世卫组织总干事谭德塞曾警告，“气候变化带来的风险可能使任何单一疾病的风险相形见绌。”面对潜在的公共卫生紧急事件，世界各国亟需采取协调一致的气候行动，减缓全球变暖，缓解气候变化造成的恶劣影响，为挽救人类的未来共同努力。
一、气候变化推动流行病学三角构成因素间的相互作用
登革热、肝炎、肺炎、疟疾、寨卡病毒和炭疽病等人类面临的约58%的传染病将因气候变化而加剧。根据流行病学三角（Epidemiologic Triangle）模型，如图1所示，当合适的宿主、病原体和环境相互作用时就会发生传染病事件。当前，气候变化正在同时影响这三个因素。随着宿主易感性、病原体存活率和环境结构的改变，未来将出现更多的传染病和全球大流行病。
图1 疾病三角模型
图源：The Aggie Transcript
从宿主角度看，气候变化改变动物活动范围，增加不同动物物种之间的接触，可能导致病毒同时获得多个新宿主，从而扩大传播范围。预计未来50年内会出现15000多起病毒跨物种传播事件，涉及3000多种哺乳动物。从病原体角度看，气候变暖、水体升温更合适病原微生物生存和繁殖；冰川和永久冻土逐渐融化，地下被冰雪冷冻的古老且未知的病毒和细菌或将重见天日，引发传染病。从环境角度看，极端天气事件破坏生态系统平衡，扰乱季节性变化，增加飓风、干旱、洪水等自然灾害的严重性和发生频率，为传染性病原体的滋生和传播提供了更适宜的环境。政府间气候变化专门委员会（IPCC）在《2022年气候变化：影响、适应和脆弱性》报告中警告，人类将面临传染病升级的威胁。病原体将传播到新的区域，并可能在以前被控制住的地区再次暴发，导致感染病例激增，而以前从未感染过人类的新兴疾病可能会从动物身上“溢出”，进入人类世界。
二、气候变化加剧传染病对人类健康的威胁
2024年3月，美国国务院国际安全顾问委员会（ISAB）发布《关于新的安全挑战的报告》，明确了若干新的安全挑战，其中包括人类和动植物疾病的出现及传播。报告称，气候变化/极端天气可能会影响生物事件的发生频率和严重程度，如不断变化的降雨模式和温度会改变能够传播疟疾和登革热等疾病的昆虫的生存范围，有助于其生长和持续存在并有可能引发疫情。与此同时，资源稀缺有助于推动土地利用模式和栖息地的改变，为人畜共患疾病从野生动物种群“溢出”到人类及其驯养动物创造新的机会。
第一，传染性病原体跨物种传播风险增加。一方面，携带疾病的昆虫数量激增，扩大虫媒传染病可能影响的地理范围。气温升高使携带疾病的蜱虫、蚊子等病媒数量激增，其繁殖区和活动范围显著扩大，导致登革热、莱姆病、疟疾、寨卡病毒、西尼罗河病毒和落基山斑疹热等可能危及生命的虫媒疾病进入此前从未被此类病毒侵害的新地区，如一些高纬度地区，而当地人对其携带的、从未见过的疾病几乎没有抵抗力，疾病预防和治疗也将受经验不足的限制，导致发病率和病死率上升。2022年11月，欧盟在《气候变化对欧洲健康和福祉的威胁：关注高温诱发的疾病和传染病》报告中指出，气候变化导致传染病的传播季节延长、病媒蚊子分布范围更广，加之跨境流动量大，输入性病例数量不断增长，加剧了局部暴发传染性疾病的可能性。此外，持续上升的温度还增加了中欧、东欧和南欧暴发西尼罗河热的风险，并将传播风险扩大到以前未受过影响的北欧和西欧地区。另一方面，人类与致病动物间更密切的接触增加了人畜共患病暴发的风险。气候变化是生物多样性丧失的关键驱动因素，破坏了啮齿动物、灵长类动物、蝙蝠和偶蹄类动物等物种的自然栖息地，迫使其大规模或跨地域迁徙，其中鸟类、哺乳动物和爬行动物等诸多物种都是人畜共患病的宿主。动物在寻找新栖息地的过程中极有可能进入人类的生活范围或与人类相遇，拉近了携带冠状病毒、禽流感病毒、埃博拉病毒等病原体的野生动物与人类之间的距离，加剧病毒外溢导致人畜共患病暴发的风险。研究表明，约60%的已知人类传染病和75%的新发传染病由动物与人类之间的接触增加造成，而现在，气候变化引起的物种迁徙或导致病毒获得数以千计的新宿主。蝙蝠是哺乳动物中携带人畜共患病比例最高的动物，因而是人畜共患病事件的重要媒介。2022年4月，《自然》期刊上的一项研究预测，未来，哺乳动物之间88%的新物种相遇将发生在蝙蝠和其他物种之间，或导致110次病毒在新物种之间的传播，意味着将有更多疾病从动物传播到人类。东南亚、非洲和欧洲是未来50年人畜共患病热点地区，传染病或将从这三个区域扩散向世界各地。
第二，环境更适宜传染性病原体传播。一是永久冻土融化将使古老传染病卷土重来或未知病原微生物现世。永久冻土层寒冷、缺氧且黑暗，形成了天然的微生物和病菌保存库，一些细菌、真菌和病毒在冷冻数百年、数千年甚至数百万年后仍能存活，而永久冻土下保存的早期疾病甚至可以追溯到上一个冰河时期。2022年11月，法国马赛大学复活了在西伯利亚永久冻土中冷冻了数万年的7种感染变形虫的巨型病毒，其中最古老的被冷冻了48500年，是迄今复活的最古老病毒。研究表明，这些病毒仍能感染细胞。近几十年来，北极变暖的速度比世界上其他地区快得多。2022年，芬兰气象研究所证实北极变暖的速度约是全球变暖的平均速度的4倍。冰川和永久冻土消融、极地冰冻圈退缩，将使大量长期冻结在地下的古老或未知病原微生物“解冻”。例如，2016年，西伯利亚暴发的炭疽疫情的病源是热浪导致当地永久冻土融化，暴露出埋在地下、曾感染炭疽杆菌的驯鹿尸体。目前人类仍不清楚地球所有的永久冻土中都隐藏着哪些疾病，数百万未分类的细菌存在于被冻土“保护”的尸体和矿物中。2020年，美国俄亥俄州立大学研究人员在从青藏高原地表以下50米处采集的冰川样本中发现了28种约有15000年历史的未知新病毒；2022年10月，加拿大渥太华大学的科学家对北极最大的淡水湖哈森湖（Lake Hazen）湖底沉积物进行取样和测序，发现冰川融化地区及其附近的病毒外溢风险最高，气候变暖或使北极地区的病毒接触到新的环境和宿主；2022年11月，来自欧洲、英国和加拿大等多个机构的国际研究团队从位于北美和欧洲的8个冰川和位于格陵兰岛的两个冰盖采集了冰川径流样本，发现在几毫米的水中存在数以万计的微生物，估计目前北半球冰川释放出的细菌和藻类的数量每年约65万吨。这种情况预计将持续约80年，届时冰川将消失。此外，水样中的细菌拥有能吸收太阳光的色素，将进一步加剧北纬地区的气候变暖趋势。二是海水变暖为传染性病原体提供良好的滋生环境。变暖的海洋已成为细菌生长的肥沃水域，有利于弧菌属等诸多危险病原体的滋生，可能导致霍乱等传染病增加。近几十年来，弧菌病的发病率快速增长，海水温度升高被认为是疾病发生的主要原因之一，特别是在高纬度地区。《2021年柳叶刀健康与气候变化倒计时报告》 指出，弧菌在美国东北部繁盛的海岸线数量增加了25%，在太平洋西北部增加了4%。2022年欧盟也指出，变暖的海水越来越适宜致病弧菌生存，尤其是波罗的海沿岸的弧菌感染风险最高。三是细菌、微生物的传播范围变广或加剧其耐药性。细菌感染是造成全球健康损失的重要原因，且正在变成全球第二大死因，仅次于缺血性心脏病。温暖的环境适合细菌更快地生长繁殖，相互交换基因（又称水平基因转移），这种情况发生得越快，细菌就越有可能产生耐药性。在过去50年中，恶性疟原虫已对所有可用的抗疟药物产生了耐药性，随着气候危机的恶化，恶性疟原虫将变得更加难以控制。此外，洪水和干旱破坏人类家园，导致人们流离失所，暂住地卫生条件恶劣、缺乏干净水源，获得治疗的机会也大幅减少，可能导致细菌感染人数增加，从而使细菌容易产生耐药性。此外，降雨量、热量和湿度的升高增加疟疾的传播；淡水供应短缺使与轻度霍乱相关的细菌传播越来越普遍；永久冻土融化或释放出具有抗性的细菌菌株，从而加剧传染病风险。
第三，间接削弱人类对传染病和其他疾病的抵抗力。气候变化使全球饥饿日益恶化。气温升高、降雨模式变化以及极端天气事件频发严重冲击粮食安全的四大支柱：可获得性、可负担性、质量和可持续性，影响农田的生产力和农作物产量，导致粮食供应急剧下降，造成粮食不安全和营养不良，严重影响人类健康。营养是传染病易感性和疾病发展的关键决定因素，获得人体必需的营养是保障免疫功能正常运作的重要条件之一，而长期营养不良的人几乎没有免疫储备来抵抗细菌、病毒和其他病原体，易被传染病感染。2019年，日本东京大学的研究表明，气候变化导致的热浪和粮食不安全能够削弱人体免疫系统对流感的反应。
三、预防和准备由气候危机引发更严重的传染病风险
随着气候变化引发的全球持续变暖，未来将出现更多的极端天气事件以及降雨量和温度的更大变化，带来数百种已知和未知传染病的威胁，加重疫情防控负担。尽管如此，世界还未对此做好准备，各国政府和国际机构亟需加紧努力，积极投入到下一次全球卫生紧急事件的预防工作中。
第一，加强监测和研究。监测与气候有关的威胁是国家卫生或气候适应战略中最常提及的措施，制定预警机制对于降低传染病暴发的风险至关重要。因此，同时应对气候变化和传染病威胁的重点在于准确监测和预测气候变化及其对传染病的影响。这就需要加强监测系统与检测人类和动物疾病的技术相结合，以提供有关新病原微生物的早期信息，并开展跨国合作，来确定和制定应对疫情和流行病的公共卫生对策。2022年10月，美国国家科学基金会（NSF）向芝加哥大学和阿贡国家实验室的研究团队拨款100万美元，作为其大流行病预防预测情报（PIPP）计划的一部分，支持其规划和设计未来的PIPP中心，开发预测模型、环境传感器、多场景和多目标决策分析等工具，帮助监测、预测和应对未来的传染病。
第二，开发疫苗和治疗方法。疫苗是预防和控制传染病最具成本效益的医疗干预措施之一。目前全球仅开发了不到30种疾病的疫苗，许多致命疾病尚未研发出有效疫苗，部分现有疫苗也未达到预期效果。快速开发有效疫苗是限制新发传染性威胁扩散并造成损害的最佳机会。被忽视疾病药物倡议组织（DNDi）指出，新药/疫苗研发必须成为气候适应工作中不可或缺的一部分。为更好地应对传染病威胁，所有国家应给予疫苗开发和使用有力的政策环境。2022年，美国启动《国家生物防御战略与实施计划》，将在未来五年内投资880亿美元资助传染性疾病研究等项目，完善创新疫苗和疗法等。日本成立生物医药先进疫苗研发战略中心（SCARDA），承诺投资20亿美元开展大流行病疫苗研究，广谱通用疫苗是当前的研发重点。2021年，流行病防备创新联盟（CEPI）启动35亿美元的降低或消除未来传染病和流行病风险的计划，为疫苗研发制定了6项战略目标，并将其中2亿美元用于研发可抵抗SARS、MERS和SARS-CoV-2等多种冠状病毒毒株的通用疫苗。此外，各国政府还应扩大公共教育和疫苗接种运动，尤其是在历来处于边缘地位的国家和地区，帮助打击围绕疫苗的错误信息和疫苗犹豫。
第三，促进平等健康。国际社会和各国政府应发挥更大作用，努力确保公平的医疗服务，尤其是传染病暴发热点的地区。气候变化对各国的影响不平等，中低收入国家往往更易受到气候变化和自然灾害的影响，而其在推进气候危机方面发挥的作用远低于高收入国家。《2021年世卫组织健康与气候变化全球调查报告》指出，越来越多的国家开始制定国家健康与气候变化计划或战略，但约70%的国家实施健康和气候计划的最大障碍是资金不足。在世卫组织、20国集团和世界银行等机构的支持下，柳叶刀新冠疫情委员会建议增加对发展中国家传染病防备和卫生系统的有效投资，重点放在初级保健、实现全民健康覆盖和更广泛的疾病控制上。此外，世卫组织《2022年全球疫苗市场报告》显示，疫苗供应有限和分配不均正在拉开高收入国家和中低收入国家的健康差距。疫苗分配不公平的现象在诸多传染病和非传染病的关键疫苗中均有体现。自由市场正在剥夺世界上一些最贫穷和最脆弱的人的获得疫苗的权利，因此，世卫组织呼吁各国政府、制造商和合作伙伴采取行，对全球疫苗市场进行改革，以确保所有人都能公平获得疫苗。
第四，改革全球合作。全球合作是应对大流行病和传染病的重要组成部分，整合农业和畜牧业、兽医学和环境污染等部门和研究学科是应对未来全球健康威胁的必要条件。柳叶刀新冠疫情委员会指出，减轻未来健康威胁影响、解决全球卫生不平等问题和实现长期可持续发展均取决于加强多边主义，即以世卫组织为中心，加强国家流行病防备和卫生系统，并特别关注易受传染病伤害的群体。重新评估并强化全球机构和多边主义不仅有利于应对当前和未来的传染病，还有助于应对任何具有全球影响的危机。近年来，促进人类、动物和生态系统健康可持续发展的“同一健康”（One Health）方法受到高度关注。2022年10月，联合国粮农组织（FAO）、联合国环境规划署（UNEP）、世卫组织（WHO）和世界动物卫生组织（OIE）正式发布《“同一健康”联合行动计划》，重点关注对卫生系统“同一健康”能力、新发及再发人畜共患流行病、被忽视的热带疾病和虫媒病、粮食安全风险、抗生素耐药性和环境六大领域的支持和能力建设。
第五，减少排放。农业是气候问题的主要驱动因素之一，目前农业产生的温室气体排放量占总排放量的19%-29%。根据现行政策，预计到2100年，全球平均气温将比工业化前的水平上升2.5°C，远超过《巴黎协定》设定的1.5°C目标。因此，解决农业碳排放和粮食浪费问题对于帮助实现气候目标和减轻环境压力至关重要。2024年3月，联合国粮农组织在《联合国全球气候状况报告》中强调粮食和农业系统向气候适应型转型的紧迫性。气候智能型农业（CSA）可以应对粮食安全和气候变化相互关联的挑战，减少农业的生态足迹，更好地支持可持续农业生产，降低作物歉收的风险，保护全球粮食供应，同时大幅减少农业对环境的影响，减轻气候变化。近年来，世界银行集团（WBG）正在大力推广气候智能农业，并在《气候变化行动计划（2021-2025年）》中强调与各国合作发展气候智能农业，实现生产力提高、复原力增强和减排的三赢，有助于在气候行动、贫困和消除饥饿方面实现可持续发展目标，从而减少气候变化诱发的传染病暴发风险。
参考文献：
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[6] Climate change will result in new viruses and risk of new diseases, says study [EB/OL]. https://www.pbs.org/newshour/science/climate-change-will-result-in-new-viruses-and-risk-of-new-diseases-says-study
[7] How climate change will intensify infectious disease [EB/OL]. https://aggietranscript.ucdavis.edu/how-climate-change-will-intensify-infectious-disease/
[8] Fighting infectious diseases: The connection to climate change [EB/OL]. https://blogs.worldbank.org/climatechange/fighting-infectious-diseases-connection-climate-change
[9] Climate change could cause diseases to gain new hosts [EB/OL]. https://www.nhm.ac.uk/discover/news/2022/april/climate-change-could-cause-diseases-gain-new-hosts.html
[10]Animal melting pot created by climate change could lead to new disease outbreaks[EB/OL]. https://www.science.org/content/article/animal-melting-pot-created-climate-change-could-lead-new-disease-outbreaks
作者简介
张芮晴 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究三室
研究方向：生物领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究
编辑丨郑实
研究所简介
国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界科技、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。
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