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Dec. 04 2019

飛機會推動傳染病大流行嗎?

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  • 航班那麼多萬一哪架攜帶致命病原,疫情難道不會大流行嗎?圖片來源:Pixabay

  • 1918年西班牙流感爆發時,美國堪薩斯的一家醫院。圖片來源:Otis Historical Archives Nat'l Museum of Health & Medicine/Wikimedia Commons

數學說,不會。

一名攜帶喪屍病毒的乘客登上飛機,幾小時後喪屍危機全球爆發,文明世界處於崩潰邊緣……一場大型致命傳染病似乎成為恐怖小說經典橋段,而火車、飛機這類長程密閉的交通工具是標配之一。

航班那麼多萬一哪架攜帶致命病原,疫情難道不會大流行嗎?圖片來源:Pixabay

航班那麼多萬一哪架攜帶致命病原,疫情難道不會大流行嗎?圖片來源:Pixabay

包含病原體在內的微生物隨著國際航班的乘客漂洋過海。令微生物學家恐慌的是,也許一場嚴重傳染病已在擴散,而人們卻一無所知,因為航空旅行太多了,也太快了。這就像夜路走多了總能碰到鬼的道理一樣,航班那麼多萬一哪架攜帶致命病原,疫情難道不會大流行嗎?

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數學說,還真不會。

不僅如此,建模分析航班數與病原擴散的數學家們表示,大量航班反而可能降低傳染病爆發的可能性。因為飛機帶來的人群交流能增加人們對特定病原體的免疫能力。

這個免疫能力來自對低致病性病毒或細菌的接觸。一種新疾病常常不是憑空出現的,而是來自相關病毒和細菌的變種。演變的前後版本可能僅有幾個基因突變的差別。如果人們過去曾接觸過某種病原,那麼所獲得的免疫對演變出的新版本依然有效,這稱為交叉免疫(cross immunity)。

雖然交叉免疫水平不同,但多種病原展示出這一現象。比如霍亂弧菌(Vibrio cholera),幾乎顯示出毒株間完全的交叉免疫。另一方面,呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus )對同組病毒感染能造成不完全交叉免疫,同時對不同組病毒出現低水平交叉免疫。

對於結構相似但致病性不同的病原,交叉免疫依然適用。如果身體曾接觸過低致病性版本,那麼在面對類似的高致病性版本時,身體受交叉免疫保護。也就是說,如果人群曾被較「肉腳」細菌或病毒接觸過,那麼這些微生物更厲害的「親戚」也更難對人造成危害,因為之前消滅弱雞的武器對「親戚」仍然管用。

計算模擬發現,通過傳播低致病性的病毒或細菌株系,飛機旅行讓更多人獲得對高致病性株系的交叉免疫。作為結果,當人群間旅行增加,不僅高致病性病原造成大流行的可能性降低,最終的傳染規模也會更小。

1918年西班牙流感爆發時,美國堪薩斯的一家醫院。圖片來源:Otis Historical Archives Nat'l Museum of Health & Medicine/Wikimedia Commons

1918年西班牙流感爆發時,美國堪薩斯的一家醫院。圖片來源:Otis Historical Archives Nat'l Museum of Health & Medicine/Wikimedia Commons

交叉免疫也許可以解釋為什麼在1918年「西班牙流感」爆發後的幾十年內,全球未出現嚴重的流感疫情。「西班牙流感」是歷史上最嚴重的疫情之一,奪去超過5000萬人的生命,占當時世界人口的3%以上。2009年爆發的「豬流感」與1918年西班牙流感同為甲型H1N1病毒引發,世界衛生組織(WHO)曾向全球發出警告,但最終情況比預想的更為溫和。

與跨地域交流相反,長期孤立會使人群缺少獲得交叉免疫的機會。一種「全新的」病原能引發嚴重後果。美洲原住民在進入美洲後長期與世隔絕,歐洲殖民者帶去的天花病毒造成大量當地人口死亡。同樣,痢疾在16~19世紀的太平洋島嶼居民中有很高的致死率。

也許我們要擔心的不是飛機旅行,而是獨特的病原。對於一種全新的病原,或是一種抗體與之前流傳的株係都不同的病原,越多的旅行將帶來越嚴重的流行規模。引發流行病的最大威脅,或許來自已知病原體的未知株系或是一種完全陌生的病原體。

 

參考資料:

  1. Why air travel makes deadly disease pandemics less likely. https://www.newscientist.com/article/2184266-why-air-travel-makes-deadly-disease-pandemics-less-likely/
  2. Increased frequency of travel may act to decrease the chance of a global pandemic. https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2018/08/31/404871.full.pdf
  3. http://www.who.int/blueprint/priority-diseases/en/. https://edition.cnn.com/2018/03/12/health/disease-x-blueprint-who/index.html

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