哥倫布發現新大陸時，傳染病很難漂洋過海

　　據《科學》報道，現在，一篇數學建模論文揭示了為什么病原體難以傳播這么遠的距離。研究人員計算了一系列歷史性航行導致目的地引入病原體的可能性，發現在許多情況下，這些可能性相當低。7月16日，相關研究成果發表于美國《國家科學院院刊》。

　　“數學建模與歷史知識相結合的方法真是太棒了。”未參與該研究的丹麥流行病學家Lone Simonsen說。

　　“我們都知道病原體已經被引入新大陸，并造成了毀滅性的后果。但它們是如何登上一艘載有30名探險家的小船的呢？” 美國加利福尼亞大學洛杉磯分校傳染病研究員Jamie Lloyd-Smith說，幾十年來，他一直在思考這一問題，畢竟，一種病毒要跨越大西洋，需要有一個從源頭到目的地的不間斷的感染鏈。

　　當之前畢業于歷史專業的Elizabeth Blackmore以學生身份加入他的小組時，他們決定研究這個問題。

　　在綜合考慮病毒傳染性、航程持續時間和船上人數的情況下，研究人員模擬了疾病如何在船上傳播，以及在任何一次航行中，感染鏈可能持續多長時間。不出所料，傳染性很強的病毒迅速地在所有人身上傳播，而感染性較弱的病毒往往逐漸消失。具有中等傳播能力的病毒，會帶來持續時間最長的疫情，并且更有可能傳播到大洋彼岸。其他關鍵指標是疾病的潛伏期和感染者保持傳染性的時間。研究小組發現，總的來說，天花比麻疹更有可能在船上存活，而流感病毒在長途旅行中存活的可能性最小。

　　這意味著早期跨越大西洋的航行可能將天花或麻疹帶到美洲。例如，研究人員計算出，1492年哥倫布乘坐圣瑪麗亞號航行，耗時35天，載有41人，如果出發時船上有一例麻疹病例，那么麻疹有24%的概率傳播。天花也是如此。但是流感會很迅速地在圣瑪麗亞號船員間傳染，而且不太可能以這種方式傳播到大洋彼岸。當然，隨著越來越多的船只加入這段旅程，病毒傳播的機會也越來越多。

　　研究人員還使用他們的模型和1850年至1852年“淘金熱”高峰期抵達美國舊金山港的船只數據集，來估計不同航程引入麻疹、天花或流感的可能性。

　　研究人員估計，如果在將420名乘客從巴拿馬送往舊金山的哥倫布號蒸汽船上有一個人感染了流感，那么當18天的航程結束、到達目的地時，流感傳播的可能性為0.1%。相比之下，如果一名感染者登上載有74名乘客的從俄勒岡州到舊金山的哥倫比亞號，3天的航程后，病毒被引入的風險為66%。

　　論文作者寫道，蒸汽船的引入大大縮短了旅行時間，并搭載了更多乘客，這使得病毒的遠距離傳播更有可能。德國亥姆霍茲大健康研究所進化生物學家Sébastien Calvignac-Spencer說：“對于人類來說，適度的生態變化——能夠以快2到3倍的速度在海上旅行——可能在重要的人類病原體的進一步傳播中發揮了決定性作用，這是非常值得注意的。”

　　Blackmore說，這篇論文強調，人們往往低估了疾病在世界范圍內傳播所需的時間。“這是歷史學家寫過的，但我們的論文給出了一個非常清晰的、基于生物學的解釋，即為什么它花了這么長時間。”

　　Simonsen指出，研究人員在一個重要因素上沒有可靠的數據：免疫力。例如，在15世紀，幾乎每個歐洲成年人都接觸過麻疹和天花，而那些沒有死亡的人會對這些疾病產生終身免疫力。Simonsen說，在計算中，研究人員假設5%的乘客容易感染病毒，但實際上，根據地點和時間的不同，可能會有很大差異。

　　Blackmore承認，研究小組必須對人們的易感性做出一些“有根據的猜測”。她說，兒童比成年人更容易受到感染，他們的遷徙可能在疾病的跨洋傳播中發揮了重要作用。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2400425121