气候变化背景下埃及伊蚊的时空扩散与中国登革热疫情的演变

《PLOS Pathogens》：Spatiotemporal expansion of Aedes aegypti and the dengue fever epidemic under climate change in China

气候变暖加速埃及伊蚊生命周期并扩大其在中国北方及沿海地区的分布，导致登革热传播季节延长和病例激增，高排放情景下广州日病例峰值达11000例。

　　在全球气候变化日益显著的背景下，蚊媒疾病如登革热的传播风险正在发生深刻变化。**Aedes aegypti**（埃及伊蚊）作为登革热的主要传播媒介，其分布范围和繁殖能力受到气候条件的显著影响。在中国，尽管目前登革热主要由**Aedes albopictus**（白纹伊蚊）传播，但随着气候变暖，**Aedes aegypti**的扩展趋势正在显现，这可能改变中国的登革热传播格局。本研究通过整合气候模型与蚊虫生命周期模型，对**Aedes aegypti**在中国的未来分布及登革热传播风险进行了系统性预测，结果表明气候变化可能显著提升蚊虫的繁殖效率和传播能力，从而增加登革热的发病率。

### 气候变化对**Aedes aegypti**生命周期的影响

**Aedes aegypti**的生命周期包括多个阶段，其中温度和湿度是影响其发育和繁殖的关键因素。研究表明，温度的升高会缩短其生命周期，加快从幼虫到成虫的发育过程，从而增加每年的繁殖代数。在本研究中，采用了一种基于生命周期的模型，结合不同气候情景（SSP126、SSP370、SSP585）对**Aedes aegypti**在不同城市中的生命周期完成次数（LCC）进行了模拟。结果显示，到2090年代，南方沿海城市每年的LCC可能达到26次，而中国约90%的城市可能每年至少能完成一次完整的生命周期。这一趋势表明，随着全球变暖，**Aedes aegypti**的繁殖能力将显著增强，特别是在温度适宜的区域，其种群数量可能持续增长。

### 气候变化对**Aedes aegypti**地理分布的影响

在中国，**Aedes aegypti**的分布范围预计将向北和向西扩展。研究中，通过分析不同气候情景下的温度变化，预测了**Aedes aegypti**的地理扩散趋势。在SSP585高排放情景下，蚊虫的适宜栖息地范围可能大幅增加，从而使得更多地区成为其繁殖和传播的热点。例如，预计在2090年代，**Aedes aegypti**可能在北方和西部地区形成新的种群，这些区域在过去并未是其主要活动范围。这种扩展不仅改变了蚊虫的地理分布，还可能影响登革热的传播模式，使得原本低风险的地区成为新的疫源地。

### 季节性活动的变化与登革热传播高峰

气候变化不仅影响**Aedes aegypti**的地理分布，还可能改变其季节性活动模式。研究表明，蚊虫的活动时间可能延长，特别是在第三和第四季度，这可能导致登革热的传播季节更长。在模拟中，登革热的传播高峰预计会从当前的夏季向秋季转移，特别是在高排放情景下，高峰可能出现在10月至11月之间。例如，在SSP585情景下，广州的登革热日病例数可能达到11,000例，这表明未来登革热的传播高峰期可能更集中于秋季，且持续时间更长。

### 登革热传播风险的增强与公共卫生挑战

随着**Aedes aegypti**的扩展和繁殖能力的提升，登革热的传播风险将显著增加。研究预测，在2090年代，登革热的病例数可能较当前有显著增长，特别是在南方沿海城市。这种趋势对公共卫生系统提出了新的挑战，因为传统防控措施可能无法有效应对日益扩大的传播范围和更长的传播季节。因此，需要建立更加精准的监测体系，以及时发现和控制蚊虫种群的变化，并通过预测模型识别高风险区域，采取针对性的防控措施。

### 研究方法与模型构建

本研究采用了多种模型来预测**Aedes aegypti**的分布和登革热的传播风险。首先，通过整合气候情景和生命周期模型，对**Aedes aegypti**的繁殖能力和地理分布进行了预测。其次，构建了一个动态模型，用于模拟蚊虫种群数量随时间和气候条件的变化。此外，还开发了一个人-蚊耦合模型，用于评估**Aedes aegypti**种群数量对登革热传播的影响。这些模型的综合应用，使得研究能够更全面地反映蚊虫种群与疾病传播之间的关系，从而提高预测的准确性和实用性。

### 未来防控策略的必要性

本研究的结果表明，未来的登革热防控策略需要更加灵活和前瞻。由于蚊虫的活动时间和地理范围可能发生变化，传统的防控手段可能需要进行调整。例如，在高排放情景下，蚊虫的繁殖高峰期可能提前，导致登革热的传播高峰也相应延后。因此，公共卫生部门需要加强监测和预警系统，确保能够及时响应蚊虫种群的变化。此外，针对不同地区的具体情况进行精准防控，如在南方沿海城市加强环境治理，减少蚊虫繁殖的潜在场所，可能成为降低登革热传播风险的重要手段。

### 模型的局限性与未来研究方向

尽管本研究提供了有价值的预测信息，但其模型仍存在一定的局限性。首先，模型假设没有人类干预措施，如蚊虫控制项目，这可能导致对蚊虫种群增长的预测过于乐观。其次，生物参数的来源主要依赖于文献数据，这些参数可能与中国的具体气候条件存在差异。此外，模型未考虑其他潜在因素，如社会经济条件、人口流动、疫苗接种率等，这些因素在实际传播过程中同样重要。因此，未来的研究可以进一步整合这些变量，以提高模型的准确性和适用性。

### 结论与政策建议

本研究的结论强调了气候变化对**Aedes aegypti**种群和登革热传播的深远影响。随着全球变暖的加剧，**Aedes aegypti**的繁殖能力、地理分布和季节性活动将发生变化，进而影响登革热的传播模式和风险水平。这些预测为制定更具针对性的公共卫生政策提供了科学依据。未来，政府和公共卫生机构应加强气候变化与蚊媒疾病之间的关系研究，推动更早和更有效的防控措施，以应对可能加剧的登革热疫情。同时，应鼓励跨区域合作，特别是在气候变化背景下，建立统一的监测和预警系统，以提高应对能力。此外，探索人工智能和机器学习在蚊虫监测和疾病预测中的应用，也可能为提升防控效率提供新的技术手段。