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在血吸虫病防控中，钉螺（Oncomelania hupensis snail）作为唯一中间宿主影响重大。研究人员收集 1997 - 2022 年数据，用可解释机器学习和贝叶斯时空模型研究。发现三峡大坝（TGD）影响复杂，近年钉螺密度反弹。该研究为钉螺防控提供依据。
血吸虫病，这一古老的疫病，长期以来威胁着人类健康。在中国，尽管通过实施灵活的防控策略，血吸虫病感染人数显著减少，但由于疫区自然和社会环境未发生根本改变，其传播风险依旧长期存在。钉螺作为日本血吸虫（Schistosoma japonicum）传播的唯一中间宿主，控制钉螺成为消除血吸虫病隐患的关键。然而，自 2000 年以来，钉螺栖息地面积一直维持在 36 亿平方米的高位，新的栖息地还不断涌现。
自然环境变化和人类活动都对钉螺的生命周期动态产生影响。气候变化、洪水等自然因素，以及水利工程建设等人类活动，都在改变着钉螺的生存环境。其中，三峡大坝作为长江上游的大型水电工程，自 2003 年投入运营后，下游水情发生显著变化，这无疑会对钉螺的分布和密度产生影响。但目前关于水环境及相关因素对钉螺分布影响的研究还不够充分。在此背景下，为了深入了解环境变化与钉螺种群演化之间的关系，复旦大学公共卫生学院、安徽寄生虫病防治研究所等多家机构的研究人员开展了一项长达 26 年的研究。
研究人员收集了 1997 年至 2022 年长江流域九个洲滩的钉螺调查数据，以及水文、温度、植被等相关因素的数据。通过可解释机器学习和贝叶斯时空模型，评估环境变化与钉螺密度之间的关系。
研究结果显示：
- 钉螺密度变化特征：1997 - 2003 年，钉螺密度处于高水平波动阶段。2003 - 2012 年，随着三峡大坝的运行，钉螺密度显著下降，从 0.773/0.1 m2 降至 0.093/0.1 m2 。但 2013 - 2022 年，钉螺密度又上升了 27.6%，从 0.098/0.1 m2 增至 0.125/0.1 m2 。其中，安徽段远离大坝的区域钉螺密度增长尤为明显，从 0.059/0.1 m2 上升到 0.256/0.1 m2 。
- 水情、植被和小气候的变化：三峡大坝运行后，2003 - 2012 年，水位及其波动明显下降，洲滩水淹时长从 1997 - 2002 年的 122 天减少到 2003 - 2012 年的 57 天。2013 - 2022 年，水位和波动略有回升，水淹时长也增加到 65.5 天，且安徽段水淹时长呈稳定上升趋势。同时，归一化植被指数（NDVI）、夜光指数（NL）、地表温度（GST）等微环境因素也呈现出不同的变化趋势。
- 环境变化对钉螺的影响：通过分析发现，1 月平均最低温度（Tmin）、夜光指数、水淹时长和 NDVI 是影响钉螺密度的四个最重要因素。调整相关混杂因素后，水淹时长在 20 - 100 天之间时，钉螺密度增加的相对风险（RR）上升；超过 100 天，RR 下降。夜光指数与钉螺密度呈 “L” 形关系，较高夜光指数下钉螺密度增加的 RR 较低。此外，GST 较高的洲滩，钉螺密度 RR 值也较高。
研究结论表明，三峡大坝降低了水位和水淹时长，这原本不利于钉螺种群增长。然而，随着时间推移，三峡大坝对钉螺的抑制作用可能在减弱，尤其是在远离大坝的地区。近年来，部分洲滩钉螺密度的反弹可能与水位上升和微环境变化有关。该研究为理解环境变化与钉螺演化的关系以及生态控螺提供了重要参考，强调了建立高效监测和响应系统对精准控制钉螺、消除血吸虫病的关键意义。
在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：
- 数据收集：通过系统抽样法收集钉螺数据，同时从多个站点收集水文、气象、植被等多方面数据，并对数据进行预处理和相关性分析，排除高相关性变量。
- 模型构建：利用轻梯度提升机（LightGBM）模型结合 Shapley 可加性解释（SHAP）方法分析影响钉螺密度的主要因素，构建贝叶斯时空模型进一步探究钉螺密度与相关因素的关系，并根据偏差信息准则（DIC）选择最优模型。
这项研究在《Parasites & Vectors》上发表，其成果为血吸虫病防控工作提供了科学依据，有助于相关部门制定更具针对性的防控策略，对保障疫区人民的健康具有重要意义。同时，研究中发现的环境因素与钉螺密度的关系，也为进一步研究生态环境与疾病传播的相互作用提供了参考，对推动生命科学和健康医学领域的发展有着积极的作用。
