综述:利用野生动物追踪技术检测和管理疾病暴发

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Trends in Ecology & Evolution 16.7

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  (编辑推荐)本综述创新性地提出将动物移动传感生物记录(biologging)数据整合到疾病管理框架中,通过实时监测野生动物行为变化、健康状态及死亡率,构建覆盖疫情前-中-后期的六阶段预警系统(FMA),为应对禽流感(HPAI)、COVID-19(SARS-CoV-2)等人畜共患病(zoonotic diseases)提供"One Health"一体化解决方案。

  

The threat of infectious disease to humans and wildlife

人畜共患病(zoonotic diseases)正对人类和野生动物构成日益严重的威胁。过去20年间,从SARS-CoV-1、H1N1猪流感到引发COVID-19疫情的SARS-CoV-2,新发传染病不断涌现。其中高致病性禽流感病毒(HPAI/AIV)尤为值得关注,其新旧毒株在野生鸟类中引发大规模死亡事件,如正在持续的禽流感全球大流行(panzootic)。这些疫情凸显野生动物作为病原体自然宿主的关键作用。

Current approaches to managing zoonotic disease outbreaks: what are we missing?

现有防控体系主要聚焦家畜和人类环节,通过生物安全法规、疫苗、扑杀等措施进行干预。然而,国际运输贸易监管和养殖场监测协议无法覆盖野生动物宿主。传统被动监测难以捕捉疫情早期信号,导致溢出事件(spillover)发生时往往错过最佳控制窗口期。

A general framework for integrating biologging into disease management workflows

研究者提出基于生物记录(biologging)技术的六阶段管理框架(FMA),该体系通过动物佩戴的微型设备收集运动轨迹、生理指标等多元数据:

  1. 基线建立:利用历史数据绘制物种典型行为模式
  2. 异常检测:通过加速度计等传感器识别患病个体的运动能力下降
  3. 实时预警:集群定位数据突显异常死亡热点
  4. 传播建模:结合病原体特性预测扩散路径
  5. 干预评估:模拟不同管理措施效果
  6. 生态修复:监测种群恢复动态

以北大西洋鲣鸟(gannet)为例,其潜水深度和飞行效率的异常变化成功预警了禽流感暴发。

Synthesis: opportunities and challenges of biologging-based zoonotic disease surveillance

该技术优势在于:

  • 突破传统监测的时空限制
  • 捕捉亚临床期行为改变(如患病动物活动半径缩减30%)
  • 通过"哨兵宿主"(sentinel host)实现无创监测
    挑战包括设备成本、数据标准化,以及跨学科协作需求。国际倡议Move BON正推动建立动物移动数据库,以支持全球疾病预警网络。

Concluding remarks

在一体化健康(One Health)理念下,生物记录技术为应对气候变化加剧的疾病风险提供创新工具。通过将野生动物移动数据与WHO-FAO-WOAH现有监测体系对接,可构建更全面的生物安全防御网络。未来需加强设备微型化和边缘计算能力,以实现真正的实时疫情响应。

Author contributions

研究由R.N.设计并获JNF等基金支持,多国团队共同完成。该框架已应用于禽流感监测,其方法论可扩展至其他野生动物传染病系统。

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