高致病性禽流感(HPAI)从野生鸟类向家禽溢出的环境影响因素与生物安全防护措施研究

本研究针对高致病性禽流感(HPAI)在野生鸟类与家禽间的传播风险，通过整合时空环境数据与农场生物安全调查，构建贝叶斯联合似然模型。研究发现水禽丰度、冬季降水与温度是HPAI溢出的关键环境驱动因素，同时揭示了垫料热处理、车辆清洗站等生物安全措施可显著降低风险。该成果为跨物种疾病防控提供了"One Health"框架下的实践指导。

　　

高致病性禽流感(HPAI)的跨物种传播已成为全球公共卫生和农业经济的重大威胁。近年来H5N1亚型病毒在北美引发空前规模的野生鸟类疫情，导致500余起家禽养殖场溢出事件，造成数百万家禽被扑杀和供应链中断。尽管2014-2015年美国曾暴发过HPAI，但当前疫情呈现出更复杂的传播动态，亟需建立基于本土数据的预测模型。特别值得注意的是，野生水禽（尤其是雁鸭类）作为主要病毒宿主，其迁徙模式与农业区域的时空重叠如何影响溢出风险，以及不同生物安全措施的实际防护效果，成为防控策略优化的关键科学问题。

研究团队采用多尺度数据分析方法，整合了两类核心数据集：一是覆盖美国本土550起经系统发育证实的野生-家禽溢出事件时空记录，二是美国农业部动植物卫生检验局(USDA-APHIS)针对66个确诊病例场和59个对照场的生物安全问卷调查数据。通过构建贝叶斯联合似然逻辑回归模型(Bayesian joint-likelihood logistic regression)，研究人员实现了环境风险因子与农场级生物安全措施的协同评估。关键技术包括：利用EBird Status and Trends数据库量化水禽相对丰度，通过R-INLA软件包实现时空自相关随机效应建模，以及采用病例-对照设计分析生物安全措施的有效性。

环境时空模型(R_env)结果

冬季平均温度(β=-1.242)、累积降水量(β=0.642)和水禽丰度(β=0.422)被确定为最显著的环境风险因子。空间分析显示中西部和太平洋西北部为持续高风险区，风险峰值出现在5月和10月，与鸟类迁徙季节高度吻合。生产类型比较发现，后院火鸡场的溢出风险是后院鸡场的2.54倍，表明宿主物种差异显著影响易感性。

生物安全措施(R_CC)分析

垫料热处理展现出最强防护效果(β=-3.158)，可使病毒失活。车辆清洗站能有效抵消交通流量增加带来的风险(交互作用ΔWAIC=-1703.91)，而共用死禽处理场所则会大幅提升风险(β=3.063)。值得注意的是，传统防鸟措施(如隔离网)未显示显著防护效果，提示病毒可能主要通过污染物间接传播。

讨论与意义

该研究首次在美国本土尺度上量化了HPAI溢出的多维度驱动因素，揭示了环境与人为因素的复杂互作。特别重要的是，研究发现人类活动(如车辆流动)比野生鸟类直接接触更具传播风险，这为修订生物安全指南提供了实证依据。模型预测结果可直接应用于：1)风险季节前预警系统建设，如结合Birdcast迁徙预报数据；2)优化USDA野生鸟类监测的时空资源配置；3)指导农场优先投资高热处理设备等高效防护措施。随着HPAI向哺乳动物(如近期奶牛感染事件)的宿主范围扩展，该研究建立的"One Health"建模框架可为跨物种疾病风险管理提供方法论范式。论文发表于《One Health》期刊，其创新性在于将野生动物疾病生态学与农业流行病学数据融合，填补了北美地区HPAI风险系统建模的空白。