以下文章经The Conversation许可转载，这是一个报道最新研究的在线出版物。
在20世纪初期，导致死亡的主要原因是传染病。流行病爆发几乎没有预警，似乎凭空出现。“大流感”在1918年爆发时，在美國城市每周造成数千人死亡，并像野火一样蔓延到全球。我的姑婆，当时还是十几岁的青少年，住在旧金山地区，是估计全球5000万至1亿受害者之一。
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公共卫生部门和医学研究人员都不明白导致1918年大流行的是病毒——当时世界上大多数人甚至不知道病毒是什么。一个世纪后，由于公共卫生努力以及医疗技术的进步和专业知识，因感染导致的死亡已大大减少。曾经常见的疾病现在已经很少见。尽管如此，100年后，像我这样的传染病专家仍然担心我们无法控制的病毒性疾病的出现，包括流感。
我的实验室以及世界各地的其他实验室正在努力了解新的流感病毒如何以及为何可能再次袭击我们。为此，我们需要远远超出人类医院，进入野生环境，病毒在动物种群中持续存在。作为疾病生态学家，我们的目标是了解环境中病原体的动态及其与宿主的相互作用。通过更多地了解动物体内病毒的情况，我们相信我们可以更好地准备评估、预测和应对感染蔓延到人类并使人生病的情况。
识别看不见的传染性病毒
直到20世纪30年代，“西班牙流感”被错误地认为是细菌感染，通常归咎于流感嗜血杆菌。这种细菌本身就是一种病原体，可能对1918年大流行的死亡人数贡献很大——但它在许多重症病例中是继发感染，而不是受害者疾病的最初原因。
研究人员在流感大流行高峰期前不到30年才首次识别出病毒颗粒，新兴的病毒学领域才刚刚开始将它们识别为动植物疾病的病因。科学家们直到1931年电子显微镜发明后才首次能够看到病毒，即烟草花叶病毒。尽管20世纪初的技术、知识和研究节奏与现在不同，但为什么流感病毒的发现花了这么长时间？
答案似乎至少部分在于人们对动物、环境和人类疾病之间关系的幼稚认识。1918年，兽医J.S. Koen注意到猪的一种与流感非常相似的疾病。然而，直到1931年，研究员Richard Shope才确定了一种比细菌更小的可过滤物质是猪疾病的病因，并证明了流感病毒的传播。这项工作促成了1933年人类流感病毒的描述。
包括核酸测序在内的分子生物学工具在20世纪后半叶发展起来，最终帮助打开了1918年大流行起源的宝库。2005年，通过对病毒基因组的侦查和测序相结合，Jeffrey Taubenberger和一组研究人员拼凑出了致命的1918年病毒的基因序列，使用的是从在北极永久冻土中保存的士兵和其他大流行期间死亡的尸体上采集的病毒。
他们能够将1918年大流行的起源和演变与在其他动物中传播的病毒联系起来，特别是来自鸟类和Koen博士检查过的猪的病毒。正如最近爆发的新型流感病毒所见，1918年大流行将其起源追溯到自然界中传播的病毒株。
自然界是人类疾病的储藏库
导致重建1918年病毒工作的关键见解出现在20世纪70年代。在病毒学家Rob Webster的决心领导下，研究人员意识到流感病毒在自然界中非常猖獗，尤其是在水禽中。在鸟类和其他动物中，流感病毒能够在不引起任何严重疾病的情况下复制并传播给新的宿主。在极少数情况下，在适当的情况下，这个新的宿主是一个不同的物种。这种循环在许多病原体中都很常见，是病毒在自然界中维持的重要组成部分，并解释了动物如何成为可能导致人类疾病的新型流感病毒的储藏库。
随着研究人员对在鸭子和其他鸟类以及人类、猪和其他动物中发现的流感病毒进行测序，一种基于自然的病毒生态学图景逐渐清晰。鸟类是大量流感病毒多样性的储藏库，所有主要的人类大流行都追溯到它们的起源。人们在很大程度上没有意识到，在1918年流感大流行的同时，猪也感染了这种疾病，流感病毒也正在引起持续的禽瘟疫流行。1918年病毒究竟如何以及在哪里进入人类群体仍然存在争议。但是，流感病毒愉快地存在于野生动物储藏库中的认识影响了科学家研究流感的方式——以及任何类型的突发疾病。
这种理解也是“同一健康”运动的基础之一——人类健康与动物和环境健康息息相关的概念。同一健康和进化医学倡议正在医学医生、兽医、生态学家、环境研究人员以及许多其他领域的专业人士之间建立合作，以描述环境变化、动物和人类健康之间的联系。
观察野生世界以保护人类健康
我们现在知道，60%的人类传染病是从动物传播的。在过去的20年里，这种认识导致了全球范围内更强的流感监测努力，并识别出几种其他威胁公共卫生的流感病毒。在我的实验室的工作中，我们努力描述动物体内流感病毒的生态学和自然史，以了解新病毒是如何产生的，以及蔓延到可能导致疾病的新宿主的风险是什么。
例如，人类活动——例如露天垃圾填埋场的存在、栖息地破坏或耕作方式——可能会吸引或迫使动物挤进它们通常可能不会进入的空间。当物种与环境之间的相互作用以这种方式被破坏时，它如何影响这些动物宿主的流感病毒或其他病原体的循环、进化和传播？野生病原体生态学的变化是最常导致蔓延到人类群体和疾病爆发的原因。
在2011年新英格兰海豹死亡流行之后，我们广泛的合作团队花了寒冷的冬日对海豹进行采样，我们在那里发现了持续循环流感病毒的证据。这些结果正在引导我们探索流感如何影响海豹，以及迅速扩张的海豹种群将对病毒产生什么影响。如果海豹是比我们所知的更常感染的哺乳动物储藏库，那么它们的种群可能会影响流感疾病生态学。
像流感及其动物宿主这样的监测和研究工作促使人们更加积极地努力消除新出现的感染，防止它们成为人类大流行病。它为生物医学研究人员提供了抢先一步表征可能的流行病毒的机会，以了解其潜在影响。公共卫生工作者获得了关于感染预防和控制的新见解。
这些信息可能对于识别和控制下一次大流行病毒至关重要。“同一健康”界在流感方面的经验为科学家如何尝试理解和预防其他疾病的传播提供了借鉴，包括SARS、埃博拉和寨卡。研究人员迅速追查SARS的动物来源，并且仍在努力确定寨卡病毒和埃博拉病毒的储藏宿主并了解其疾病生态学。
在“大流感”一百年后，仍有很多东西需要学习，以减少1918年重演的风险。在过去的10年中，由于包括美国国立卫生研究院资助的新的努力在内的全球许多研究人员的努力，流感病毒测序的速度有了飞跃。科学家们开始了解流感病毒的真正多样性，不仅在鸟类中，而且在其他动物中也是如此。
在生产通用疫苗以预防人类流感感染方面的努力显示出希望。但是，如果不深入了解在我们周围的动物和环境中传播的病毒的起源、传播和风险，测试这些疫苗以及为新出现的毒株做好准备和预测的能力将是不完整的。随着对这些生态联系的更好理解来自持续的研究，我们希望我们可以为下一次大流行做好更好的准备。
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。