以下文章經The Conversation許可轉載，這是一個報道最新研究的線上出版物。
在20世紀初期，導致死亡的主要原因是傳染病。流行病爆發幾乎沒有預警，似乎憑空出現。“大流感”在1918年爆發時，在美國城市每週造成數千人死亡，並像野火一樣蔓延到全球。我的姑婆，當時還是十幾歲的青少年，住在舊金山地區，是估計全球5000萬至1億受害者之一。
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公共衛生部門和醫學研究人員都不明白導致1918年大流行的是病毒——當時世界上大多數人甚至不知道病毒是什麼。一個世紀後，由於公共衛生努力以及醫療技術的進步和專業知識，因感染導致的死亡已大大減少。曾經常見的疾病現在已經很少見。儘管如此，100年後，像我這樣的傳染病專家仍然擔心我們無法控制的病毒性疾病的出現，包括流感。
我的實驗室以及世界各地的其他實驗室正在努力瞭解新的流感病毒如何以及為何可能再次襲擊我們。為此，我們需要遠遠超出人類醫院，進入野生環境，病毒在動物種群中持續存在。作為疾病生態學家，我們的目標是瞭解環境中病原體的動態及其與宿主的相互作用。透過更多地瞭解動物體內病毒的情況，我們相信我們可以更好地準備評估、預測和應對感染蔓延到人類並使人生病的情況。
識別看不見的傳染性病毒
直到20世紀30年代，“西班牙流感”被錯誤地認為是細菌感染，通常歸咎於流感嗜血桿菌。這種細菌本身就是一種病原體，可能對1918年大流行的死亡人數貢獻很大——但它在許多重症病例中是繼發感染，而不是受害者疾病的最初原因。
研究人員在流感大流行高峰期前不到30年才首次識別出病毒顆粒，新興的病毒學領域才剛剛開始將它們識別為動植物疾病的病因。科學家們直到1931年電子顯微鏡發明後才首次能夠看到病毒，即菸草花葉病毒。儘管20世紀初的技術、知識和研究節奏與現在不同，但為什麼流感病毒的發現花了這麼長時間？
答案似乎至少部分在於人們對動物、環境和人類疾病之間關係的幼稚認識。1918年，獸醫J.S. Koen注意到豬的一種與流感非常相似的疾病。然而，直到1931年，研究員Richard Shope才確定了一種比細菌更小的可過濾物質是豬疾病的病因，並證明了流感病毒的傳播。這項工作促成了1933年人類流感病毒的描述。
包括核酸測序在內的分子生物學工具在20世紀後半葉發展起來，最終幫助打開了1918年大流行起源的寶庫。2005年，透過對病毒基因組的偵查和測序相結合，Jeffrey Taubenberger和一組研究人員拼湊出了致命的1918年病毒的基因序列，使用的是從在北極永久凍土中儲存計程車兵和其他大流行期間死亡的屍體上採集的病毒。
他們能夠將1918年大流行的起源和演變與在其他動物中傳播的病毒聯絡起來，特別是來自鳥類和Koen博士檢查過的豬的病毒。正如最近爆發的新型流感病毒所見，1918年大流行將其起源追溯到自然界中傳播的病毒株。
自然界是人類疾病的儲藏庫
導致重建1918年病毒工作的關鍵見解出現在20世紀70年代。在病毒學家Rob Webster的決心領導下，研究人員意識到流感病毒在自然界中非常猖獗，尤其是在水禽中。在鳥類和其他動物中，流感病毒能夠在不引起任何嚴重疾病的情況下複製並傳播給新的宿主。在極少數情況下，在適當的情況下，這個新的宿主是一個不同的物種。這種迴圈在許多病原體中都很常見，是病毒在自然界中維持的重要組成部分，並解釋了動物如何成為可能導致人類疾病的新型流感病毒的儲藏庫。
隨著研究人員對在鴨子和其他鳥類以及人類、豬和其他動物中發現的流感病毒進行測序，一種基於自然的病毒生態學圖景逐漸清晰。鳥類是大量流感病毒多樣性的儲藏庫，所有主要的人類大流行都追溯到它們的起源。人們在很大程度上沒有意識到，在1918年流感大流行的同時，豬也感染了這種疾病，流感病毒也正在引起持續的禽瘟疫流行。1918年病毒究竟如何以及在哪裡進入人類群體仍然存在爭議。但是，流感病毒愉快地存在於野生動物儲藏庫中的認識影響了科學家研究流感的方式——以及任何型別的突發疾病。
這種理解也是“同一健康”運動的基礎之一——人類健康與動物和環境健康息息相關的概念。同一健康和進化醫學倡議正在醫學醫生、獸醫、生態學家、環境研究人員以及許多其他領域的專業人士之間建立合作，以描述環境變化、動物和人類健康之間的聯絡。
觀察野生世界以保護人類健康
我們現在知道，60%的人類傳染病是從動物傳播的。在過去的20年裡，這種認識導致了全球範圍內更強的流感監測努力，並識別出幾種其他威脅公共衛生的流感病毒。在我的實驗室的工作中，我們努力描述動物體內流感病毒的生態學和自然史，以瞭解新病毒是如何產生的，以及蔓延到可能導致疾病的新宿主的風險是什麼。
例如，人類活動——例如露天垃圾填埋場的存在、棲息地破壞或耕作方式——可能會吸引或迫使動物擠進它們通常可能不會進入的空間。當物種與環境之間的相互作用以這種方式被破壞時，它如何影響這些動物宿主的流感病毒或其他病原體的迴圈、進化和傳播？野生病原體生態學的變化是最常導致蔓延到人類群體和疾病爆發的原因。
在2011年新英格蘭海豹死亡流行之後，我們廣泛的合作團隊花了寒冷的冬日對海豹進行取樣，我們在那裡發現了持續迴圈流感病毒的證據。這些結果正在引導我們探索流感如何影響海豹，以及迅速擴張的海豹種群將對病毒產生什麼影響。如果海豹是比我們所知的更常感染的哺乳動物儲藏庫，那麼它們的種群可能會影響流感疾病生態學。
像流感及其動物宿主這樣的監測和研究工作促使人們更加積極地努力消除新出現的感染，防止它們成為人類大流行病。它為生物醫學研究人員提供了搶先一步表徵可能的流行病毒的機會，以瞭解其潛在影響。公共衛生工作者獲得了關於感染預防和控制的新見解。
這些資訊可能對於識別和控制下一次大流行病毒至關重要。“同一健康”界在流感方面的經驗為科學家如何嘗試理解和預防其他疾病的傳播提供了借鑑，包括SARS、埃博拉和寨卡。研究人員迅速追查SARS的動物來源，並且仍在努力確定寨卡病毒和埃博拉病毒的儲藏宿主並瞭解其疾病生態學。
在“大流感”一百年後，仍有很多東西需要學習，以減少1918年重演的風險。在過去的10年中，由於包括美國國立衛生研究院資助的新的努力在內的全球許多研究人員的努力，流感病毒測序的速度有了飛躍。科學家們開始瞭解流感病毒的真正多樣性，不僅在鳥類中，而且在其他動物中也是如此。
在生產通用疫苗以預防人類流感感染方面的努力顯示出希望。但是，如果不深入瞭解在我們周圍的動物和環境中傳播的病毒的起源、傳播和風險，測試這些疫苗以及為新出現的毒株做好準備和預測的能力將是不完整的。隨著對這些生態聯絡的更好理解來自持續的研究，我們希望我們可以為下一次大流行做好更好的準備。
本文最初發表於The Conversation。閱讀原文。