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Role of Climate Change on Emerging and Reemerging Infectious Diseases
本报告为美国微生物科学院与美国地球物理联盟于 2025 年 10 月 9 日至 10 日联合举办研讨会的成果报告。
美国微生物科学院理事团队
瓦妮莎・斯佩兰迪奥 博士（主席） 威斯康星大学麦迪逊分校
黛博拉・贝尔 – 彼得森 博士 得克萨斯农工大学
卡伦・C・卡罗尔 医学博士 约翰・霍普金斯大学医学院
肖恩・克罗斯顿 博士 密歇根州立大学
苏珊娜・弗莱齐格 视光学博士、博士 加州大学伯克利分校
迈克尔・J・因佩里亚莱 博士 密歇根大学
杰伊・T・列侬 博士 印第安纳大学
梅利莎・B・米勒 博士 北卡罗来纳大学教堂山分校医学院
克里斯托弗・伦辛 博士 福建农林大学
苏珊・E・夏普 博士 科潘诊断公司
阿尔弗雷多・托雷斯 博士 梅哈里医学院
保罗・E・特纳 博士 耶鲁大学
亨利・尼尔・威廉姆斯 博士 佛罗里达农工大学
研讨会指导委员会
杰伊・T・列侬 博士（联合主席） 印第安纳大学
瓦妮莎・斯佩兰迪奥 博士（联合主席） 威斯康星大学麦迪逊分校
费里克・C・方 医学博士 华盛顿大学医学院
帕特里克・L・金尼 理学博士、硕士 波士顿大学公共卫生学院
埃琳・莫迪凯 博士 斯坦福大学
玛德琳・汤姆森 博士 惠康信托基金会
参会专家
萨尔瓦多・阿尔马格罗 – 莫雷诺 博士 圣犹大儿童研究医院
阿努拉达・乔杜里 医学博士、博士 德里大学瓦拉布拜・帕特尔胸科研究所
丽塔・科尔韦尔 博士、荣誉理学博士、理学硕士 马里兰大学帕克分校、约翰・霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院
莉萨・库珀 博士 加州大学伯克利分校
诺亚・迪芬博 博士 斯坦福大学
约翰・M・德雷克 博士 佐治亚大学
克里斯蒂・L・埃比 博士、公共卫生硕士 华盛顿大学
戴维・菲斯曼 医学博士、公共卫生硕士 多伦多大学
埃米莉・格利 博士、公共卫生硕士 约翰・霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院
约瑟夫・海特曼 医学博士、博士 杜克大学
安塔尔普里特・辛格・朱特拉 博士 佛罗里达大学
艾莎・马哈茂德 博士 加州大学伯克利分校
贝亚特丽斯・马丁内斯 – 洛佩斯 兽医学博士、预防兽医学硕士、博士 加州大学戴维斯分校
玛格丽特・麦福尔 – 奈吉 博士 加州理工学院
维多利亚・麦戈文 博士 伯勒斯韦尔科姆基金会
塔蒂阿娜・莫赖斯・德索萨 博士 里约热内卢州立大学
埃里克・J・纳尔逊 医学博士、博士 佛罗里达大学
温特・奥科特 博士、理学硕士 马里兰大学巴尔的摩分校疫苗与全球健康研发中心
赖娜・普洛赖特 博士、理学硕士、兽医学学士 康奈尔大学
贾森・罗尔 博士 圣母大学
杰弗里・沙曼 博士 哥伦比亚大学
安娜・斯图尔特 – 伊瓦拉 博士、公共管理硕士 美洲全球变化研究所
美国微生物科学院对美国热带医学与卫生学会、伯勒斯韦尔科姆基金会为本项目提供的支持表示感谢。
本报告所表达观点均为相关作者个人观点，不代表其所属机构、合作单位及资助机构立场。
本报告由美国微生物科学院发布
执行摘要
人为引发的气候变化已成为人类健康的重大威胁（世界卫生组织，2023）。气温波动、降水变化、海平面上升，以及愈发频发剧烈的气象与气候灾害，均会对人类健康及卫生体系造成负面影响，传染病领域受冲击尤为显著。气候变化会改变传染病传染源、宿主、传播媒介与病原体的生态特征、演化规律及地理分布，进而推动新发传染病出现。厘清并量化气候变化与传染病之间的关联，对于制定气候减缓与适应策略、强化公共卫生应急响应能力至关重要。
本报告基于一场专题研讨会的研讨成果撰写。该研讨会由美国微生物学会旗下荣誉学术机构与智库 —— 美国微生物科学院，联合美国地球物理联盟共同举办，于 2025 年 10 月 9 日至 10 日召开，参会专家涵盖流行病学、微生物生态学、演化生物学、传染病学与气候科学等多个领域。来自不同学科与行业的专家共同探讨如何依托气候科学、微生物学及归因分析领域的研究成果，推动主动式公共卫生防控工作落地。参会人员指出，当前亟需开展长期归因研究、落实常态化人员培训、研发新型诊断技术与治疗药物，并完善疾病监测体系，从而让卫生体系具备快速应对传染病格局变化的能力。
引言
全球气候变化严重威胁人类健康（世界卫生组织，2023）。人为气候变化可通过多种途径损害人体健康。气温升高会引发各类高温相关疾病，极端气象事件频发则会造成更多人员伤亡。气温、降水异常、空气污染加剧，以及飓风、气旋、热浪、洪涝等极端自然灾害，不仅加重医疗卫生与公共服务体系负担，还会间接损害民众健康（世界卫生组织，2023）。本报告聚焦人为气候变化（下文统称 “气候变化”）对人类健康产生的各类影响。
气候变化会通过多重途径引发健康风险，各类风险的形成与人群暴露程度、个体脆弱性密切相关。人口特征、性别、社会公平状况、生理健康水平、社会经济条件、地理环境以及卫生体系承载力等因素，都会放大气候相关灾害的危害。水资源短缺、粮食减产、媒介生物分布改变、能源系统波动、基础设施损毁等问题，会进一步诱发人畜共患病、呼吸道疾病、水源性疾病、食源性疾病、营养不良及非传染性疾病，同时带来各类心理问题。
气候变化对传染病的影响尤为突出。气温升高、降水格局改变、海平面上升，会改变传染病传播媒介与病原体的生存环境、演化进程及地理分布，最终催生新发传染病或导致原有传染病传播范围扩大。极端天气与干旱还会破坏污水及供水设施，增加人群接触病原体的概率，间接推高传染病发病数（联合国教科文组织，2020）。因此，预判气候变化对病原体产生的直接与间接影响，并提前做好应对准备，是防范传染病出现与扩散的关键。
气候变化与传染病
传染病给全球民众带来沉重健康负担，中低收入国家受影响最为严重（世界卫生组织）。气候变化可通过多条相互关联的路径作用于传染病：改变病原体、传播媒介与宿主的存活能力及繁殖规律，重塑其地理分布（杰亚库马尔等人，2024；吴等人，2016）。同时，气候驱动的环境变化会改变病原体向人类传播的物理与生态条件（杰亚库马尔等人，2024；吴等人，2016）。人畜共患病的传播态势，在很大程度上会随气候引发的动物宿主 / 传染源分布与种群数量变化而改变（伊比等人，2023；普洛赖特等人，2024；菲略等人，2025；伊斯兰等人，2025）。此外，气候变化还会影响传播媒介与宿主的行为模式、免疫水平及空间分布，造成病原体载量上升，或是增加人与病原体的接触概率，进一步提升感染风险。
联合国政府间气候变化专门委员会第六次评估报告指出，气候变化及相关极端天气事件，已扩大食源性、水源性、媒介性等多种人类病原体的时空传播范围（西塞等人，2022）。当气候条件变得更适宜病原体与媒介生物生存时，部分传染病便会蔓延至传统流行区以外的区域。例如，全球持续升温改变了传染病的地理分布与流行周期，弧菌感染现已蔓延至更高纬度地区，且全年流行时长有所增加（梅西纳等人，2019；森岑扎等人，2017；阿尔马格罗 – 莫雷诺等人，2023；布鲁姆菲尔德等人，2025）。近十年来，多种虫媒病毒在全球范围内扩散，分布范围不断向高纬度、高海拔区域延伸（巴塞洛斯等人，2025；奥尔蒂斯 – 普拉多等人，2026）。世界卫生组织（2026）定义，这类首次在新区域或新人群中出现的疾病即为新发传染病。
受环境变化影响，部分既往罕见传染病再度流行。曾引发人类史上重大疫情的鼠疫，如今再度出现。鼠疫由鼠疫杆菌引发，依靠啮齿类跳蚤传播，温暖湿润的气候会促使啮齿动物活动范围扩大，增加其与人类的接触机会，进而导致鼠疫人感染病例增多（阿尼亚姆巴等人，2019）。同时，气候变化改变了人类与自然、野生动物与人类及家畜的互动模式，进一步加大人畜共患病跨物种传播的风险（鲁帕辛格等人，2022；伊比等人，2023；普洛赖特等人，2024）。
新发与再发传染病对全球公共卫生体系构成严峻挑战。多数临床机构与公共卫生部门，尚未做好应对传统流行区以外传染病的准备（拉蒙 – 托雷尔，2023；德加埃塔诺等人，2025）。当前传染病防控压力本就较大，叠加非传染性疾病高发等公共卫生问题，各国卫生体系不堪重负，而非传染性疾病的流行同样受到气候变化影响（塞萨伊等人，2025；苏坦托，2024）。明确气候模式变化与传染病之间的关联，是完善公共卫生防控体系的基础。而疾病检测与归因分析技术，能够为此提供标准化研究方法（埃比等人，2025）。
传染病与健康归因
现有多项研究证实，气候波动与传染病暴发、传播模式存在关联，例如气温升高导致莱姆病病例增加、干旱加剧山谷热传播等。但目前能够直接量化人为气候变化对人类健康影响的研究仍然较少（奥格登等人，2014；黑德等人，2022；库珀等人，2021）。仅依靠相关性研究制定公共卫生政策，容易产生误判、削弱公众信任，因此学界亟需建立严谨的量化分析框架，明确人为气候变化与公共卫生风险之间的因果关系。
气候学家与经济学家研发的统计学方法，现已逐步应用于公共卫生领域，用于量化极端天气、渐进式升温、水文循环改变等气候现象对各类气候相关性疾病负担的影响（埃比等人，2020；埃比等人，2025）。区分气候自然波动与人为气候变化带来的健康影响，是开展相关研究的核心。联合国政府间气候变化专门委员会（2001）定义：检测是指证实观测到的变化与自然气候波动存在统计学差异；归因则是在设定置信区间的前提下，明确因果关系，并排除其他竞争性诱因。检测与归因研究（统称 “归因研究”）能够提供可靠证据，将研究重心从 “描述天气与健康的相关性” 转向 “量化气候变化对健康的实际影响”。
健康归因研究主要评估人为气候变化对死亡、人口流离、粮食安全等健康相关问题的影响；疾病归因研究则专门聚焦气候变化对传染病负担的作用（埃比等人，2025；卡尔森等人，2025）。传染病负担受气候、环境、社会等多重复杂因素共同影响，并非所有传染病病例增长都由气候变化导致。因此传染病归因研究难度极大，目前相关成果数量有限，部分研究尚未在同行评审期刊发表（埃拉索等人，2024；费伊等人，2025；蔡尔兹等人，2025；哈里斯等人，2026；卡尔森等人，2026）。
疾病总体负担由多重因素构成，可划分为基础疾病格局、非气候相关因素、自然外力（如火山活动）、气候自然波动（厄尔尼诺 – 南方涛动、太平洋年代际振荡、印度洋偶极子等）以及人为气候变化带来的疾病负担五大类别。
传染病预警及全球卫生适应框架
随着传染病归因科学不断发展，微生物学家可依托跨学科协作，填补研究空白、守护人类健康。开展严谨的传染病归因研究，厘清气候驱动因素、气候波动与传染病之间的直接及间接因果关系，有助于深化科学认知、增强公众对科研成果的信任，同时为公共卫生行动、风险沟通、公众参与及气候相关法律诉讼提供依据（埃比等人，2020；斯图尔特 – 史密斯等人，2021；埃比等人，2025）。
传染病负担的变化速度往往快于科研进度，临床与公共卫生人员必须立即采取行动应对病例增长。依托现有 “气候变化 – 传染病相关性” 研究开展防控工作，能够帮助卫生体系提前应对新发与再发传染病。但同时也需警惕：在缺乏严谨证据的情况下，过度将各类疾病归咎于气候变化，会削弱公众对科学的信任，还会造成预测范围泛化、偏离核心防控方向（赖特，2008；科洛尼亚等人，2024）。此外，气候变化未必是影响疾病负担的最主要因素，区分不同诱因的作用强度，才能合理分配公共卫生、疾病防控与生物医学研究资源（卡尔森等人，2024）。
美国微生物科学院与美国地球物理联盟于 2025 年 10 月 9 日至 10 日联合举办研讨会，召集微生物学、传染病学、气候科学领域专家，共同搭建研究框架，助力微生物学家更好地参与未来科研与公共卫生策略制定。本次研讨会同时得到美国热带医学与卫生学会支持。参会专家围绕 “机制研究、归因分析与公共卫生防控协同推进” 展开讨论，旨在提升全球民众健康水平，并针对气候驱动下的传染病变化问题，明确三大核心方向：优化传染病模型与相关政策、强化公共卫生应急响应、推进全球与区域协同治理。参会人员再次强调，长期归因研究、常态化人员培训、新型诊断与治疗技术研发、完善监测体系，是保障卫生体系快速应对传染病格局变化的核心举措。
气候变化背景下传染病的未来发展趋势预测
越来越多的研究证实，气候变化正在重塑传染病的生态特征、演化规律与地理分布。气候已不再是影响传染病的外部背景条件，而是驱动传染病动态变化的核心要素（马洪等人，2024；罗克洛夫、杜布罗，2020；罗尔等人，2011）。
传染病与气候变化研究现状
当前多数相关研究聚焦气候变量与传染病传播之间的作用机制，温度性能曲线与湿度性能曲线是两大核心研究工具，用于描述病原体生长、媒介生物存活、叮咬频率、宿主易感性等特征，随温度、湿度梯度产生的变化（莫迪凯等人，2019；莫迪凯等人，2017；布朗等人，2023）。基于生物特征的机制模型，可结合上述曲线估算疾病传播潜力（如基本再生数 R₀），进而预测升温等气候变化对传播能力的影响（阮等人，2021；瑞安等人，2019）。
部分模型会同时纳入温度作用机制、社会生态因素与公共卫生干预措施（西蒙斯等人，2026）。相较于物种分布模型等纯相关性分析方法，这类模型的因果解释能力更强，也更适用于预测全新气候环境下的疾病变化（莫迪凯等人，2019；罗尔、科恩，2020）。如今，流行病学监测数据逐步与气候、土地利用、社会经济数据融合，传染病早期预警与风险区划能力持续提升（布雷特等人，2017；赵等人，2025）。结合机制模型与机器学习、空间统计技术的混合模型，兼顾生物学真实性与预测精度，成为主流研究方向（克雷默等人，2019；克雷默等人，2025）。整体而言，该领域研究已从传统的事后描述，转向可指导防控的前瞻性预测。
尽管研究取得诸多进展，但仍存在显著短板：
- 数据局限：病原体检测技术虽不断升级，但历史数据需兼顾不同时期监测标准、诊断技术与上报规则的差异。目前全球仍缺乏长期、标准化的气候 – 病原体 – 人类健康关联数据集，中低收入高风险地区的相关数据缺口尤为突出（范潘休斯等人，2015；默里等人，2024；西蒙斯等人，2026）。同时，跨气候梯度的生物特征实验数据不足，湿度相关研究远少于温度相关研究（布朗等人，2023）。
- 单一诱因研究居多：现有实验与模型大多仅关注单一气候压力因素，而土地利用变化、杀虫剂使用、公共卫生干预等次生因素，会与气候产生强烈交互作用。目前鲜有研究量化这类多维交互关系，导致研究结论与现实场景存在偏差（布朗等人，2023；罗尔、科恩，2020）。
- 忽视气候波动与生物适应性：生物体会通过生理、行为调整适应气候，但现有研究常忽略短期气候波动与生物可塑性。生物长期处于昼夜、季节温度变化环境中，其适应行为会显著改变传染病流行态势，忽视这一点易造成风险误判（拉菲尔等人，2013；帕伊马恩斯等人，2010；斯格罗等人，2016）。
- 病原体演化研究不足：微生物演化速度往往快于宿主，可能进一步加重疾病负担，但相关实证研究十分有限（库珀等人，2021；罗尔、科恩，2020）。
- 归因研究体系不成熟：传染病归因仍属于新兴领域，现有案例数量极少，而公共卫生决策愈发需要区分风险是短期波动还是长期气候驱动所致（蔡尔兹等人，2025）。
气候变化与疾病归因科学
传染病归因研究依托标准化方法，量化人为因素（温室气体、气溶胶、土地利用变化等）与自然因素对传染病相关气候异常的贡献占比。完整的传染病归因分析分为四大步骤：第一，明确特定气候驱动因素与疾病结局之间的因果关系；第二，分别测算现实气候场景、排除人为干扰的反事实气候场景下的疾病传播情况；第三，对比两组数据，量化人为气候变化造成的疾病负担占比；第四（可选），基于未来气候情景预测疾病发展趋势。
严谨的传染病归因研究，需要结合机制实验（如实验室温度对病原体增殖影响实验）与实地观测（如媒介生物分布与气候变化的关联分析）积累实证依据。同时，由于传染病受多重因素干扰，必须在大规模现实场景中量化气候与疾病的关联强度，这就需要长期连续的疾病观测数据。受此限制，目前全球仅完成 5 项正式传染病归因研究，且研究对象均为蚊媒传染病。部分研究虽明确了气候与疾病的因果关联，但尚未开展反事实分析，仅能作为后续归因研究的基础（奥格登等人，2014；黑德等人，2022；库珀等人，2021）。
传染病归因研究案例汇总
- 登革热：研究证实气候变化导致美洲、亚洲 21 个国家登革热负担增加，相关归因结论已发表。另一项针对秘鲁飓风引发登革热疫情的研究证实，极端降水是疫情主因，该研究完成未来情景预测，但未测算人为气候因素占比。
- 疟疾：研究分析百年气候变暖对撒哈拉以南非洲儿童疟疾的影响，已完成完整归因与未来预测，该成果为预印本，尚未通过同行评审。
- 西尼罗河病毒：一项研究明确气候变化扩大欧洲病毒高危人群范围，仅基于观测数据推导关联，未完成完整归因；另一项研究证实气候延长美国纽约州病毒传播季，完成未来预测，成果为预印本。
- 莱姆病：仅明确气候与病例增长的关联，未开展反事实分析与归因测算。
- 山谷热：仅明确干旱与病例增长的关联，未开展反事实分析与归因测算。
登革热相关研究：蔡尔兹等人构建面板数据集，覆盖美洲、东南亚 21 个国家 6639 个行政单元，整合长达 11 年的月度登革热监测数据，结合气温、降水等变量开展面板回归分析。结果显示，气温对登革热发病数呈非线性影响：17–20℃区间内，气温每升高 1℃，登革热病例数翻倍；发病峰值出现在 27.8℃，该结论与实验室机制模型高度吻合。结合全球环流模型构建反事实场景后测算得出：1994–2015 年间，上述 21 个国家平均 18% 的登革热负担由气候变化导致，历史气温偏低地区受影响更为显著。模型预测，本世纪中叶全球升温后，登革热流行规模将增长 49%–76%，增长幅度取决于不同气候情景。
哈里斯等人聚焦 2023 年秘鲁亚库飓风引发的极端降水事件。受厄尔尼诺影响，飓风登陆后当地气温偏高、降水激增，引发严重洪涝与人员流离失所，最终造成秘鲁史上最严重登革热疫情，累计 381 人死亡，病例数较常年高出 10 倍。研究采用广义合成控制法，将受飓风影响的区域与气候条件相似的对照区域对比，排除气温、降水等干扰因素后发现：此次疫情中，60% 的登革热病例由气候变化加剧的极端降水引发，累计涉病例 21014 例。气候模型对比显示，人为因素导致此次极端暖湿天气的发生概率提升至原本的 189%。
疟疾相关研究（预印本）：卡尔森等人整理 1900–2015 年撒哈拉以南非洲 2–10 岁儿童恶性疟原虫感染数据，结合气温、极端降水指标开展分析。结果显示，疟疾流行率在 25℃时达到峰值，气温偏离该值 10℃，流行率便会下降 8 个百分点。受此影响，百年气候变暖对不同区域影响分化：西非传统高温区域疟疾流行率小幅下降（最大降幅 1 个百分点）；非洲南部、东非高原等传统低温区域流行率小幅上升（最大增幅 2 个百分点）；中非大部分地区受影响微弱。从整个非洲大陆来看，气候变化对疟疾总体流行率无显著影响，但非洲南部传播周期有所延长。对比发现，疟疾防控项目（全球疟疾根除计划、遏制疟疾伙伴关系等）对降低发病的作用（降幅 3–5 个百分点）远大于气候变化。模型预测，21 世纪持续升温后，撒哈拉以南非洲大部分地区疟疾流行率将下降 0.09–1.90 个百分点，仅高原、南部等气温低于最优传播温度的区域会出现病例增长。
西尼罗河病毒相关研究：埃拉索等人利用生态位模型，结合欧洲 2007–2019 年病例、气候、土地利用、人口数据，分析气候变化对病毒适宜生存区域的影响。研究仅通过观测数据推导关联，未完成严格归因，但结合媒介生物生理特征构建了机制假设。结果显示，自 1980 年起，气候变化促使病毒适宜区逐步扩张至意大利、希腊、匈牙利、罗马尼亚等地；人口增长叠加气候影响，导致欧洲高危人群数量大幅上升。
费伊等人以美国纽约州为研究对象，当地冬季低温原本会将西尼罗河病毒传播期限制在 5 月至 10 月初。研究以 16.7℃（致倦库蚊传播病毒的临界温度）为标准测算传播时长，结果显示：病毒传入纽约的 25 年间，当地传播季平均延长 20 天（开始时间提前 4 天，结束时间延后 16 天）。传播季延长与蚊虫带毒率、人类感染病例增加高度相关。气候模型证实，人为气候变暖导致传播季延长的概率提升 6.4 倍，该成果为预印本。
综合来看，完整的疾病归因研究需要成熟的作用机制、长期连续观测数据与专属分析方法。目前多数传染病领域仍存在研究短板：一是仅掌握相关性结论，缺乏实验室控制实验、自然对照实验等机制证据；二是实验室结论未在真实野外场景中验证；三是难以在不同时空梯度下，排除其他干扰因素、量化气候影响。气候异常期间出现的传染病暴发，仅能作为潜在线索，无法直接证明因果。上述短板也凸显了微生物学与气候科学融合的必要性：微生物学家可开展病原体生理、机制研究，依托诊断与监测技术提供微生物数据；气候建模人员可搭建整合数据库与反事实模型，完善归因分析。跨学科协作与社区参与，能够进一步优化研究假设，推动相关领域发展。
夯实气候变化影响传染病的证据体系，需要逐步明确作用机制、梳理流行规律、开展正式归因分析、构建未来情景预测。目前不同传染病的相关研究进度存在明显差异。
重点研究方向与挑战
传染病与气候变化研究已从单纯的相关性分析，发展至机制探索与预测建模阶段。但想要充分发挥研究的公共卫生价值，仍需完善数据体系、开展多维实验、推进严谨归因研究、强化科研与决策的衔接。
开展更多长期追踪研究
气候对传染病的影响具有长期性，作用效果存在滞后性、累积性与非线性特征，往往需要经历长期环境改变或生态重构后才会显现。因此，开展跨季节、跨年度的长期追踪研究，是明确气候影响的必要前提（弗拉奥等人，2016；梅特卡夫等人，2017）。
健康归因研究需要摆脱相关性分析，转向因果推断，这就依赖长时间序列的气候与疾病数据。长期追踪研究可对同一区域、宿主、人群进行持续观测，结合因果推断框架，分析气候波动如何逐步改变生态系统、病原体宿主及传播路径（阿尔卡伊纳等人，2025；罗曼内洛等人，2023）。这类研究能够捕捉滞后效应、临界阈值与生态系统转变，判断疾病变化是否随气候周期持续存在，同时监测传染病暴发时间、传播周期、新型传播路径的演变规律（赖特等人，2025；西帕里等人，2022）。
相较于短期观测，长期追踪研究能够为量化气候变化对传染病传播的因果影响提供可靠依据，助力优化预测模型、识别早期预警信号、制定疾病预警方案。从政策与防控角度，长期数据可指导监测布局、资源分配与干预措施落地，对资源匮乏、应对能力薄弱的地区尤为重要。在气候变化持续重塑传染病格局的背景下，长期动态监测是预判风险、开展前瞻性公共卫生规划、降低预测不确定性的核心手段。
完善监测与诊断技术体系
想要精准识别气候变化带来的传染病变化，必须扩大监测范围、提升诊断能力。气候相关新发与再发传染病，往往会带来诊断难题。研发通用型新型诊断平台，打造耐温、低样本需求量、低成本、易推广的检测技术，是资源匮乏地区防控新发传染病的关键。
主动式公共卫生防控依赖传染病早期识别与密切接触者追踪，但全球大量地区检测资源匮乏，无法统计真实发病规模。近十年来侵袭性真菌感染病例持续增长，但全球获批的真菌检测产品数量极少，现有检测手段适用菌种有限、检测周期长、成本高昂，且需要专业实验室与技术人员支持（世界卫生组织，2025）。由于真菌感染总体占比低于细菌、病毒感染，相关检测技术长期缺乏公共卫生部门重视，科研与商业投入不足（穆塔格等人，2026）。对于疟疾、登革热、真菌感染等检测技术不足或价格高昂的疾病，各国及全球卫生政策需优先保障检测技术的可及性，这是提升气候相关传染病防控能力的基础。
现有疾病监测数据存在时空偏差，快速床旁检测技术可改善诊断可及性、优化患者管理、完善公共卫生储备（陈等人，2019；科泽尔、伯纳姆 – 马鲁西奇，2017）。整合检测机构、床旁设备的监测数据，能够及时预警传染病暴发，优化防控策略。
融合环境与微生物数据
当前全球医疗信息系统普遍无法实时整合环境数据，难以结合流行病学与环境信息制定可落地的防控决策。搭建融合健康数据与环境数据的综合监测系统，能够有效降低气候相关传染病的健康危害。依托遥感等技术全面采集环境数据，并与医疗数据对接，可精准锁定高危人群、支撑公共卫生决策（雅各布斯等人，2014；贾马尔等人，2024）。这类综合系统既能为个体、区域民众提供保护，也能完善医疗机构与治理体系，助力精准干预、制定疾病预测与防控政策，推动公共卫生从被动监测转向主动预警。
美国疾病预防控制中心搭建了全国环境公共卫生追踪网络，整合各州及地方卫生部门数据；欧洲疾病预防控制中心建立欧洲环境与流行病学网络，开放各类环境数据集，支撑传染病建模与风险评估（叙德雷，2013）。将地理信息、环境数据与传染病监测数据结合，需要明确传染病驱动因素及其与环境的交互关系，同时在保护患者隐私的前提下，统一病例数据采集标准。受体制壁垒、资金短缺影响，环境数据与医疗数据的融合工作推进困难。
优化预测模型
气候变化通过物理、生态、演化、社会等多重路径改变传染病风险，当前两大核心研究目标为归因分析与趋势预测。归因分析不仅用于事后追溯，也能验证模型可靠性、提升未来预测的可信度。
气候 – 传染病系统具有多尺度耦合特征：大尺度气候过程与局部、季节性的生态传播过程相互交织，病原体与媒介生物的演化、人类行为（社交接触、居住条件、人员流动、病媒防控）会进一步改变系统运行规律。而城市化、农业开发、水资源管理、土地改造等人类活动，以及温室气体排放，会从区域、全球层面重塑微气候与生态环境。多重因素相互作用，形成复杂的非线性动态关系，单一尺度、单一学科的模型难以精准模拟（莱西尼等人，2024；鲁利等人，2025）。
机制模型能够还原因果路径，适用于历史气候以外的情景预测（莱斯勒、卡明斯，2016），但模型精细化会带来校准难度提升、数据不匹配、计算量激增等问题。模型结构错误（而非参数误差）是当前突出短板，简化或错误的模型设定会造成归因偏差与预测失真，而这类误差的传导规律尚未被充分研究。基于临界放缓理论的非参数早期预警指标是新兴研究方向，可在传染病大规模暴发前识别系统韧性下降的信号（德雷克等人，2019），已应用于耐药疟疾、气候相关疟疾的监测。该方法依托方差、自相关性等统计特征变化预判风险，适用于气候渐变、人类行为改变引发的潜在疫情，但如何区分监测数据中的噪声与真实预警信号、拓展至多尺度系统，仍是难点。将早期预警指标与机制模型结合，是提升归因与风险评估能力的重要方向。
纯数据驱动模型（如机器学习）可利用海量气候、遥感、监测数据，但受 “非平稳性” 限制，历史规律难以适配未来变化，跨区域、跨时段、跨文化场景的迁移性较差，也无法开展反事实归因分析。医疗数据滞后、标准不一、汇总方式混乱等问题，会进一步放大数据驱动模型的缺陷（卡泽莱斯等人，2018）。
解决上述问题需要推进融合科学，打破学科壁垒，统一理论框架、数据标准与研究方法，协同应对复杂公共卫生难题。气候、临床、微生物、疾病生态、社会科学领域的协作，以及数据标准化工作，是核心任务。同时，相关研究需要长期资金支持、完善人才激励机制。人工智能可在融合科学中发挥重要作用，物理信息神经网络、神经微分方程等混合模型，可兼顾数据扩展性与因果逻辑性，但模型验证、结果解读、不确定性量化仍存在挑战（钱等人，2025）。
优化气候相关传染病预测模型的核心建议
开展更多严谨的疾病归因研究，扩大监测范围、完善诊断技术、推进长期追踪、统一数据标准，结合各类技术优化传染病预测模型，为气候减缓、适应及公共卫生防控提供依据。相关工作需要长期科研投入，支持跨团队、综合性研究。
构建具备韧性的传染病快速响应体系
气候变化持续改变传染病流行特征，全球卫生体系必须同步调整应对策略。当前各国公共卫生体系普遍面临政府资金缩减、基础设施老化、人才流失等问题，应对能力持续承压（卡达基亚等人，2021）。完善人才培养体系、升级公共卫生基础设施、保障资金投入、强化社区联动，并依托归因研究与预测模型落实前置防控，是守护民众健康的关键。
公共卫生体系从疫情中汲取的经验
新冠疫情对全球卫生体系造成巨大冲击，加剧了健康不平等，暴露了资源短缺、国际协作机制薄弱等问题（特拉奥雷等人，2023）。尽管全球协同防控最终遏制了疫情蔓延，但各国卫生部门协作不畅、急诊机构超负荷运转、供应链断裂、虚假信息传播、区域发展失衡、临床试验体系分散、民众抵触防控政策等短板，仍需重点整改（萨克斯等人，2022）。近年来，公共卫生建议被政治化解读，全球民众对公共机构的信任度持续下降；2025 年起，美国联邦公共卫生人员缩减、疫苗政策政治化、科研资金削减、学术机构受冲击等问题，进一步恶化了局势（阿比 – 里兹克，2025；哈利比等人，2025）。
具备韧性的公共卫生体系，必须能够快速应对包括气候相关疫情在内的各类突发公共卫生事件。前置防控、风险评估、常态化政策维护、社区能力建设至关重要，而高效沟通、社区合作、完善的医疗基础设施是落地基础。美国疾病预防控制中心提出的气候影响韧性建设框架，为各国提供了行动参考，核心流程包括气候风险预测、影响评估、防控规划、实施干预、复盘优化五大环节。
极端天气事件愈发频发，低收入、老年、高危职业等脆弱人群受影响最大。针对极端天气的协同应急体系，需配备专业人员与实验室支撑，快速处置衍生的传染病风险。灾害微生物学作为新兴领域，可助力识别极端灾害中高发的病原体（史密斯、卡萨德瓦尔，2022）。
重点研究方向与挑战
新冠疫情为全球公共卫生体系积累了宝贵经验，但想要应对气候变化带来的长期传染病威胁，仍需持续改进。升级卫生体系、扩大人才队伍、优化传染病诊疗与防控策略、适配地方需求，是核心工作。
搭建可靠的医疗服务网络
科研人员、气候专家、医务工作者是构建气候韧性医疗体系的核心力量（达戈诺等人，2025；世界卫生组织，2015）。各国需优先提升本土专业能力，培养兼具流行病学建模、宿主 – 微生物互作、媒介生物学、人工智能、转化科学等多领域知识的复合型人才，强化病媒监测、数据管理、综合监测及管理岗位的人才储备，开展跨领域气候相关技能培训。医疗机构需搭建跨学科协作平台，促进知识共享与协同工作。
临床医护人员需要学习新发、再发传染病的识别与诊疗知识，相关领域专家需联合编制教材与临床指南。公共卫生体系想要有效应对气候相关传染病，离不开民众支持与稳定资金。重建社会信任、修复公众对公共机构、疫苗及防控措施的认可度，配合权威信息发布、打击虚假信息，是重中之重（罗兰等人，2022；里士满等人，2024）。学术机构与行业组织应作为权威信息来源，社区宣传人员、基层医务工作者可实时监测本地病例变化，打通防控 “最后一公里”。
气候敏感型新发、再发传染病主要分为三大类：
- 虫媒传染病：登革热、疟疾、鼠疫、西尼罗河病毒。美国疾病预防控制中心已出台虫媒病专项防控策略，应对近二十年登革热、西尼罗河病毒等病例增长问题。
- 水源与土壤传播疾病：霍乱、非霍乱弧菌感染、类鼻疽、沙门氏菌病、血吸虫病。欧洲疾病预防控制中心研发弧菌分布可视化工具，成功预警瑞典 2014 年非霍乱弧菌疫情，目前该系统已在海地、尼泊尔、也门等多国部署，用于霍乱预警。
- 真菌类疾病：念珠菌血症、隐球菌病、山谷热。美国加州中部公共卫生部门结合沙尘天气等高危时段，开展山谷热筛查与科普宣传。
强化公共卫生基础设施与数据系统
新型干预技术的研发与落地，依赖完善的基础设施。全球大量公共卫生建筑、医院设施老旧，亟需升级改造（美国医院协会）。公共卫生体系需提升韧性，从容应对极端天气、大型疫情等突发状况（美国国家科学院、工程院、医学院，2025）。新冠疫情印证了分布式诊断体系、非冷链物资、战略储备物资（药品、疫苗、检测试剂）的重要性。各国可打造区域技术中心，统筹诊断、监测、基因组测序、疫苗研发生产等工作，同时加大国家级实验室等公共卫生科研平台投入，并向中低收入地区倾斜，保障资源分配公平。
安全饮用水是公共卫生的基础。目前全球约 20 亿人无法获得安全饮用水，占总人口四分之一；水源性病原体每年造成超 350 万人死亡（世界卫生组织、联合国儿童基金会，2025；惠康基金会，2022）。气候变化进一步威胁全球水资源安全，因此完善供水、环卫、卫生设施迫在眉睫。滤水器等低成本简易设备，可有效改善资源匮乏地区的饮水安全，这类地区人口无法获得基础饮水、环卫设施的概率是其他地区的两倍（世界卫生组织、联合国儿童基金会，2025）。
传染病监测数据、环境数据、气候数据需实时互通，才能应对气候相关疫情（达斯古普塔等人，2025）。当前流行病学监测、气象监测、基因组测序系统相互独立，数据壁垒严重，难以识别气候驱动的疫情、溯源致病因素。监测体系必须以数据驱动行动，保障数据时效性、质量与互通性，统一跨区域、跨行业的数据标准。
病原体基因组监测（含污水监测）已成为公共卫生基础设施的重要组成部分。污水监测可在人群出现症状前，实时追踪病毒、细菌流行态势，支撑公共卫生决策与社区沟通；基因组数据可解析病原体演化、传播路径与地理分布，结合流行病学、环境数据，可关联生态压力（气温、降水、媒介分布）与病原体变异规律（孙查塔维鲁等人，2026；梁等人，2024）。新冠疫情期间，全球流感数据共享平台实现了基因组实时共享，但也暴露了各国测序能力的巨大差距（马尔科夫等人，2023）。
中低收入国家是气候相关传染病的重灾区，但普遍面临电力、网络、实验室设备、专业人才短缺问题。以往当地生物样本、数据需送至发达国家分析，知识产权与科研成果也随之外流。打造本土化分析体系、尊重数据主权、培养本土能力，是构建公平合作模式的核心。越南结合本土法规，搭建登革热综合预警平台，全程在本地完成数据整合与预测；非洲疾控中心推动非洲病原体基因组计划，2020 年至 2022 年间，非洲具备二代测序能力的国家从 7 个增至 31 个，非洲本土新冠病毒基因组测序数量从 5000 条突破至 12 万条，目前非洲正在搭建泛非数据共享平台，实现本土数据存储与分析（姆博瓦等人，2024）。
目前数据整合工作仍面临多重阻碍：管理体系分散、跨部门协作不足、跨境数据隐私风险、数据共享激励缺失。南非率先发现并上报新冠奥密克戎变异株后，随即遭遇多国旅行禁令与贸易限制，这种 “主动上报反而受损” 的局面，严重打击了各国数据共享与疫情上报的积极性（特加利等人，2022）。全球综合监测体系，必须建立 “奖励主动监测与上报” 的机制。
治疗手段与疫苗研发
传染病风险上升，要求各国加快广谱药物、新型疫苗研发，推广通用型快速研发技术。当前真菌、虫媒传染病仍缺乏有效疫苗，是研发重点。登革热疫苗三期临床试验证实，接种后四年防护效果优异；疟疾疫苗晚期临床试验也取得积极进展（特里库等人，2024；费汉等人，2025）。未来需持续扩大各类传染病疫苗的临床试验与应用范围。
新冠疫情凸显了信使核糖核酸（mRNA）疫苗的优势：模块化设计、研发周期短、量产速度快。据统计，新冠疫苗累计挽救约 2000 万人生命；过去 50 年间，各类疫苗累计挽救超 1.5 亿人生命，每年减少约 400 万死亡病例（沙托克等人，2024）。但 mRNA 疫苗存在两大短板：部分地区民众接种意愿低、信任不足；依赖严苛冷链运输。而气候变化引发的极端高温、极端天气，进一步压缩冷链运行空间。因此，研发耐常温疫苗、药物，适配全球尤其是资源匮乏地区，成为当务之急。同时，需同步推进其他非冷链疫苗技术路线。
细菌、真菌、寄生虫类病原体的检测与药物研发难度更大。目前全球尚无获批的人用、兽用真菌疫苗，寄生虫疫苗研发也长期陷入瓶颈。因此，抗真菌药、抗寄生虫药等替代治疗手段需同步升级。福马尼格匹克斯等新型抗真菌药物正在开展临床试验，可覆盖念珠菌、曲霉菌及罕见霉菌感染，为气候相关真菌病防控提供参考（霍奇斯等人，2025）。政府与药企深化合作，可加快新型抗生素、治疗药物研发，全面提升全球卫生应急能力。
提升气候相关传染病公共卫生韧性的核心建议
卫生体系需具备快速响应气候相关传染病变化的能力，持续推进药物、疫苗研发与落地，升级公共卫生基础设施、完善人才体系，优化组织管理模式。依托气候 – 传染病相关科研成果制定政策，强化社区联动、重建公众信任。
传染病与全球气候变化：立足全球视野，落实地方行动
气候变化对全球健康的影响
气候变化是全球性问题，单一国家的排放会对全球所有地区造成影响。发达国家的温室气体排放，对中低收入国家民众健康与发展造成了不成比例的损害（达卡尔等人，2022）。尽管气候变化对不同传染病、不同区域的影响存在差异，但没有任何地区能够独善其身。因此，应对气候相关健康威胁，必须开展全球协作。全球经济发展带来的红利，也可转化为防控资源，降低气候变化的健康危害。
案例：气候变化与流感全球传播
流感具有明显季节性，病毒在寒冷干燥的空气中存活能力更强，在高温高湿的热带环境中也可存活（塔梅里乌斯等人，2010；沙曼、科恩，2009）。气候变化会同步推高全球气温与湿度，但不同区域变化幅度不一，最终导致流感流行态势出现区域分化。候鸟是甲型流感的天然宿主，气候变化会改变候鸟迁徙时间、路线、食物来源及物种接触概率，进而提升流感病毒重配、跨物种传播风险，改变高风险区域分布（托塔尼等人，2018；普罗瑟等人，2023；田等人，2015）。
重点研究方向与挑战
应对气候变化这类全球性难题，需要全球携手、全民参与。社区主导型项目可吸纳基层诉求，推动全球行动落地。
社区主导型研究规划
全球多次突发公共卫生事件中，社区主导模式均发挥了重要作用。自上世纪 80 年代起，艾滋病患者群体发起的民间行动，深刻影响了药物研发方向，扩大了诊疗服务覆盖面（阿亚拉等人，2021）。新冠疫情期间，各类社区组织也成为防控主力（阿隆索等人，2023）。这类经验证明，社区参与可有效引导新发传染病相关研究规划。
当前气候变暖、森林砍伐、野火频发、生态退化等环境问题交织，社区主导的防控模式面临新挑战。各国需建立主动式社区参与监测体系，联合科研机构开展协同研究，前置应对突发公共卫生风险。可依托区域标杆机构，联动高校与社区，开展科普宣传、需求对接，及时响应基层问题（帕茨等人，2004）。社区与科研机构的协作分为多个层级：信息单向传递、双向咨询、深度参与（招募、数据采集）、自主提出问题、主导决策落地。
传统科研资金更倾向于支持成熟、低风险的研究项目，而新发传染病、气候相关监测研究不确定性高、成效隐蔽（防控成功即无疫情，价值易被忽视），难以获得资金倾斜。气候变化、生态变化与传染病传播速度快、覆盖范围广，要求研究工作具备灵活性、长期性、跨区域性，但当前资金模式无法匹配需求（法恩等人，2025）。2023 年起，全球公共卫生科研资金持续缩减，跨境合作项目首当其冲，进一步削弱全球协同防控能力（施马伦巴赫等人，2025）。
资金短缺同时制约科普与社区沟通工作。将专业知识转化为通俗内容、吸纳基层人员采集环境与流行病学数据，是社区主导模式的基础（阿尔巴格里、岩间，2022）。想要推进社区主导型气候相关传染病研究，必须改革资金机制，建立包容、容错、长期稳定的资助体系，持续投入科普与社区联动工作。
全球研究协作
气候变化与传染病是无国界的全球性难题，无法依靠单一国家、区域解决（赫斯等人，2020）。各国发展阶段、核心诉求、资源储备、社会环境存在差异，全球统一战略落地难度较大。
目前全球已形成多个国际科研团队，为协作奠定基础，但仍存在诸多壁垒：期刊付费墙限制低收入地区科研人员获取文献；主流学术期刊以英文为主，非英语研究成果传播受限，进一步加剧学术不公（马泰卡等人，2014；拉米雷斯 – 卡斯塔涅达，2020）。学术组织可推行多语言投稿、依托人工智能开展翻译，各国科研人员可搭建国际合作网络，共享数据与资源。
气象监测、传染病病例数据实时互通，是快速识别气候相关疫情、落实防控的关键。遵循开放共享原则开放数据，可加速科研与决策效率。但当前综合数据系统资金不稳定，中低收入国家依赖短期捐赠，难以开展长期基础设施建设（弗朗茨、博兹格米尔，2025）。全球气候相关传染病防控面临资金削减、多边合作机制弱化、监测与实验室体系关停等威胁。对此，国际社会需持续加大对中低收入国家基础建设的长期投入，建立跨部门数据共享规则，统一数据标准。
病原体不受国界限制，这凸显了国际组织、跨国协议与全球协作的重要性（李等人，2019）。各国可探索新型合作模式，搭建城市联盟、国际研究联盟、产学研协作网络，开设跨学科培训项目。将气候科学、微生物学纳入全球公共卫生常规培训，是打造气候韧性卫生体系的必经之路。
结论与未来展望
气候变化正在彻底改变全球传染病流行格局。归因研究可量化气候变化对疾病负担的影响，为气候减缓、适应政策及公共卫生防控提供依据，提升公众对科学的信任。但目前传染病归因研究数量不足，限制了风险预判与前置防控能力。与此同时，全球卫生体系必须应对新发、再发传染病持续增多的现状，如何在复杂不确定性下开展防控，成为核心难题。
气候变化通过改变气温、降水、空气污染、极端天气等环境条件，从多维度影响传染病：扩大病原体宿主范围、改变宿主地理分布、破坏生态环境；削弱人体免疫力、促进空气传播、水体传播；最终推高发病风险。对应的防控手段主要包括监测预警、疫苗接种、环境卫生治理、科普宣传、快速诊断治疗。
研讨参会专家指出，微生物并非单纯的 “致病威胁”，也可成为应对气候相关健康危机的解决方案。传染病扩散速度往往快于科研进度，微生物相关数据可快速衔接科研与公共卫生应急工作。未来归因研究可依托现有病原体、媒介生物、宿主互作的研究成果，微生物学家需联合气候学家，从 “描述相关性” 转向 “量化因果关系”。传染病建模需融合气候科学、生态学、流行病学、演化生物学、行为科学、统计学、计算机科学、微生物学等多领域知识，推进融合科学发展。公共卫生体系需依托模型优化人才培训与防控布局，同时持续完善监测体系，为模型迭代提供数据支撑。
参会专家梳理出未来核心发展方向：
- 厘清气候变化与传染病的关联：扩大归因研究范围，针对不同区域、不同传染病开展专项分析。升级监测体系、完善病原体机制研究、优化诊断技术、开展长期生态与流行病学追踪、统一多源数据标准，打造精细化预测模型，兼顾气候、微生物、人口与人类行为等多重因素。
- 应对不断加重的传染病负担：临床微生物人员与公共卫生工作者需做好准备，保障防控措施公平落地。升级基础设施与数据系统，持续投入药物、疫苗研发，强化社区沟通、重建公众信任，提升体系韧性。
- 推进全球与区域协同：跨学科、跨国协作不可或缺。以社区主导项目为根基，联动基础科研与国际合作。同步推进归因研究与公共卫生行动，在完善科学结论的同时，快速落实防控措施。
归因研究与公共卫生防控需同步推进。科研人员持续优化因果分析结论，卫生体系依托现有成果开展常态化监测、人员培训、疫苗接种与基础设施升级，携手应对气候变化带来的传染病新挑战。
核心综合建议
- 优化传染病模型与政策：在更多区域开展长期研究，完善传染病归因体系，整合环境、病原体、健康数据，优化预测模型。
- 强化公共卫生应急能力：升级基础设施与数据系统，统一数据标准；研发易推广、低成本的诊断技术、药物与疫苗；更新临床指南与人才培训体系。
- 推进全球与区域协同：强化各国卫生体系与本土人才能力，搭建跨学科、跨国合作网络，依托社区开展研究与防控，建立区域标杆机构。
术语表
- 气候：特定区域长期（通常不少于 30 年）的平均天气状况（美国国家海洋和大气管理局）。
- 气候变化：人为活动直接或间接引发的全球大气成分改变，造成地球或区域长期气候变动，区别于同期自然气候波动（联合国气候变化框架公约）。
- 气候波动：气候在短期内偏离平均状态的自然现象。
- 融合科学：深度融合物理、生物等多学科理论、方法与数据，共同解决复杂社会问题的研究模式。
- 检测与归因：气候科学分支，用于区分气候波动的来源，包括人为外力、自然外力与气候内部波动。
- 灾害微生物学：研究极端自然灾害引发的微生物相关健康问题的新兴学科。
- 疾病归因：量化人为气候变化对传染病负担贡献占比的研究领域。
- 健康归因：量化人为气候变化对各类健康问题贡献占比的研究领域。
- 天气：局部区域短期内的大气状态。
参考文献
致谢
美国微生物科学院衷心感谢美国地球物理联盟联合举办本次研讨会，感谢美国热带医学与卫生学会、伯勒斯韦尔科姆基金会为本项目提供资助。
本报告观点仅代表参会研讨人员，不代表其所属机构及资助机构立场。
本报告由美国微生物科学院发布
合作机构简介
- 美国地球物理联盟：成立于 1919 年，拥有 6 万余名地球与空间科学领域从业者，致力于推动科研成果开放共享，守护地球与人类发展。
- 美国热带医学与卫生学会：成立于 1903 年，是全球规模最大的热带医学专业组织，专注于减轻热带传染病负担、提升全球健康水平。
- 伯勒斯韦尔科姆基金会：专注于培养生物医学领域领军人才，支持前沿科研，改善人类健康。
美国微生物科学院感谢美国微生物学会首席执行官斯特凡诺・贝尔图齐、美国微生物科学院院长阮金、项目官员蕾切尔・伯克特等人的工作，感谢美国地球物理联盟艾米丽・约翰逊及所有参与组织、编辑、设计工作的人员。
机构介绍
美国微生物科学院是美国微生物学会旗下荣誉学术团体与智库，院士均由同行遴选产生，表彰在微生物领域作出杰出贡献的科学家。美国微生物学会是非营利组织，全球会员超 3 万名。本报告基于 2025 年专题研讨会研讨内容撰写，内容仅代表参会专家观点。
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