开创性的海洋航行如何将疾病传播到世界各地

一千四百九十二年，哥伦布在蓝色的海洋中航行。这位意大利探险家抵达美洲，不仅开启了长达几个世纪的欧洲殖民主义时期，而且开创了全球病原体交换的新时代。

然而，尽管人们普遍认为传染病在海洋中的传播是迅速和不可避免的，但新的研究表明，某些病毒可能需要几个世纪的时间才能在新的人群中建立起来，而转移它们的船只类型很重要。

美国加州大学洛杉矶分校的伊丽莎白·布莱克莫尔（Elizabeth Blackmore）和詹姆斯·劳埃德·史密斯（James Lloyd-Smith）着手更好地了解引起流感、麻疹和天花的病毒等病毒是如何在长途海洋航行中传播的，以及影响它们传播给新人群的因素。

[…]尽管人们普遍认为传染病在海洋中的传播是迅速和不可避免的，但新的研究表明，某些病毒可能需要几个世纪的时间才能在新的人群中建立起来，而转移它们的船只类型很重要。

鉴于这些旅程的长度，他们怀疑这种介绍远未得到保证。

“直到 1850 年代，从利物浦到纽约市的航行可能需要 5 到 6 周，而从英国到澳大利亚的旅程可能需要 3 到 4 个月，”他们说。“在海上长时间、感染产生时间和强烈的船上传播之间，快速燃烧的’人群疾病’可能会迅速耗尽船上所有易感人群的血液，并在船只到达港口之前很久就灭绝，没有留下任何病原体可以引入。”

模拟爆发

布莱克莫尔和劳埃德-史密斯使用数学建模来模拟这些疾病在不同规模和密度的易感人群中爆发的情况，这些疾病在不同的旅程时间内。

他们的研究结果发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上，证实这些病毒的引入并非不可避免。

漫长而拥挤的旅程增加了他们的生存可能性，天花构成了最大的威胁，因为一个人从感染病毒到传染性之间的时间很长，而且天花感染的持续时间很长。即便如此，由于天花的传播性不如麻疹，因此在长途航行中，需要比麻疹在他们之间传播时更多的乘客来维持其传播。麻疹在各种旅行中都有中度的传染威胁。

另一方面，由于流感的潜伏期和传染期非常短，而且传播性相对较低，因此传入风险较低。

历史性航行

作者还使用这些分析来模拟各种历史航行中船载病原体转移的合理性。他们估计，如果克里斯托弗·哥伦布（Christopher Columbus）24年在圣玛丽亚（Santa Maria）上的航行（历时1492天，涉及34人）留下一名受感染的乘客，则麻疹或天花引入的可能性为41%。

在拥挤的奴隶船上，如戴安娜号，载有443名奴隶和船员，从西非几内亚海岸的洛斯岛到加勒比海的库拉索岛，引入风险要高得多。在这里，如果一名乘客感染了这两种病毒，那么麻疹传入的风险为61%，天花传入的风险为35%。

“我们的分析表明，到目前为止，天花和麻疹的最大引入风险 – 以及唯一合理的流感引入 – 来自快速，人口众多的船只，例如第一次世界大战的运兵船国王陛下的澳大利亚运输Boonah（1,095名乘客和船员），从南非到澳大利亚进行了为期17天的旅程，”布莱克莫尔和劳埃德 – 史密斯说。

“如果这艘船载有一名感染者离开，它将有0.5%的机会引入流感，82%的机会引入麻疹，91%的机会将天花引入目的地。

致命的介绍

尽管许多关于疾病传播给土著居民的故事——例如通过西班牙船上的一名受感染、被奴役的非洲男子将天花引入墨西哥——都集中在早期欧洲人到美洲的航海活动上，但分析表明，虽然这种引入是合理的，但它们并不能得到保证。

“在这些情况下，总体病原体引入率可能更多地取决于人口方面的因素 – 例如，易感人群的密度，或船上感染的船只离开的比率 – 而不是船上的精确流行病学参数，”作者说。

“相比之下，我们的模型表明，早期跨大西洋引入更快燃烧的病原体（如流感）的可能性不大，在较长的旅程中引入任何急性病原体也是如此，例如前往太平洋的航行。

在拥挤的奴隶船上，引入风险要高得多，例如载有 443 名奴隶和船员的戴安娜号[…]在这里，如果一名乘客感染了这两种病毒，那么麻疹传入的风险为61%，天花传入的风险为35%。

19 世纪蒸汽旅行的出现既减少了旅行时间，又增加了跨洋航行的频率，船只运送了越来越多的人，并为病原体传播提供了新的机会。

布莱克莫尔和劳埃德-史密斯表示，他们的研究结果可能对理解地球上的病原体如何通过人类太空旅行传播到其他星球具有潜在意义。他们呼吁加强生态学家、流行病学家、历史学家和社会科学家之间的合作，以更好地了解社会、生态和技术力量如何结合在一起，形成病原体的传播和疾病的爆发。