预计21世纪世界人口增长率将放缓，但自20世纪初以来，世界人口数量翻了两番多，从16亿增加到近70亿，预计到2050年世界人口将增加到90亿以上。
所有这些人都在努力实现适当的生活质量，这一事实意味着我们星球资源的压力必然会增加。气候变化及其对天气模式的影响;由于政治冲突或环境条件恶化导致的人口流离失所;定居点向前荒野地区的扩张都是全球趋势，对人类与微生物关系的性质产生了重大影响。
全球化
当今世界是一个地球村，人口越来越集中在大城市，社会或经济压力迫使大规模移民，商业和旅行加速发展。据估计，每天有180万名航空公司乘客跨越国际边界，创造了人类感染可以在数小时内辐射到世界各地的路线。货物运往世界各地的板条箱和集装箱为病媒和动物病原体提供了安全通道。在以前没有道路的地区修建道路会使人们接触到新的环境和潜在的新病原体。游轮旅行有所增加，通常在密闭空间内聚集了来自不同地理区域的数千人（包括免疫要求与船只下船地点有很大差异的国家）。当冒险旅行者闯入新环境并与外来野生动物接触时，他们可能会遇到以前从未被认为是人类病原体的微生物。
图全球500个最大国际机场的空中交通地图描绘了全球人口的流动，可能导致传染病的迅速传播。
在这个瞬息万变和相互关联的世界中，传染性病原体不断寻找新的利基市场。2009年的“猪流感”大流行鲜明地说明了全球化和航空旅行对传染病传播的影响——感染在6周内蔓延到30个国家，在几个月内蔓延到190多个国家和地区。
人口正在经历从农村到“特大城市”的大规模迁移。纵观历史，大城市一直是感染的重要温床——呼吸道、胃肠道、脑膜和皮肤感染的爆发在拥挤的城市环境中变得很常见。不合标准的住房以及不完善的污水和水管理系统滋生了蚊子和老鼠等疾病媒介。难以获得卫生保健服务会加剧感染的传播。
食品供应的全球化传播了由沙门氏菌和大肠杆菌O157：H7等细菌引起的疾病。例如，美国进口约20%的新鲜蔬菜、50%的新鲜水果以及80%以上的鱼类和海鲜。由于富裕国家全年都需要此类食品，因此对国外生产商的日益依赖意味着食品在收获、储存、加工和运输过程中可能受到污染——早在它到达海外市场之前。
食品并不是唯一引发感染浪潮的全球贸易产品。1999年，真菌Cryptococcus gattii在加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华岛出现，导致人类和动物感染和死亡的流行日益严重。此后，它蔓延到美国西北部的太平洋地区。这种真菌会导致肺部和大脑的致命感染，以前仅在非洲、澳大利亚、东南亚和南太平洋等地区的热带或亚热带气候中发现。这次爆发的确切起源仍然是一个谜，但一些研究人员认为，这种真菌可能是通过进口受污染的树木、鞋子、木托盘或运输箱引入的。
图巴西圣保罗——一座现代化的特大城市。
气候变化
预计全球气候变化将加剧全球疾病和过早死亡的负担。科学家预测，一些地区平均气温上升将改变霍乱、疟疾、登革热和蜱传疾病的传播动态和地理范围。降水量的增加可能会增加蚊子、蜱虫和蜗牛等媒介滋生地的数量和生产力。大气和地表温度的上升也增加了强降水和洪水事件的强度、频率和持续时间，这可能会增加腹泻病和病媒传播感染的风险。
疟疾、登革热和病毒性脑炎感染等许多疾病对环境变化高度敏感。1993年在美国西南部爆发的汉坦病毒肺综合征（一种严重的急性呼吸道疾病）提供了一个生动的例子，说明急性天气事件如何促进疾病传播。这次爆发可以追溯到携带病毒的鹿鼠数量的急剧增加 – 这是由于6年干旱后的暴雨引起的增加，这导致鹿鼠的食物来源丰富。西尼罗河病毒于1999年在美国东部出现，当时正值一个世纪以来最炎热、最干燥的夏季。随后在2003年、2005年和2006年在中西部爆发的疫情也恰逢热浪。科学家认为，炎热的天气可能会加速蚊子的繁殖周期和病毒在昆虫肠道中的复制。
最近的几项研究考察了传染病的发生与短期气候变化之间的关系，特别是厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）循环对疟疾、登革热和霍乱等病媒传播和非传播媒介传播感染传播的影响。ENSO是太平洋部分地区地表水温度在温暖和凉爽阶段之间的不规则循环。预计全球气候变化将加剧与ENSO相关的气候变率。
科学家们目前正在讨论气候变化对病媒传播疾病的未来影响。一些专家预测，由于全球变暖，许多病媒传播疾病的范围将扩大到更高的海拔和纬度;其他人则声称，人类对当地生态的影响，如森林砍伐、用水和储存，对病媒传播感染的频率和范围的影响要大得多。
气候变化的次要影响也促进了传染病。人类迁徙通常发生在极端天气或与天气相关的事件之后，包括飓风、飓风、火灾、干旱和洪水。由于人口流离失所，此类灾害发生后疾病暴发的风险增加，导致食物和水不安全、拥挤和难以获得卫生保健。
生态系统扰动
每当动物（包括人类）、植物和微生物被引入新的地方时，它们都会破坏生态系统，从而增加传染病爆发的可能性。这种变化可能难以预测，甚至更难防止。“入侵物种”一词被广泛用于描述植物和动物，这些植物和动物在引入新环境并在新环境中建立时会积极传播。致病微生物的入侵也以类似的方式发生。
两个相邻生态系统之间的边缘或过渡带似乎是干扰引起的疾病出现的“热点”。这种过渡区的例子包括人类住区的边界，以及森林和平原、海岸线和林线之间的自然过渡。由于人类住区大规模扩张为自然的、无人居住的生态系统，这些生态过渡区现在占据了世界热带发展地区的大部分地理区域。
当人类进入新环境时，在当地野生动物种群中发生的微生物没有造成明显的不良影响，可能会适应并跳到人类身上。科学家认为，埃博拉病毒于1976年在苏丹西部赤道省和附近的扎伊尔（现为刚果民主共和国）地区首次被发现，自然存在于非洲大陆和西太平洋的热带雨林中。实验室观察表明，实验感染埃博拉病毒的蝙蝠不会死亡，这引发了人们的猜测，即这些哺乳动物可能在热带森林中维持病毒方面发挥作用。在离家更近的地方，当美国东北部废弃的农田恢复为支离破碎的林地时，莱姆病浮出水面——这是鹿和携带与莱姆病相关的细菌的鹿蜱的完美家园。
热带雨林的砍伐和定居使樵夫、农民和生态旅游者暴露在新的病媒传播疾病中。森林砍伐还为病原体和病媒创造了新的栖息地。例如，在南美洲，最近蚊子繁衍生息的地区爆发了流行性疟疾。
大坝的建设会引起深刻的生态变化，从而增加病媒传播的疾病。在热带和亚热带国家，大型水利项目的发展在一些地区与疟疾和血吸虫病的增加有关，这两种疾病都是寄生虫感染。
贫困、移民和战争
纵观历史，贫困和传染病密切相关。在位于发展中国家主要城市郊区的临时和过度拥挤的棚户区和贫民窟社区，缺乏清洁水和不适当的卫生服务传播了腹泻病。全世界有8.84亿人无法获得足够的供水，大约三倍于这一数字的人缺乏基本的卫生服务。据估计，每年有200万人死于不安全的供水;在发展中国家，死于腹泻病的人中约有90%是儿童。
贫穷国家的人民往往遭受不止一种感染，因为贫穷同时滋生许多疾病，包括艾滋病毒/艾滋病、疟疾、肺结核、呼吸道和肠道感染，以及被忽视的贫困疾病，如肠道蠕虫、恰加斯病和登革热。肺炎、腹泻和疟疾是发展中国家五岁以下儿童死亡的主要原因。当支持儿童疫苗接种等疾病预防工作的政治意愿缺失时，疾病就会迅速出现，脊髓灰质炎从尼日利亚北部传播到其他20多个国家就可以看出这一点。
图苏丹的难民营。
此外，发展中国家还面临公共卫生障碍，例如卫生保健系统薄弱和距离卫生保健设施较远。药物供应有限，或广泛使用劣质或假冒药物，导致与贫困相关的艾滋病毒、结核病和疟疾感染产生耐药性。
越来越多的人在因战争、贫困或饥荒而被迫离开家园后，在国界内和国界之间流动。据估计，到2050年，将有10亿人流离失所。流离失所者经常随身携带牲畜、植物或伴侣动物，这增加了伴随这些旅程的病原体和媒介的种类。这些难民经常生活在拥挤、不安全的环境中，加剧了传染病的传播。例如，从农村向城市的迁移导致非洲艾滋病毒传播增加。
生物恐怖主义
生物恐怖主义是故意释放病毒、细菌、毒素或其他病原体，导致人、动物或植物患病或死亡。据专家介绍，全球生物恐怖主义的威胁正在增加。2001年10月，当含有炭疽粉的信件通过美国邮政局寄出时，生物恐怖主义成为现实。这次袭击造成22例疾病，其中5例导致死亡，并引发了广泛的恐惧。
图炭疽芽孢杆菌，炭疽病的病原体。
生物制剂在某种程度上是完美的恐怖武器。它们可以通过空气、水或食物传播。恐怖分子可能会选择这些毒剂，因为它们极难被发现，并且在接触后数小时至数天内不会引起疾病，这意味着公共卫生官员可能直到为时已晚才注意到袭击。致命的病原体很容易获得。除天花外，它们都自然发生在野外——土壤、空气、水和动物中。制造生物武器的技能和设备广为人知，因为它们与医学、农业和其他领域的尖端工作所需的技能和设备相同。
图一名调查人员仔细检查了2001年美国袭击事件后被炭疽污染的一封信。
根据美国国家过敏和传染病研究所（NIAID）的说法，对国家安全构成最大风险的高优先级生物或毒素被称为A类病原体。这些致命的病原体很容易在环境中传播或在人与人之间传播，引发公众恐慌，需要采取特殊的公共卫生预防措施。
许多公共卫生官员认为，炭疽病是最令人担忧的生物武器，尽管在2001年美国发生的炭疽邮件中，发病率和死亡率比许多人担心的要低。感染是由炭疽杆菌引起的，炭疽杆菌是一种形成孢子的细菌。炭疽病不会在人与人之间传播，而是通过硬涂层的细菌孢子传播，这些孢子在适当的条件下会活过来。炭疽可引起皮肤病变和胃肠道疾病。吸入性炭疽是最罕见的感染形式，也可能是最难治疗的。
另一种值得关注的疾病是天花，这是一种严重的、传染性的、有时甚至是致命的感染。1980年，经过11年的世卫组织疫苗接种运动，天花被正式宣布从全球根除，这是第一种作为自然传播传染病被消灭的人类疾病。一旦疾病消失，公众的常规疫苗接种就停止了。今天，该病毒仅保留在实验室库存中。但是，在2001年9月和10月的事件之后，人们越来越担心天花病毒可能被用作生物恐怖主义的媒介。
另一个威胁 – 肉毒杆菌毒素 – 是已知的最致命的化合物。神经毒素由肉毒杆菌产生。研究人员估计，只要一克雾化肉毒杆菌毒素就可以杀死超过150万人。
NIAID正在开发检测和应对生物恐怖袭击影响的工具，包括使公众对生物恐怖主义制剂引起的疾病进行免疫接种的疫苗，帮助急救人员和其他医务人员迅速发现暴露并提供治疗的诊断测试，以及帮助暴露于生物恐怖主义制剂的患者恢复健康的疗法。
通过改变人类生存和行为模式而培养的对疾病威胁的认识是减轻其影响的第一步。下一节探讨了我们可以单独和集体做些什么来应对人类与微生物之间这种不断变化的关系所带来的风险。