什么动物的重量只有 2.5 毫克，却被认为是世界上最致命的动物，每年造成约 70 万人死亡？蚊子。蚊子是一种行迹诡秘的生物，每次叮咬可以吸食其体重两倍的血液，还会传播疟疾、黄热病、寨卡病毒、西尼罗河病毒和基孔肯雅病等疾病。但一种特殊的蚊媒疾病——登革热——引起了弗吉尼亚理工大学数学系助理教授迈克尔·罗伯特的兴趣。
登革热又称骨痛热症
是一种在热带和亚热带气候中最常见的病毒性感染。近年来，登革热发病率急剧上升。根据世界卫生组织的数据，2023 年全球登革热病例数创历史新高，超过 650 万例。
美洲地区登革热病例
增幅更为显著。继 2023 年创下 460 万例病例的新高后，截至 2024 年 4 月底，美洲地区报告的病例已超过 700 万例。此外，波多黎各、巴西和秘鲁等地区都在 2024 年初宣布了登革热造成的卫生紧急状况。
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此前未受登革热影
响的地区（尤其是气候较为温和的地区）病例也出现增加。2009 年，登革热首次蔓延至阿根廷第二大城市科尔多瓦以及该国其他中部省份。此后，中部地区多次出现大规模疫情。
随着登革热的传播每年呈指数级增长，罗伯特和一支阿根廷合作团队想要了解其原因。
全明星队
为了解答登革热病例增加的原因，弗吉 如何追踪线下广告的效果 尼亚理工大学新兴、人畜共患和节肢动物传播病原体研究中心的附属教员、新成立的生物系统数学研究中心的核心教员罗伯特正在与一支由不同专家组成的国际团队合作。罗伯特在数学建模方面拥有专业知识，而其他同事则在流行病学、昆虫学、生态学、地理空间分析、气候科学和公共卫生等领域拥有丰富的知识。
我们的目标是采用全员参与的方法，”罗伯特说。“这是一种研究这个问题的跨学科方法
与罗伯特直接合作的是弗吉尼亚联邦 cm列表 大学的两名研究生、四名本科生和一名弗吉尼亚理工大学的应届毕业生。与此同时，阿根廷国家科学研究委员会生物与技术研究所、科尔多瓦国立大学的独立研究员伊丽莎白·埃斯塔洛 (Elizabet Estallo) 领导着阿根廷的研究团队，目前该团队包括一名研究生、科尔多瓦国立大学的其他三名教职员工和三名技术人员。该团队还与当地卫生部门以及附近省份的同事合作。
气候变化和蚊子数量的增多？
与全球登革热传播增长相关的最重要因素之一是气候变化，它导致气温升高、降雨模式更加不稳定以及湿度增加。
“蚊子的整个生命周期都受到温度的严格控制，因此，部分原因在于蚊子正在向赤道以南和赤道以北移动，”罗伯特说。“这些地方的环境条件越来越适合蚊子，因此它们更容易定居。”
2023 年，罗伯特和他的同事发表了一篇文章，分析了阿根廷的气候趋势及其与登革热发病率的关系。这项研究调查了 60 年的气候数据，揭示了气温和登革热病例之间的趋势——随着地区变暖，登革热疫情增加——同时还发现了与降水的关系。然而，分析中没有足够的数据来确定这些气候变化是否显著。
更好的数据，更好的模型
现在，在为期三年的 Burroughs Wellcome 基金会气候与健康跨学科奖的资助下，罗伯特和他的团队正致力于建立收集更好数据的基础设施，以便能够创建更好的模型来预测登革热传播。资助项目的前两年专注于数据收集，而对数据的分析将推动最后阶段。
罗伯特说：“作为一名数学生物学家和数学建模者，我在这方面的职责是致力于建立预测模型，同时也建立可以帮助我们更好地理解传播原因以及导致这些疫情爆发的原因的模型。”
公民科学家
该项目的数据收集工作在阿根廷中部的两个地区进行：人口更密集的城市科尔多瓦和规模较小的郊区城市维拉卡洛斯帕兹。六所高中的学生（五所在科尔多瓦，一所在维拉卡洛斯帕兹）被招募来使用诱蚊器（一种蚊子产卵但无法逃逸的容器）为该项目收集蚊子数据。
让高中生参与这项公民
学项目真的很重要，”罗伯特说。“这不仅是对科学和数据收集的介绍，而且还让他们能够采取行动应对正在发生的公共卫生问题，而这是我们并不总是能做到的事情。”
在收集期间
（大约从 10 月到 5 月），学生们每周都会带一个诱蚊产卵器回家，放在家周围，然后将其归还换成空容器。诱蚊产卵器提供了有关蚊子数量的信息，而附近的气象站则每小时收集温度、降水量和湿度等条件的数据，以提供更完整的信息。
罗伯特表示：“通过这个，我们可以进行更为有力的分析，了解气候如何影响蚊子数量，以及如果在此期间爆发登革热，气候与登革热病例有何关联。”
预警系统
罗伯特在阿根廷的研究目标之一是创建新的预测模型——更具体地说，是一种可以移交给公共卫生或病媒控制部门的登革热传播预警系统。
“预警系统背后的理念有点像天气预报，”罗伯特说。“我们研究气候和疾病爆发之间的关系，我们可以利用这些信息发出警告，基本上就是气候条件有利于疾病爆发，所以我们应该在这段时间内保持警惕。”
影响
虽然罗伯特目前的项目只关注阿根廷的两个城市，但目标是扩展到阿根廷中部的其他地区。他希望更好地了解不同类型的气候区如何受到影响，以及不同的气候和环境如何推动疾病动态。
罗伯特还指出，阿根廷中部发生的事可能预示着即将发生在自己身边的事态发展。
“我们需要更多地关注其他地方的情况，部分原因是我们不一定能免受这些问题的影响，”罗伯特说。“我们所研究地区的气候与美国南部一些州的气候并无二致。通过这个项目，我认为我们可以学到很多关于登革热的知识，以及气候与登革热蔓延到温带地区的原因之间的关系，并利用这些知识在其他地方抢占先机。”
